CN114799238B - 一种高承载的大动态卧式动静压主轴*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高承载的大动态卧式动静压主轴***,箱体内设贯穿两端及油池的主轴孔且固定有定位套Ⅰ、Ⅱ,滚动及动静压轴承固定在主轴孔两端,滚动轴承内外侧与定位套Ⅰ及箱体上的轴承盖Ⅰ抵接;动静压轴承内外侧与定位套Ⅱ及箱体固定的轴承盖Ⅱ抵接;主轴与滚动轴承过盈配合及动静压轴承间隙配合;骨架油封Ⅰ、Ⅱ固定在轴承盖Ⅰ、Ⅱ的沉孔Ⅰ、Ⅱ内且密封唇向主轴延伸成过盈配合密封;箱体设进油孔Ⅰ与竖直油道Ⅰ及循环***出油口连通,竖直油道Ⅰ与滚动轴承间的外隔套上油孔连通;箱体设进油孔Ⅱ并与竖直油道Ⅱ及高压供油***连通,竖直油道Ⅱ与动静压轴承的供油槽连通,具有承载力强、速度变化范围大、可正反转、温度分布均匀的特点。
Description
技术领域
本发明涉及机床主轴技术领域,具体涉及一种承载力强、速度变化范围大、可正反转、温度分布均匀的高承载的大动态卧式动静压主轴***。
背景技术
随着超精密加工技术与高速机床的发展,对机床主轴的速度和精度提出了更高的要求。目前,机床主轴主要以滚动轴承、磁力轴承、动静压轴承及动压轴承等几种轴承作为支撑部件。但是,滚动轴承不仅承载能力有限,在使用一段时间后由于滚动体及滚道的疲劳磨损,使得主轴需要经常拆卸更换轴承,导致难以保证之前的精度和工作要求,特别是在超高速情况下更加恶化;磁力轴承不仅结构复杂,且技术尚不成熟、成本昂贵,还无法大规模应用;静压轴承虽然承载能力强、精度高,但液体润滑的阻尼和发热量大,所以速度、回转方向受到限制,而空气润滑虽然摩擦力很小,适合高速甚至超高速的工况条件,但气膜刚性较低,抗过载能力差,只能用于高速轻载机床主轴;单纯的动压轴承作为支撑部件,则又不可避免的在启停时候产生干磨损,影响主轴乃至整台设备的正常运行。为此,目前也有同时采用动静压轴承的技术,但大多仅能达到基本功能,而且会导致节流器布置及控制复杂,且造成刚度下降、局部应力过大,最终导致承载力不足,或者旋转方向为单向。而机床主轴一般采用前后同时配制滚动轴承、静压轴承+滚动轴承、动静压轴承+滚动轴承、前后同时采用静压轴承等几种支撑方式。
目前,动静压轴承+滚动轴承的方式,结合了动静压轴承承载能力强、精度高以及滚动轴承成本低、使用便捷的特点,目前特别适合中高速、高精度的使用要求,目前应用最为广泛;但是,为了解决滚动轴承局部应力大、易疲劳的问题,需要采用诸如浸油、喷淋等方式进行润滑和降温,而动静压轴承则需要从结构及节流器控制等方面进行改进,以克服动静压轴承的承载力不足、单向旋转及不易散热的问题。现有技术中,为了解决动静压轴承的不足,有在油槽内设置面对面的锲形槽或弧形的矩状面来实现双向转动,但由于任意方向旋转时的动压效应与单向锲形槽的效果一致,因此刚度下降、局部应力过大、承载力不足及不易散热的问题并没有能够解决。还有通过在动静压轴承内表面改变结构特征,来代替外部的节流器形成自补偿液体的动静压轴承,从而在保持静压承载能力的基础上增强动压效应,另一方面也有利于增大阻尼,从而增强自补偿液体动静压轴承的运转精度。但传统的对置油垫节流自补偿轴承需要在工作油腔对面制造节流油垫,增加了轴承尺寸而且节流油垫抵消工作油腔的油膜力;而Kane型角面节流自补偿轴承结构紧凑,但是却存在节流面上的流体扩散,影响节流后的油压。
由于现有的主轴支撑需要给滚动轴承以润滑冷却,而静压、动静压轴承则需要供给高压油液,因此如何解决油液不被外来污染及相互间不同种类的污染,显得尤为重要。目前,机床主轴一般采用O形密封圈、唇形弹性密封圈、复杂的机械密封等接触式密封结构,以及迷宫式非接触密封,但接触式密封由于动摩擦副不仅会产生热量,影响主轴的热稳定性,而且动摩擦副还会在润滑不良的情况下导致使用寿命大幅降低和引起振动,严重影响密封的可靠性和主轴的精度,而迷宫式密封则需要形成较长的密封通道才能保证密封效果,因此也就导致主轴沿轴向布置的迷宫式密封需要占用较大的轴向空间,不仅占用的床头箱内空间较大,布置也较为困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种承载力强、速度变化范围大、可正反转、温度分布均匀的高承载的大动态卧式动静压主轴***。
