動靜壓軸承電主軸的製作方法
2023-10-17 15:47:59
專利名稱：動靜壓軸承電主軸的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及各種工具機用的一種電動主軸，特別是動靜壓軸承電主軸。
背景技術：
現有電主軸結構主要由傳動電機、滾動軸承、套筒殼體、端蓋組成，其軸承和電機產生的熱是通過循環冷卻水散發的，其缺點是迴轉精度不高、抗震性能差、使用壽命短且不易維修。
發明內容
本實用新型的目的是克服上述現有技術的弊端，提供一種迴轉精度高、抗震性能好，散熱效果強，使用壽命長且易於維修的動靜壓軸承電主軸。
為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種動靜壓軸承電主軸，主要由電機轉子和主軸結合成一個整體，主軸由置於兩軸承之間的電機直接驅動，主軸經前後軸承安裝於機殼上，電機定子安裝於機殼裡，其特徵在於前後軸承為環狀軸瓦的滑動軸承，軸承外圓表面設有節流器和油道，它是由環繞軸承外圓表面的兩條環形油槽，經若干條軸向油槽相連通構成，軸承內孔和主軸之間的間隙經穿過軸承體壁的經向油道與節流器油道連通，軸承內孔表面圓周對稱分布4條軸向靜壓承載油腔和4條軸向動壓承載油腔，在同一油腔內，靜壓油腔和動壓油腔相互連通，其橫截面，靜壓油腔為月彎形，動壓油腔為鍥形，軸承機殼上背部有進油通道，下底部有回油通道，兩油道分別與前、後軸承進油道和回油道連通，構成壓力油循環油路。
圖1是本實用新型動靜壓軸承電主軸的結構圖；
圖2是本實用新型動靜壓軸承油腔的結構圖；圖3是本實用新型軸承節流器油路及軸承殼體油路的結構圖。
具體實施方式
本實用新型結合具體實施例參見附圖進一步說明如下一種動靜壓軸承電主軸，主要由驅動電機轉子與主軸結合成一個整體，機殼6內安裝有定子機殼7和定子8，轉子9安裝在主軸1上，它通過調整墊10，鎖緊螺母11固定在主軸的一個錐面上，主軸1經前軸承4和後軸承12安裝於機殼6和後機殼14上，經前軸承調整墊3，前端蓋2和後端蓋16聯接成一體。前軸承4與後軸承12均為環狀軸瓦的滑動軸承，軸承外圓表面設有節流器油道15，前、後軸承4、12外圓都是圓筒的，節流器油道15和殼體內圓表面聯結構成節流器，油堵13用於工藝孔密封，參見附圖1。
節流器油道15是由環繞前、後軸承4、12外圓表面的2條環形油槽18經油槽19相連構成節流器油流通道。前、後軸承4、12內表面圓周對稱分布4條軸向靜壓承載油腔20和4條軸向動壓承載油腔21，靜壓承載油腔20為月彎形，動壓承載油腔21為鍥形。前、後軸承4、12內孔與主軸1之間的間隙22經穿過前、後軸承4、12體壁的徑向油道23與節流器油道15連通；機殼6上背部有進油通道5，下底部有出油通道17。機殼6的進出油通道5、17分別與前後軸承4、12的節流器油道15連通。進油通道5的進口與出油通道17的出口分別聯接至外部壓力油供油裝置，參見附圖2、3。
本實用新型是將液體動靜壓軸承和變頻電機製作在一起，由供油系統提供給前後軸承一定的壓力油，壓力油經過前後軸承自身的節流器節流後，流向前後徑向軸承和軸向止推軸承，使主軸懸浮在一定壓力油液中間，使主軸託起不與金屬接觸，然後電機通電，主軸在無金屬接觸的情況下迴轉，主軸在旋轉過程中由於動壓油腔的動壓作用，使主軸自動定心(幾何中心)，通過變頻器，主軸速度可實現無級調速，其轉速可在300~30000轉/分內變速。
本實用新型優點是1、主軸剛性好，當主軸直徑Φ100毫米轉速為3000轉/分時，動剛度超過100公斤/微米。2、軸承工作壽命長，因為軸承是採用靜動壓軸承無金屬接觸，主軸軸承無磨損，從理論上講壽命無限長，實際工作中較滾動軸承壽命要長3-5倍。3、由於採用靜動壓液體軸承，電機轉子和主軸同一次精加工而成，所以主軸和轉子同軸性好，主軸工作平穩無振動。4、軸承在高速迴轉時由於供油系統不斷供給循環油，而循環油又可通過恆溫裝置製冷，因此軸承高速迴轉時產生的熱量不斷通過循環油液帶走，使油液溫度恆定，粘度不會發生變化，使軸承工作可靠，精度穩定不變。5、本專利採用的變頻電機是自己研究開發的，它可在較寬的頻率範圍變速，其轉速可在300-30000轉/分內變速，而迴轉精度和剛性保持穩定。6、由於本專利結構簡單，拆卸、維護、維修方便。高剛性、高壽命、高精度、高穩定性、高抗振性和容易維護是本實用新型的主要特點。
本實用新型可作為主軸功能部件，廣泛用於各種高精度、高速度的數控磨床及各類加工工具機。如數控外圓磨床、數控平面磨床、數控內圓磨床以及數控車床，數控鏜床、數控銑床、數控加工中心等各種高剛度、高迴轉精度的數控工具機。
權利要求1.一種動靜壓軸承電主軸，主要由電機轉子和主軸結合成一個整體，主軸由置於兩軸承之間的電機直接驅動，主軸經前後軸承安裝於機殼上，電機定子安裝於機殼裡，其特徵在於前後軸承為環狀軸瓦的滑動軸承，軸承外圓表面設有節流器和油道，它是由環繞軸承外圓表面的兩條環形油槽，經若干條軸向油槽相連通構成，軸承內孔和主軸之間的間隙經穿過軸承體壁的經向油道與節流器油道連通，軸承內孔表面圓周對稱分布4條軸向靜壓承載油腔和4條軸向動壓承載油腔，在同一油腔內，靜壓油腔和動壓油腔相互連通，其橫截面，靜壓油腔為月彎形，動壓油腔為鍥形，軸承機殼上背部有進油通道，下底部有回油通道，兩油道分別與前、後軸承進油道和回油道連通，構成壓力油循環油路。
專利摘要一種動靜壓軸承電主軸，主軸由兩軸承之間的電機直接驅動，主軸和電機轉子軸同為一體，主軸經前後軸承支承安裝於機殼上，電機定子安裝於機殼裡。前後軸承均為環狀軸瓦的滑動軸承，軸承外圓表面設有節流器和油道，它是由環繞軸承外圓表面的2條環形油槽，經若干條軸向油槽相連通構成，軸承內孔表面圓周對稱分布4條軸向靜壓油腔和4條軸向動壓油腔，其橫截面靜壓油腔為彎月形，動壓油腔為楔形，軸承機殼上背部有進油通道，下底部有回油通道，分別與前後軸承進油油道和回油油道連通，構成壓力油循環油路，其軸承外圓為圓筒形。本實用新型特點是軸承剛性好，迴轉精度高，工作平穩，壽命長，適用於各種大型，精密，數控工具機及其他設備。
文檔編號F16C32/06GK2765372SQ20042006940
公開日2006年3月15日 申請日期2004年12月8日 優先權日2004年12月8日
發明者胡惜時, 陳達健 申請人:湖南同心科技有限公司