[实用新型]机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域，尤其涉及机床主轴液体的滑动轴承冷却结构的改进。

背景技术

以高切削速度、高进给速度、高加工精度为主要特征的高速精密加工是当代四大先进制造技术之一，是继数控技术之后使制造技术产生第二次革命性飞跃的一项高新技术。高速精密加工机床不仅具有极高的生产效率，而且可显著地提高零件的加工精度和表面质量。高速精密机床的主轴作为核心功能部件，其性能的高低直接影响到高速精密加工机床的整体发展水平，而机床主轴的轴承对机床主轴的平稳运行有着重要的影响。

目前，应用于高速精密机床主轴的轴承主要有磁悬浮轴承、空气轴承、滚动轴承和液体滑动轴承。其中，磁悬浮轴承转速高，磨损小，但由于其控制系统复杂，造价高，其作为机床主轴的实用性受到限制。空气轴承具有转速高，磨损小，精度高的优点，但由于其刚度小，承载能力有限，只能用于微小切削力加工的小功率主轴上。滚动轴承是目前机床主轴的主要支撑结构，具有速度高、结构简单、可批量生产、维修时可以整体更换等优点，但是存在两个固有的不足：一是由于滚动轴承是在接触状态下高频率旋转工作，不可避免地存在摩擦磨损和疲劳磨损，使用寿命较短，工作一段时间之后，必须拆开主轴进行维修，并且主轴的维修及装配工艺复杂，对维修人员的水平要求很高，维修或更换主轴需要花费很多的时间和成本，对机床的生产作业效率造成不良影响；二是由于滚动轴承是依靠有限个滚动体的刚性接触提供承载力，在圆周方向上必然存在着变形不均匀的现象，因此采用滚动轴承作为支撑的机床主轴不适用于对加工精度和表面光洁度要求非常高的场合，如精密磨床、精密镗床等。

液体滑动轴承由于承载能力强、润滑介质具有阻尼减振和“均化”误差的作用，因此采用液体滑动轴承作为支撑的机床主轴刚性好、回转精度高，非常适合于作为精密机床如精密磨床和精密镗床的主轴部件。但是液体滑动轴承存在着液体介质摩擦损耗高、轴承温升高等缺点，从而导致机床主轴的工作转速较低。现有的液体滑动轴承式机床主轴的轴承冷却多通过润滑介质在油路的自动循环带走热量，存在油量少、带走热量少、冷却效果差等缺点；也有通过增大轴承油膜间隙、加大油量改善冷却效果，但是会降低主轴的刚度和回转精度。液体滑动轴承式机床主轴由于存在上述缺陷，导致其目前未能在机床上充分实现高速化应用，限制了滑动轴承式主轴高速、高效、高精密功能的发挥。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种冷却效果好、结构合理、可以实现机床加工高速化、精密化的机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案。

本实用新型的机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构，它是在轴承座上设有冷却液的输入通道和输出通道，在套于轴承座内的支承机床主轴的滑动轴承上设有冷却液的输入孔、输出孔和至少一个冷却孔，输入孔由入口孔和导入孔组成，入口孔于滑动轴承呈径向布置，其一端与呈滑动轴承轴向布置的导入孔连通，另一端与输入通道连通，所述输出孔由出口孔和导出孔组成，出口孔于滑动轴承呈径向布置，其一端与呈滑动轴承轴向布置的导出孔连通，另一端与输出通道连通，冷却孔为呈滑动轴承轴向布置并沿圆周方向分布的通孔，滑动轴承的两端面设有环形槽，环形槽的底面设有腰形槽，导入孔与导入孔相邻的冷却孔之间、导出孔与导出孔相邻的冷却孔之间以及相邻的冷却孔之间分别通过一腰形槽连通，环形槽内装设有密封环。

所述冷却孔可为偶数个，导入孔的出口与导出口的进口位于滑动轴承的同一端面。

所述冷却孔可为奇数个，导入孔的出口位于滑动轴承的一端面，导出口的进口位于滑动轴承的另一端面。

所述输入通道由进口孔和导进孔组成，进口孔于轴承座呈径向设置，其一端与入口孔连通，另一端由堵头密封，导进孔于轴承座呈轴向设置并与进口孔连通，所述输出通道由排出孔和导排孔组成，排出孔于轴承座呈径向设置，其一端与出口孔连通，另一端由堵头密封，导排孔于轴承座呈轴向设置并与排出孔连通。

所述滑动轴承的外壁上设有与入口孔相通的环形入口槽，还设有与出口孔相通的环形出口槽，入口孔通过环形入口槽与进口孔连通，出口孔通过环形出口槽与排出孔连通。