本发明是这样实现的:包括箱体、主轴、滚动轴承、动静压轴承,所述箱体沿长度方向的中部设置有油池,所述箱体上横置有贯穿两端及油池的主轴孔,所述主轴孔近油池的两侧分别固定设置有定位套Ⅰ、定位套Ⅱ,所述滚动轴承配对固定设置在近驱动端的主轴孔内,所述配对的滚动轴承近油池侧轴承的外圈与定位套Ⅰ抵接且远离油池侧轴承的外圈与箱体端面固定设置的轴承盖Ⅰ抵接;所述动静压轴承固定设置在近轴头端的主轴孔内,所述动静压轴承的近油池侧与定位套Ⅱ抵接且远离侧的外侧与箱体端面固定设置的轴承盖Ⅱ抵接;所述主轴一侧与滚动轴承的内圈内孔过盈配合且另一侧与动静压轴承的内孔间隙配合;
还包括骨架油封Ⅰ、骨架油封Ⅱ,所述骨架油封Ⅰ固定设置于轴承盖Ⅰ内侧的沉孔Ⅰ内且密封唇Ⅰ向主轴延伸形成过盈配合密封,所述骨架油封Ⅱ固定设置于轴承盖Ⅱ内侧的沉孔Ⅱ内且密封唇Ⅱ向主轴延伸形成过盈配合密封;
所述箱体近驱动端的上部设置有进油孔Ⅰ并与箱体内的竖直油道Ⅰ连通,所述竖直油道Ⅰ与滚动轴承之间的外隔套上轴向设置的油孔连通,所述定位套Ⅰ的内孔直径大于主轴的外径,所述进油孔Ⅰ与供油循环***的出油口通过管路连通润滑滚动轴承;
所述箱体近轴头端的上部设置有进油孔Ⅱ并与箱体内的竖直油道Ⅱ连通,所述竖直油道Ⅱ与动静压轴承外圆面上供油槽连通,所述进油孔Ⅱ与高压供油***的供油口通过管路连通;
所述动静压轴承包括本体、油槽、回油槽、导油孔,所述本体为圆环形结构且内圆上轴向均布有多个油槽,所述回油槽轴向设置于本体内圆上的相邻油槽之间且至少一端贯穿本体的端面或连通本体内设置的回油通道,所述导油孔径向设置于本体上且一端与油槽连通;所述油槽内沿周向间隔设置有轴向延伸的“V”形槽且沿周向还设置有连通相邻“V”形槽的导油槽,所述油槽内至少一条“V”形槽与导油孔连通,所述油槽的槽顶面周向经过本体的内表面与回油槽连通,所述油槽的槽顶面与主轴的外圆面间隙配合;
所述油槽内至少设置有三条“V”形槽,所述导油槽周向设置于油槽的两端,所述油槽内的一条“V”形槽或一侧的导油槽与导油孔连通;所述油槽内相邻“V”形槽间形成内弧形矩状面,所述内弧形矩状面的直径不小于本体的内圆面直径;
所述本体的内圆面上在油槽轴向的两外侧分别设置有周向的汇油槽,所述汇油槽的两端分别与相邻的回油槽连通;所述本体的外圆上周向设置有外环槽,所述外环槽与供油***连通且内部沿周向间隔设置有多个节流台,所述导油孔的入油口设置于节流台的顶面中间位置,所述节流台的顶面低于本体的外圆面;
所述节流台为外弧形矩状面结构且外径小于本体外圆面的外径,所述外环槽在节流台的两侧设置有供油槽,所述本体外圆面在外环槽轴向的两端分别周向设置有密封槽。
本发明的有益效果:
1、本发明采用传统的轴头端动静压轴承+后端滚动轴承的配置方式,不仅能够承受径向及双向轴向载荷,而且动静压轴承的承载能力强、精度高以及滚动轴承成本低、使用便捷,特别适合中高速、高精度的使用要求。
2、本发明在箱体中部设置油池,并在箱体上设置进油孔Ⅰ与竖直油道Ⅰ连通,并通过竖直油道Ⅰ与滚动轴承之间的外隔套上的油孔连通,使滚动轴承内的润滑油汇集在箱体内,既能便于滚动轴承润滑及散热,且通过油液在箱体内及滚动轴承内的流动,也能使滚动轴承、主轴及箱体的温度更加均衡,又能避免端面出现油液泄露;而且动静压轴承通过箱体内的竖直油道Ⅱ与上部的进油孔Ⅱ,也能使动静压轴承、主轴及箱体的温度更加均衡,从而可有效提高主轴传统***的热稳定性,以保证机床的输出精度。
3、本发明在滚动轴承外侧采用骨架油封Ⅰ以及在动静压轴承外侧采用骨架油封Ⅱ,虽然接触式密封会导致发热,但其需要密封的油液都需要循环使用,因此可及时的将热量带走,故而在保证密封性能的同时还能减小对机床轴系的不良热影响,特别是根据动静压轴承油液压力较高的实际,在动静压轴承外侧还设置非接触的迷宫式密封,内侧则以动静压轴承自带密封,进一步针对性的提高了动静压轴承外侧的密封保护能力,而内侧部分泄漏也进入骨架油封对其润滑,既提高了外侧异物进入轴承的防护能力,也能避免增加密封而导致发热增加和结构复杂,同时可换密封座的设计结构使制造及后期维护更方便快捷。
4、本发明的动静压轴承通过在油槽内周向间隔设置多条“V”形槽,使得启停过程中“V”形槽内的油液可形成承载油膜而避免摩擦副表面干摩擦,而油液在高速时可沿“V”形槽从深处流向浅处形成并增强油楔动压效应,且“V”形槽的结构还能保证正反转都能形成有效的油楔动压效应,启动时轴承静压工作,从而可在启动完成后高速时通过电控调整供油油液压力实现动压为主的工作状态,从而能在比较宽的转速范围内形成有效的高压润滑膜。
