[实用新型]流体静压轴承主轴模组

说明书

本实用新型为一种流体静压轴承主轴模组，其于各式工具机床的主轴箱内装设一套筒式主轴，此套筒式主轴的本体为一以合金钢一体成型加工的套管，此合金套管内部前后两端分别加工出两段各四个以九十度等分的环型径向静压轴承，以供轴心穿设。另外套管后端设有两组对称的轴向止推静压轴承。该两段环型径向静压轴承及两组轴向止推静压轴承内部装设若干蓄压槽，且该各蓄压槽分别与一流体节流器通过独立流道连接，该各流体节流器则与外部油压供油系统控制连接；且本实用新型具有高精度、高刚性、高承载力、安装容易、维修方便、无磨耗、有效降低热温升，可大幅增加主轴使用寿命等优点。

技术领域

本实用新型为一种轴承，包括径向与轴向轴承，特别是指一种流体静压轴承主轴模组。

背景技术

针对各式传统磨床及其它相关工作机台而言，由于传统培林式轴承(例如滚珠轴承)与工作主轴间仍以接触式的方式作结合，因此在工作主轴长时间高速运转下，容易因摩擦而产生高热，热量一部份传递至轴承，另一部份则会传递至主轴，当两者皆因温升而产生热膨胀的情况时，就会造成工作主轴咬死的状况，不仅工作主轴与轴承会因此而损坏，对整体机台的其它周边相关机件也会造成影响。

近几年来，由于产业技术的提升，各式实用新型动压轴承或是所谓的动静压(混压)轴承陆续被应用在各式磨床及其它工作母机上。但此类动压或混压轴承由于仍须转动至一定速度产生楔型效应后，轴心才能保持悬浮，因此在启动与关闭的瞬间，其主轴与轴承仍是接触式摩擦，虽然多了油品的润滑可减少部份的摩耗，但在长时间的运转情况下，依然会产生一定程度的摩擦热能，再者，这类的动压或混压轴承与工作主轴间均存在一极微小的间隙(数微米)以使油膜分布于工作主轴与轴承间，但此微小间隙容易在使用者操作一段时间后，其原先设计的动压效果会因不同的温升所产生的工作温度而造成极不稳定的状况，例如工作主轴运转一段时间后，停机一会后再重新启动，所研磨或加工的工件尺寸精度即会有所偏差。

另外目前业界所使用的动压轴承或动静压轴承主轴，多数仍以箱体式结构为主，也就是在中空的主轴箱前后，各安装一铜质(材质较软易加工)轴瓦，但此种结构不易靠加工方式控制前后两轴瓦的同心度，因此轴心在动态旋转时的稳定性也会因同心度不佳情况而大打折扣。此外，近几年来业界也研发出不同种类的液静压轴承，但其加工状态仍只适合在轻负载、轻磨削、轻切削的加工情况(例如制程中最后一道的精磨或抛光工序)，无法同时兼顾轻、重切削的任务，因此在应用上仍有其一定的限制；由此可见，上述习用的物品仍有许多缺失，并非一优良的设计者，仍有相当大改善的空间。

本案发明人鉴于上述习用传统轴承所衍生的各项缺失，乃努力思考各种解决方法并加以实验验证，终致此一流体静压轴承主轴模组诞生。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于，减少传统磨床及相关工作机台的工作主轴零件数量，进而简化组装程序，更能够减少组装程序的工时，同时达成维修方便的功效；

本实用新型的第二个目的在于，降低主轴座间热传导，进而提升轴心于运转时的稳定度，并降低轴心因运作产生的摩擦热。

本实用新型提供一种流体静压轴承主轴模组，于机台的主轴座内装设一套筒式主轴，此套筒式主轴的套管采用低热传导系数的钢材制造，此套管内部前后两端分别加工出两段各四个以九十度等分的环型径向静压轴承，以供轴心穿设。另外套管后端设有两组对称的轴向止推静压轴承。该两段环型径向静压轴承及两组轴向止推静压轴承内部装设若干蓄压槽，且该各蓄压槽分别与一流体节流器通过独立流道连接，该各流体节流器则与外部油压供油系统控制连接；

该流体节流器将供压系统所送出的高压流体进行压力转换，形成压力降后产生高阻尼效果，并将此高压流体充满该各蓄压槽，该各环型径向静压轴承与轴向止推静压轴承和该轴心的间隙便形成一密闭高压油膜区，而此高压油膜即可包覆该轴心并使其悬浮于该各环型径向静压轴承与轴向止推轴承的间隙中进行旋转。