[发明专利]液体静压轴承主轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备能支持主轴旋转的流体静压轴承的主轴装置，特别是液体静压轴承主轴装置。

背景技术

    现有的机床主轴用的各种滚动轴承和流体动压轴承在设计和结构质量方面已达到很高的水平，但在极高速、极低速以及对精度、刚度、阻尼特性和寿命等有特殊要求的场合，却往往超越了滚动轴承和流体动压轴承的效能范围。流体静压主轴与其他支承形式的主轴相比，具有能适应很宽的速度范围，很高的旋转精度和定位精度，足够高的承载能力、良好的刚性和抗振性，主轴刚性和承载能力不受速度的影响，摩擦系数小，以及主轴的精度保持性长等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种液体静压轴承主轴装置，该主轴采用前液体静压径向轴承和后液体静压径向轴承两组支撑结构，在前液体径向轴承的前端设有液体止推轴承；前后液体静压径向轴承的油腔沿径向呈弧形凹槽状，在所述弧形凹槽的圆弧的靠近两端的部位分别设有进油孔，在轴承体的外圆柱面上的相应的两个进油孔之间设有用于平衡油腔压力的环形凹槽。其结构简单；油腔加工容易；油腔内保持等压力；节流后油路最短。

本发明的技术解决方案是液体静压轴承主轴装置包括机体组件，设在机体组件内孔内的主轴，在机体组件与主轴之间设有前液体径向轴承和后液体径向轴承，在前液体径向轴承的前端设有液体止推轴承，所述机体组件由机体、设在机体前端部的前端盖和设在机体后端部的后端盖组成；在机体和前端盖内设有进油通道和出油通道。

以上所述的机体上可设有分流块，该分流块内设有分油通道，所述分油通道与机体内的进油通道连通。

本发明的前液体径向轴承可设有前轴承体和前节流器，前轴承体固定安装在机体的前端的内孔的阶梯孔内且套置在主轴上，前轴承体上沿径向设有多个与其内孔的孔壁上的油腔连通的进油孔，前轴承体的外圆柱面上沿周向设有与上述进油孔和机体的阶梯孔的孔壁上的进油通道连通的环形槽，前节流器设在进油孔的内端。

本发明的后液体径向轴承可设有后轴承体和后节流器，后轴承体固定安装在机体的后端的内孔的阶梯孔内且套置在主轴上，其后端部与机体后端部的后端盖的前端部间隙连接；后轴承体上沿径向设有多个与其内孔的孔壁上的油腔连通的进油孔，后轴承体的外圆柱面上沿周向设有与上述进油孔和机体的阶梯孔的孔壁上的进油通道连通的环形槽，后节流器设在进油孔的内端。

本发明的液体止推轴承可由以前液体径向轴承的前轴承体的前端面作为液体止推轴承后体、主轴前端部外圆周面上的环状凸部、以机体组件的前端盖的后端面作为液体止推轴承前体以及节流器组成。

本发明的前液体径向轴承的前轴承体的内孔的孔壁上可对称的设有四个油腔，所述油腔沿径向呈圆弧形凹槽状，在所述圆弧形凹槽的圆弧的靠近两端的部位分别设有进油孔，在前轴承体的外圆柱面上的相应的两个进油孔之间设有用于平衡油腔压力的与机体的阶梯孔的孔壁上的进油通道连通的压力平衡槽。

本发明的后液体径向轴承的后轴承体的内孔的孔壁上可对称的设有四个油腔，所述油腔沿周向呈弧形凹槽状，在所述弧形凹槽的圆弧的靠近两端的部位分别设有进油孔，在后轴承体的外圆柱面上的相应的两个进油孔之间设有用于平衡油腔压力的与机体的阶梯孔的孔壁上的进油通道连通的压力平衡槽。

本发明的工作原理是主轴装置工作时从分流块进油孔接通符合要求的机油，机油通过前后液体径向轴承和液体止推轴承的节流器后作用到主轴，主轴完全处于悬浮状态，使主轴旋转时没有接触磨擦，最大可能地减少了磨擦损失和发热。从前后液体径向轴承和液体止推轴承排出的机油经过机体和前端盖内的出油通道进入油箱，带走主轴装置工作时和机汕摩擦之所产生的热量，机油经冷却过滤后循环使用，保证主轴稳定、可靠地工作。

本发明的优点是利用机体组件的前端盖的后端面作为液体止推轴承前体，机体组件少，结构简单；液体径向轴承采用圆弧底油腔，可以用简单的偏心工艺加工，因而油腔加工容易，从而克服了现有等深油腔加工难的问题；为保证采用圆弧底油腔后由于主轴旋转会使油腔压力分布不均匀而设有油腔压力平衡通道，使油腔内保持等压力；节流器采用油塞形式，节流器可直接安装在轴承上，节流后油路最短，方便调试和维修。

附图说明

图1为本发明的构造示意图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明的液体径向轴承构造示意图；

图4为图3中的A向展开图。