5、本发明的动静压轴承之“V”形槽同时起到静压轴承的作用,从而可降低节流器的布置及控制难度,而且单个静压油腔内设置多条“V”形槽可均化油楔动压效应时局部的压力,从而减弱由此造成的刚度下降较多、局部应力过大及承载力不足的问题。而且相邻油腔间设置回油槽,可有效预防油液在轴承各油槽之间的相互干扰,从而运行更加稳定。
6、本发明的动静压轴承还设置导油槽连通相邻的“V”形槽,可使油槽内的油液从高压的“V”形槽自动回流至相邻乃至更远的低压“V”形槽,达到油槽内高低压油液的自动平衡,从而显著提升同等转速下高压区油液支撑能力增加旋转精度,避免传统单锲形槽高压区油压下降有限的问题,使得转轴在同样功率的电机带动下可以达到更高的转速,或在相同的转速下降低能耗;而且高压区油压显著降低且多个可扩大散热面积的“V”形槽,都能使转轴在同样的速度下达到更低的油温,或在允许的油温条件下达到更高的转速。
7、本发明的动静压轴承在本体外圆面上设置外环槽及其内周向的节流台,并使节流台的外径小于本体的外圆面直径,而且连接油槽的导油孔贯穿节流台,使工作时节流台的外圆面与外座之间可形成较小的间隙,导致外环槽内的高压油液流向导油孔时受阻,故此油槽内的油液压力低于外环槽内的压力而形成节流效应,使得油槽内的油液阻尼增大,从而有利于提高抵抗转轴速度扰动的能力而增加旋转精度和减震降噪;另外,节流台形成的缝隙节流效应并不需要额外的连接通道和附加的辅助结构,因而结构更加紧凑且制造要求较低。
综上所述,本发明具有承载力强、速度变化范围大、可正反转、温度分布均匀的特点。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为图1之主视图;
图3为图2之左视图;
图4为图2之剖视图(紧固件未示出);
图5为图2之俯视图;
图6为图5之剖视图之一(紧固件未示出);
图7为图5之剖视图之二(紧固件未示出);
图8为图7之局部放大视图之一(紧固件未示出);
图9为图7之局部放大视图之二(紧固件未示出);
图10为本发明之动静压轴承结构示意图;
图11为图10之纵向剖视图;
图12为图10之横向剖视图;
图中:1-箱体,1A-油池,1B-主轴孔,1C-进油孔Ⅰ,1D-竖直油道Ⅰ,1E-进油孔Ⅱ,1F-竖直油道Ⅱ,1G-横置油道,1H-放油口,1J-卸油口,2-主轴,3-滚动轴承,5-动静压轴承,5A-本体,5B-油槽,5C-回油槽,5D-导油孔,5E-“V”形槽,5F-导油槽,5G-弧形矩状面,5H-汇油槽,5J-外环槽,5K-节流台,5M-供油槽,5N-密封槽,6-定位套Ⅰ,7-定位套Ⅱ,8-轴承盖Ⅰ,9-轴承盖Ⅱ,9A-环形唇,10-骨架油封Ⅰ,10A-密封唇Ⅰ,11-骨架油封Ⅱ,11A-密封唇Ⅱ,12-外隔套,13-动环座,13A-环形槽,13B-大环台,13C-容屑槽Ⅰ,14-容屑槽Ⅱ,15-密封座Ⅰ,16-密封座Ⅱ,17-紧定套,18-防尘盖。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下接合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1至12所示,本发明包括箱体1、主轴2、滚动轴承3、动静压轴承5,所述箱体1沿长度方向的中部设置有油池1A,所述箱体1上横置有贯穿两端及油池1A的主轴孔1B,所述主轴孔1B近油池1A的两侧分别固定设置有定位套Ⅰ6、定位套Ⅱ7,所述滚动轴承3配对固定设置在近驱动端的主轴孔1B内,所述配对的滚动轴承3近油池1A侧轴承的外圈与定位套Ⅰ6抵接且远离油池1A侧轴承的外圈与箱体1端面固定设置的轴承盖Ⅰ8抵接;所述动静压轴承5固定设置在近轴头端的主轴孔1B内,所述动静压轴承5的近油池1A侧与定位套Ⅱ7抵接且远离侧的外侧与箱体1端面固定设置的轴承盖Ⅱ9抵接;所述主轴2一侧与滚动轴承3的内圈内孔过盈配合且另一侧与动静压轴承5的内孔间隙配合;
还包括骨架油封Ⅰ10、骨架油封Ⅱ11,所述骨架油封Ⅰ10固定设置于轴承盖Ⅰ8内侧的沉孔Ⅰ内且密封唇Ⅰ10A向主轴2延伸形成过盈配合密封,所述骨架油封Ⅱ11固定设置于轴承盖Ⅱ9内侧的沉孔Ⅱ内且密封唇Ⅱ11A向主轴2延伸形成过盈配合密封;
