為了提高散熱效果，電主軸常采用油水熱交換的冷卻方法，對電機定子進行強制冷卻，為了確保電機的絕緣性，系統采用連續、大流量的冷卻油對定子進行循環冷卻。冷卻油從主軸殼體上的入油口流入，通過定子冷卻套與電機定子進行熱交換，帶走電機產生的絕大部分熱量，再從殼體上的出油口流出，然后流入逆流式冷卻交換器，并在交換器中與冷卻水進行熱交換，當其溫度降低到接近室溫時，便流回油箱，再經過油泵增壓輸送到入油口，從而實現循環冷卻。
特殊情況下，僅靠電主軸自身的冷卻是不夠的，所以還需要工作人員在電主軸溫度異常的情況下采取手動降溫措施，以免高溫給電主軸帶來更大的傷害。
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