[发明专利]一种抗冲击滑动主轴装置

说明书

本发明属于机械装配技术领域，公开了一种抗冲击滑动主轴装置，实现轴芯和轴瓦衬套对轴瓦、轴套的全包容，并在设计上避免陶瓷零件形状突变；同时将所有轴套设置为陶瓷材料，所有轴瓦设置为聚醚醚酮或聚醚醚酮基复合材料，两者构成陶瓷‑聚醚醚酮摩擦副；还进一步通过结构设计对供液路径进行了优化，使得供液路径的加工和安装更加方便，并且防止供液路径的堵塞、泄露。最终，本发明能够降低滑动主轴装置的加工难度，提高其抗冲击性和承载能力，增加其耐磨性和使用寿命。

技术领域

本发明属于机械装配技术领域，尤其是涉及一种滑动主轴装置。

背景技术

主轴单元作为机床、高速压缩机组等回转机械的核心功能部件，是决定回转机械高速化和高精度的关键部分。目前国内主轴普遍存在转速较低、动静态特性差、精度保持性不高等问题，并且传统主轴在高速运转时容易引起主轴高温变形，从而影响主轴精度和运转稳定性。同时，传统主轴的摩擦副材料均为金属，耐磨性、耐腐蚀性、高温强度等性能较差。鉴于此，出现了高性能的陶瓷主轴，其使用的陶瓷材料具有耐腐蚀、耐磨性好、密度低、刚性高、弹性模量高、热膨胀系数低等诸多优点，可以提高主轴速度、转矩等各方面的性能。

但是，现有陶瓷主轴存在以下缺陷：一是陶瓷件边缘易碎；由于陶瓷材料脆性大，抗冲击能力差，径向陶瓷轴套、止推陶瓷轴套等陶瓷零部件的轴向两端边缘受力时易碎；二是陶瓷件加工困难废品率高；在陶瓷零件上加工泄液结构等复杂形状时由于加工难度大而容易报废。三是主轴抗冲击性差；现有陶瓷主轴主要采用陶瓷-陶瓷或者陶瓷-钢配副，摩擦副的抗冲击性能较差。

发明内容

本发明主要针对现有陶瓷主轴装置存在的陶瓷件边缘易碎、陶瓷件加工困难、主轴抗冲击性差等问题，提供了一种抗冲击滑动主轴装置，通过合理结构设计保护陶瓷件边缘，同时将轴瓦材料选择为聚醚醚酮或聚醚醚酮基复合材料；从而降低主轴装置的加工难度，提高抗冲击性和承载能力，增加可靠性和使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种抗冲击滑动主轴装置，包括轴芯和双侧对称设置的径向-止推轴承；所述轴芯中部设置有扩径部，该扩径部形成两侧轴肩；两侧所述轴肩的端面均设置有止推槽；

所述径向-止推轴承包括径向陶瓷轴套、径向聚醚醚酮轴瓦、轴瓦衬套、止推陶瓷轴套和止推聚醚醚酮轴瓦；

所述止推陶瓷轴套安装于所述止推槽内，所述轴芯对所述止推陶瓷轴套的非摩擦面包容；所述径向陶瓷轴套以所述止推陶瓷轴套为基准装配于所述轴芯；

所述轴瓦衬套设置有径向内孔和止推内孔；所述径向聚醚醚酮轴瓦安装于所述径向内孔，且所述径向聚醚醚酮轴瓦与所述径向陶瓷轴套构成径向间隙；所述止推聚醚醚酮轴瓦安装于所述止推内孔，且所述止推聚醚醚酮轴瓦与所述止推陶瓷轴套之间构成轴向间隙；所述止推聚醚醚酮轴瓦的滑动摩擦面设置有止推液腔。

进一步地，所述轴瓦衬套外侧设置有用于安装外置节流器的节流器安装孔；所述轴瓦衬套内部设置有供液孔和径向进液孔；所述节流器安装孔与所述供液孔相连通，所述供液孔通过所述径向进液孔与所述径向聚醚醚酮轴瓦的径向液腔连通；

所述止推轴瓦设置有轴向进液孔和泄液环，所述轴向进液孔与所述供液孔和所述止推液腔分别相连通，所述泄液环与壳体的泄液结构相连通。

更进一步地，所述轴瓦衬套设置有凸缘部，所述凸缘部外侧露出于壳体，并且所述节流器安装孔设置于所述凸缘部外侧。

进一步地，主轴装置采用水基润滑液。

进一步地，所述径向陶瓷轴套、所述径向聚醚醚酮轴瓦、所述止推陶瓷轴套和所述止推聚醚醚酮轴瓦中的至少之一，其滑动摩擦面设置有复合织构。