所述箱体1近驱动端的上部设置有进油孔Ⅰ1C并与箱体1内的竖直油道Ⅰ1D连通,所述竖直油道Ⅰ1D与滚动轴承3之间的外隔套12上轴向设置的油孔连通,所述定位套Ⅰ6的内孔直径大于主轴2的外径,所述进油孔Ⅰ1C与供油循环***的出油口通过管路连通润滑滚动轴承3;
所述箱体1近轴头端的上部设置有进油孔Ⅱ1E并与箱体1内的竖直油道Ⅱ1F连通,所述竖直油道Ⅱ1F与动静压轴承5外圆面上供油槽连通,所述进油孔Ⅱ1E与高压供油***的供油口通过管路连通;
所述动静压轴承5包括本体5A、油槽5B、回油槽5C、导油孔5D,所述本体5A为圆环形结构且内圆上轴向均布有多个油槽5B,所述回油槽5C轴向设置于本体5A内圆上的相邻油槽5B之间且至少一端贯穿本体5A的端面或连通本体5A内设置的回油通道,所述导油孔5D径向设置于本体5A上且一端与油槽5B连通;所述油槽5B内沿周向间隔设置有轴向延伸的“V”形槽5E且沿周向还设置有连通相邻“V”形槽5E的导油槽5F,所述油槽5B内至少一条“V”形槽5E与导油孔5D连通,所述油槽5B的槽顶面周向经过本体5A的内表面与回油槽5C连通,所述油槽5B的槽顶面与主轴2的外圆面间隙配合。
所述油槽5B内至少设置有三条“V”形槽5E,所述导油槽5F周向设置于油槽5B的两端,所述油槽5B内的一条“V”形槽5E或一侧的导油槽5F与导油孔5D连通;所述油槽5B内相邻“V”形槽5E间形成内弧形矩状面5G,所述内弧形矩状面5G的直径不小于本体5A的内圆面直径。
所述本体5A的内圆面上在油槽5B轴向的两外侧分别设置有周向的汇油槽5H,所述汇油槽5H的两端分别与相邻的回油槽5C连通;所述本体5A的外圆上周向设置有外环槽5J,所述外环槽5J与供油***连通且内部沿周向间隔设置有多个节流台5K,所述导油孔5D的入油口设置于节流台5K的顶面中间位置,所述节流台5K的顶面低于本体5A的外圆面。
所述节流台5K为外弧形矩状面结构且外径小于本体5A外圆面的外径,所述外环槽5J在节流台5K的两侧设置有供油槽5M,所述本体5A外圆面在外环槽5J轴向的两端分别周向设置有密封槽5N。
如图7和9所示,所述轴承盖Ⅱ9的外侧设置有沉孔Ⅲ,所述沉孔Ⅲ的端面上设置有与主轴2同轴并向外延伸的环形唇9A,所述主轴2在轴承盖Ⅱ9的外侧还固定设置有动环座13,所述动环座13的内侧端面上设置有环形槽13A,所述环形唇9A向环形槽13A内延伸并形成间隙密封。
所述动环座13靠外侧的外圆面上设置有大环台13B,所述环形槽13A设置于大环台13B的内侧端面上,所述大环台13B的外圆面与轴承盖Ⅱ9的沉孔Ⅲ间隙配合和/或动环座13靠内侧的外圆面与轴承盖Ⅱ9的内孔间隙配合。
所述大环台13B的外圆面上设置有周向的容屑槽Ⅰ13C,所述动环座13靠内侧的外圆面与轴承盖Ⅱ9的内孔间设置有周向的容屑槽Ⅱ14。
所述骨架油封Ⅰ10的密封唇Ⅰ10A与主轴2的外圆面过盈配合密封,或者轴承盖Ⅰ8内侧的主轴2上设置有台阶Ⅰ,所述主轴2的外圆上固定设置有抵接台阶Ⅰ的密封座Ⅰ15,所述骨架油封Ⅰ10的密封唇Ⅰ10A与密封座Ⅰ15的外圆面过盈配合密封;所述骨架油封Ⅱ11的密封唇Ⅱ11A与主轴2的外圆面过盈配合,或者动环座13内侧的主轴2上设置有台阶Ⅱ,所述主轴2的外圆上固定设置有抵接台阶Ⅱ的密封座Ⅱ16,所述骨架油封Ⅱ11的密封唇Ⅱ11A与密封座Ⅱ16的外圆面过盈配合密封。
如图7和8所示,所述主轴2在密封座Ⅰ15外侧的外圆上螺纹啮合的设置有紧定套17,所述紧定套17的内侧面抵接密封座Ⅰ15且外圆直径小于轴承盖Ⅰ8的内径;所述轴承盖Ⅰ8外侧的沉孔内可拆卸的固定设置有防尘盖18,所述防尘盖18的内侧向主轴2延伸并与紧定套17的外侧面间隙配合。
本发明工作原理和工作过程:
如图1至12所示,在机床主轴启动前,先启动油泵及接通动静压轴承5所连接的高压供油***。在动静压轴承的“V”形槽5E内油液静压力下形成的承载油膜托起主轴2,使主轴2与动静压轴承5的内孔脱离接触并悬浮在油膜中,避免了主轴2与动静压轴承5的内孔接触磨损;同时,润滑油从进油孔Ⅰ经外隔套12上轴向设置的油孔流入滚动轴承3内,对滚动轴承3进行润滑,多余的润滑油自定位套Ⅰ6上横置的通槽及主轴2外径间的间隙流回到油池1A内。