[发明专利]机床圆工作台复合式旋转支承装置

说明书

技术领域

本发明涉及机床加工设备，尤其涉及一种机床圆工作台旋转支承结构的改良。

背景技术

现有机床设备圆工作台旋转支承结构形式有多种，有轴向和径向均采用滚动轴承支承，这种形式的圆工作台虽结构简单，但承重小，使用寿命短；还有轴向为滑动支承，径向是滚动轴承的结构形式，其运动精度低，但承重大；有轴向和径向都采用静压轴承支承，使用寿命长，但结构较大，制造成本高，这些支承形式有各自的特点和适用的场合。

分析静压技术支承形式，承受机床圆工作台轴向力的有采用静压导轨技术，目前比较常见的是采用开式静压导轨结构，这种结构只有单面油膜支承，其刚性不及有双面油膜的闭式静压导轨。而闭式静压导轨现在常见的只是用于直线形式的导轨上；径向采用静压轴承支承比较多，从静压支承理论上分析，现有这种技术结构对细微的载荷变化不敏感，会产生工件误差的复印现象，微量变化时刚性不及滚动轴承。与径向采用滚动轴承结构相比，制造成本和维护成本高，且结构体积大。

在滚动轴承使用上，轴向和径向均采用滚动轴承，一般结构都是使用球轴承；有径向单独采用滚动轴承，轴向为滑动导轨的机床圆工作台，其滚动轴承也是采用球轴承或球轴承与其他轴承的组合，这类结构形式的支承刚性都不适应精密机床高刚性的要求。

发明内容

为了解决现有技术中上述不同形式存在的缺陷和不足，随着精密滚动轴承的成熟发展和静压支承技术的深入，本发明提供一种结构紧凑成本低，刚性好承重力大，运动精度高，使用寿命长的机床圆工作台复合式旋转支承装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：机床圆工作台复合式旋转支承装置，包括工作台，轴向静压支承构件，旋转主轴，滚动轴承，其特征在于：所述旋转主轴的上部安装有承受轴向载荷的轴向平面环形闭式静压圆导轨支承，旋转主轴的中部安装有承受径向载荷的滚动轴承，二者构成静压与滚动复合式旋转支承；所述闭式静压圆导轨支承由上压环，安装在上压环下面的中隔环，安装在中隔环下面的下体壳连成一体，所述导轨支承在与旋转主轴相对应的承压面上设有油腔。

本发明解决上述方案还可以进一步完善，

作为优选，所述所述中隔环是一个环形体，有上、下二个相互平行的平面，所述平面与环形体的中轴线垂直，并与上压环的上密封结合面、下体壳的下密封结合面组成上、下密封结合面；所述中隔环内孔有卸荷回油槽一。

作为优选，所述下体壳大端外侧的承压面上设有若干个油腔一，所述油腔一分别与静压油路孔一相通；油腔一周边是下油膜承载面，其余外侧承压面是下密封结合面，下油膜承载面与下密封结合面在同一平面上，中间设有分隔槽；所述静压油路孔一与静压供油系统进油管路相连接。

作为优选，所述下体壳的内肩孔内安装有滚动轴承，所述内肩孔与下油膜承载面相垂直，且与下部安装回转工作台驱动机构的通孔同轴。

作为优选，所述下体壳以外径定心，采用螺栓与机床床身连接，下体壳的卸荷回油孔与床身上静压供油系统回油管路相通。

作为优选，所述上压环是一个有上、下二个平行平面的环形体，环形体外径与中隔环外径相适应，内孔有卸荷回油槽，下端面上设有若干个油腔二，所述油腔二分别与静压油路孔二相通，油腔周边是上油膜承载面，其余下端面是上密封结合面，上油膜承载面与上密封面在同一平面上，所述静压油路孔二与静压供油系统进油管路相连接。

作为优选，所述旋转主轴顶部设有定心套，通过定心套与工作台相连接；在工作台与旋转主轴之间设有若干轴向连接孔，采用螺栓将旋转主轴与工作台固定；所述旋转主轴底部装有与圆工作台旋转驱动机构相连接的联轴节。

作为优选，所述闭式静压圆导轨的静压供油系统工作压力为15-80bar。

作为优选，所述滚动轴承是承受径向载荷的圆柱滚子滚动轴承，或滚动轴承的等效组合。

本发明的有益效果是：机床圆工作台旋转支承结构，轴向采用平面环形闭式静压导轨和径向采用圆柱滚子滚动轴承的复合支承装置，替代全滚动轴承或滑动导轨与滚动轴承的形式，具有承重力大，运动精度高，使用寿命长的优点；相比于轴向、径向全静压支承形式，其优点在于旋转主轴短，结构简单紧凑，维修方便，制造和使用成本低；闭式静压圆导轨具有二面油膜支承，相对于开式单面油膜支承的静压圆导轨，有其更大的承载刚性。

附图说明

图1是机床圆工作台复合式旋转支承装置示意图。

图2是静压支承构件下体壳示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体说明。