主轴2转动后,动静压轴承5内的高压油液自“V”形槽5E的深处流向浅处形成油楔动压效应,随着转速的提高,“V”形槽5E内的动压效应逐渐增大,并与“V”形槽5E内油液的静压力共同作用来承载主轴及外载荷;在高速工况下,油槽5B内油液从高压的“V”形槽5E自动回流至相邻乃至更远的低压“V”形槽5E内,达到油槽5B内高低压油液的自动平衡和油温均匀,同时也极大的提高动静压轴承5内油膜的承载能力和刚度,而且油膜还能较好地起到均化制造误差的作用,在上述动静压混合效应的共同作用能大大提升动静压轴承5的整体性能。且本体5A外的外环槽5J及节流台5K结构,使得工作时节流台5K的外圆面与主轴孔1B之间可形成较小的间隙,导致流向导油孔5D的油液受阻而形成节流效应,使得油槽5B内的油液阻尼增大,从而有利于提高抵抗转轴速度扰动的能力而增加旋转精度和减震降噪;主轴2转动后,滚动轴承3在外部润滑油持续供油下,既能充分润滑滚动轴承3和带走摩擦产生的热量,从而提高滚动轴承3的使用寿命,而且润滑油经箱体1内的竖直油道Ⅰ1D、滚动轴承3及主轴2上的间隙循环,可有效提高主轴系整体的热稳定性,以保证机床的输出精度。
而且在工作时,滚动轴承3外的骨架油封Ⅰ10,能够满足滚动轴承3内常压润滑油的密封需求,特别是在主轴2上固定设置密封座Ⅰ15与骨架油封Ⅰ10的密封唇Ⅰ10A形成摩擦副,长时间使用后只需更换磨损的密封座Ⅰ15和/或骨架油封Ⅰ10即可,避免了密封唇Ⅰ10A直接与主轴2过盈配合造成的主轴2磨损报废。在动静压轴承外侧还设置非接触的迷宫式密封,进一步针对性的提高了动静压轴承外侧的密封保护能力,提高了外侧异物进入轴承保护能力,也能避免增加密封而导致发热增加和结构复杂。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种高承载的大动态卧式动静压主轴***,包括箱体(1)、主轴(2)、滚动轴承(3)、动静压轴承(5),其特征在于所述箱体(1)沿长度方向的中部设置有油池(1A),所述箱体(1)上横置有贯穿两端及油池(1A)的主轴孔(1B),所述主轴孔(1B)近油池(1A)的两侧分别固定设置有定位套Ⅰ(6)、定位套Ⅱ(7),所述滚动轴承(3)配对固定设置在近驱动端的主轴孔(1B)内,所述配对的滚动轴承(3)近油池(1A)侧轴承的外圈与定位套Ⅰ(6)抵接且远离油池(1A)侧轴承的外圈与箱体(1)端面固定设置的轴承盖Ⅰ(8)抵接;所述动静压轴承(5)固定设置在近轴头端的主轴孔(1B)内,所述动静压轴承(5)的近油池(1A)侧与定位套Ⅱ(7)抵接且远离侧的外侧与箱体(1)端面固定设置的轴承盖Ⅱ(9)抵接;所述主轴(2)一侧与滚动轴承(3)的内圈内孔过盈配合且另一侧与动静压轴承(5)的内孔间隙配合;
还包括骨架油封Ⅰ(10)、骨架油封Ⅱ(11),所述骨架油封Ⅰ(10)固定设置于轴承盖Ⅰ(8)内侧的沉孔Ⅰ内且密封唇Ⅰ(10A)向主轴(2)延伸形成过盈配合密封,所述骨架油封Ⅱ(11)固定设置于轴承盖Ⅱ(9)内侧的沉孔Ⅱ内且密封唇Ⅱ(11A)向主轴(2)延伸形成过盈配合密封;
所述箱体(1)近驱动端的上部设置有进油孔Ⅰ(1C)并与箱体(1)内的竖直油道Ⅰ(1D)连通,所述竖直油道Ⅰ(1D)与滚动轴承(3)之间的外隔套(12)上轴向设置的油孔连通,所述定位套Ⅰ(6)的内孔直径大于主轴(2)的外径,所述进油孔Ⅰ(1C)与供油循环***的出油口通过管路连通润滑滚动轴承(3);
所述箱体(1)近轴头端的上部设置有进油孔Ⅱ(1E)并与箱体(1)内的竖直油道Ⅱ(1F)连通,所述竖直油道Ⅱ(1F)与动静压轴承(5)外圆面上供油槽连通,所述进油孔Ⅱ(1E)与高压供油***的供油口通过管路连通;
所述动静压轴承(5)包括本体(5A)、油槽(5B)、回油槽(5C)、导油孔(5D),所述本体(5A)为圆环形结构且内圆上轴向均布有多个油槽(5B),所述回油槽(5C)轴向设置于本体(5A)内圆上的相邻油槽(5B)之间且至少一端贯穿本体(5A)的端面或连通本体(5A)内设置的回油通道,所述导油孔(5D)径向设置于本体(5A)上且一端与油槽(5B)连通;所述油槽(5B)内沿周向间隔设置有轴向延伸的“V”形槽(5E)且沿周向还设置有连通相邻“V”形槽(5E)的导油槽(5F),所述油槽(5B)内至少一条“V”形槽(5E)与导油孔(5D)连通,所述油槽(5B)的槽顶面周向经过本体(5A)的内表面与回油槽(5C)连通,所述油槽(5B)的槽顶面与主轴(2)的外圆面间隙配合;
所述油槽(5B)内至少设置有三条“V”形槽(5E),所述导油槽(5F)周向设置于油槽(5B)的两端,所述油槽(5B)内的一条“V”形槽(5E)或一侧的导油槽(5F)与导油孔(5D)连通;所述油槽(5B)内相邻“V”形槽(5E)间形成内弧形矩状面(5G),所述内弧形矩状面(5G)的直径不小于本体(5A)的内圆面直径;
所述本体(5A)的内圆面上在油槽(5B)轴向的两外侧分别设置有周向的汇油槽(5H),所述汇油槽(5H)的两端分别与相邻的回油槽(5C)连通;所述本体(5A)的外圆上周向设置有外环槽(5J),所述外环槽(5J)与供油***连通且内部沿周向间隔设置有多个节流台(5K),所述导油孔(5D)的入油口设置于节流台(5K)的顶面中间位置,所述节流台(5K)的顶面低于本体(5A)的外圆面;
所述节流台(5K)为外弧形矩状面结构且外径小于本体(5A)外圆面的外径,所述外环槽(5J)在节流台(5K)的两侧设置有供油槽(5M),所述本体(5A)外圆面在外环槽(5J)轴向的两端分别周向设置有密封槽(5N)。
2.根据权利要求1所述高承载的大动态卧式动静压主轴***,其特征在于所述轴承盖Ⅱ(9)的外侧设置有沉孔Ⅲ,所述沉孔Ⅲ的端面上设置有与主轴(2)同轴并向外延伸的环形唇(9A),所述主轴(2)在轴承盖Ⅱ(9)的外侧还固定设置有动环座(13),所述动环座(13)的内侧端面上设置有环形槽(13A),所述环形唇(9A)向环形槽(13A)内延伸并形成间隙密封。
3.根据权利要求2所述高承载的大动态卧式动静压主轴***,其特征在于所述动环座(13)靠外侧的外圆面上设置有大环台(13B),所述环形槽(13A)设置于大环台(13B)的内侧端面上;所述大环台(13B)的外圆面上设置有周向的容屑槽Ⅰ(13C),所述动环座(13)靠内侧的外圆面与轴承盖Ⅱ(9)的内孔间设置有周向的容屑槽Ⅱ(14)。
4.根据权利要求2所述高承载的大动态卧式动静压主轴***,其特征在于所述骨架油封Ⅰ(10)的密封唇Ⅰ(10A)与主轴(2)的外圆面过盈配合密封,所述骨架油封Ⅱ(11)的密封唇Ⅱ(11A)与主轴(2)的外圆面过盈配合密封。
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Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2176856Y (zh) * | 1993-10-18 | 1994-09-14 | 张锡圣 | 高精度动静压油膜支承简易数控车床 |
JP2002101611A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Nippon Densan Corp | スピンドルモータ |
CN101557136A (zh) * | 2009-05-18 | 2009-10-14 | 胡惜时 | 一种高速电主轴 |
CN101758456A (zh) * | 2009-12-04 | 2010-06-30 | 威海华东数控股份有限公司 | 立式动静压电主轴 |
CN102001038A (zh) * | 2010-04-02 | 2011-04-06 | 上海莱必泰数控机床股份有限公司 | 高精度数控特大型立式磨削中心的密封机构 |
CN102418742A (zh) * | 2011-08-22 | 2012-04-18 | 郑州大学 | 高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承 |
CN102794469A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-28 | 绍兴文理学院 | 一种高精度高速电主轴 |
CN103498872A (zh) * | 2013-09-23 | 2014-01-08 | 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 | 一种出油孔具有平衡主轴功能的动静压轴承及其组件 |
CN105673689A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-15 | 宁波圣圭精工科技有限公司 | 动静压轴承和安装有动静压轴承的主轴 |
CN106239186A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-12-21 | 杭州铁泰自动化科技有限公司 | 一种高精度动静压主轴*** |
CN110145542A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-20 | 安徽全柴动力股份有限公司 | 一种磁气混合动静压轴承及其安装方法 |
CN110293235A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种超精密液体动静压电主轴 |
CN110614386A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-27 | 森合(天津)科技有限公司 | 一种高精度液体静压主轴 |
CN210189449U (zh) * | 2019-07-11 | 2020-03-27 | 安阳工学院 | 一种卧式永磁同步动静压电主轴 |
CN210335548U (zh) * | 2019-05-31 | 2020-04-17 | 上海机床厂有限公司 | 高刚性高精度动静压轴承主轴单元 |
CN112743351A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-04 | 杭州铁泰自动化科技有限公司 | 一种高精度动静压主轴*** |
CN214869214U (zh) * | 2021-06-22 | 2021-11-26 | 吉安职业技术学院 | 用于重型曲轴磨床的动静压轴承主轴单元机构 |
CN114029515A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-02-11 | 云南省机械研究设计院 | 一种热稳定性优良的立式机床高速主轴*** |
CN114406297A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-29 | 苏州新博源工业控制技术有限公司 | 一种液压控制转轴与卡盘的一体式车削主轴 |
CN216666497U (zh) * | 2021-12-29 | 2022-06-03 | 云南省机械研究设计院 | 一种床头箱内立式主轴的轴承密封装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007511195A (ja) * | 2003-11-05 | 2007-04-26 | ジーアンドダブリュー テクノロジーズ,インク. | モータ構造体 |
KR100471613B1 (ko) * | 2004-06-16 | 2005-03-14 | (주)지엔더블유테크놀러지 | 축 고정형 모터구조체 |
CH711186A1 (de) * | 2015-06-15 | 2016-12-15 | Reishauer Ag | Spindeleinheit für eine Werkzeugmaschine zur Feinbearbeitung von Werkstücken mit nutförmigen Profilen. |
CN107009193A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-08-04 | 北京精雕科技集团有限公司 | 一种具有转子冷却的电主轴 |
-
2022
- 2022-06-28 CN CN202210741530.6A patent/CN114799238B/zh active Active
Patent Citations (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2176856Y (zh) * | 1993-10-18 | 1994-09-14 | 张锡圣 | 高精度动静压油膜支承简易数控车床 |
JP2002101611A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Nippon Densan Corp | スピンドルモータ |
CN101557136A (zh) * | 2009-05-18 | 2009-10-14 | 胡惜时 | 一种高速电主轴 |
CN101758456A (zh) * | 2009-12-04 | 2010-06-30 | 威海华东数控股份有限公司 | 立式动静压电主轴 |
CN102001038A (zh) * | 2010-04-02 | 2011-04-06 | 上海莱必泰数控机床股份有限公司 | 高精度数控特大型立式磨削中心的密封机构 |
CN102418742A (zh) * | 2011-08-22 | 2012-04-18 | 郑州大学 | 高速锥形深浅腔动静压混合浮环轴承 |
CN102794469A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-28 | 绍兴文理学院 | 一种高精度高速电主轴 |
CN103498872A (zh) * | 2013-09-23 | 2014-01-08 | 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 | 一种出油孔具有平衡主轴功能的动静压轴承及其组件 |
CN105673689A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-15 | 宁波圣圭精工科技有限公司 | 动静压轴承和安装有动静压轴承的主轴 |
CN106239186A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-12-21 | 杭州铁泰自动化科技有限公司 | 一种高精度动静压主轴*** |
CN110145542A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-20 | 安徽全柴动力股份有限公司 | 一种磁气混合动静压轴承及其安装方法 |
CN210335548U (zh) * | 2019-05-31 | 2020-04-17 | 上海机床厂有限公司 | 高刚性高精度动静压轴承主轴单元 |
CN210189449U (zh) * | 2019-07-11 | 2020-03-27 | 安阳工学院 | 一种卧式永磁同步动静压电主轴 |
CN110293235A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种超精密液体动静压电主轴 |
CN110614386A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-27 | 森合(天津)科技有限公司 | 一种高精度液体静压主轴 |
CN112743351A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-04 | 杭州铁泰自动化科技有限公司 | 一种高精度动静压主轴*** |
CN214869214U (zh) * | 2021-06-22 | 2021-11-26 | 吉安职业技术学院 | 用于重型曲轴磨床的动静压轴承主轴单元机构 |
CN114406297A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-29 | 苏州新博源工业控制技术有限公司 | 一种液压控制转轴与卡盘的一体式车削主轴 |
CN114029515A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-02-11 | 云南省机械研究设计院 | 一种热稳定性优良的立式机床高速主轴*** |
CN216666497U (zh) * | 2021-12-29 | 2022-06-03 | 云南省机械研究设计院 | 一种床头箱内立式主轴的轴承密封装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
几种典型动静压轴承结构特点与应用;傅少敏;《设备管理与维修》;19971231(第06期);第21-24页 * |
动静压轴承讲座 第四讲 动静压轴承在外圆磨床上的应用;武弘毅;《机械工人.冷加工》;19901231(第04期);第57-60页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114799238A (zh) | 2022-07-29 |
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