[发明专利]一种静动压主轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种主轴，尤其涉及一种采用滚动轴承进行先导和增强的静动压主轴。

背景技术

主轴是各类机床的关键部件。采用滚动轴承和静动压轴承作为主轴轴承都是典型的设计应用方案，二者各有优势。采用滚动轴承的主轴其滚动轴承为工业化生产的标准件，功能品种齐全，因而设计制造成本较低，使用维护方便，应用广泛。但由于滚动轴承存在机械磨损使主轴运动精度保持性较差从而影响主轴的工作寿命，另外由于轴承由多件组合，结构较复杂及制造精度等问题，采用滚动轴承的主轴也存在运动精度、速度、振动、润滑等欠佳的问题。静动压主轴采用的轴承为整体制造，结构简单，因而可以做到较高的制造精度，由于油膜的存在，主轴和轴承套不接触，因此也不存在机械磨损，静动压主轴从原理上讲具有无限高的优异工作寿命。但在实际使用中，由于存在主轴经常性的起、停及油路故障等原因，当不能及时产生静动压效应及主轴工作时承载力的变化超过静动压油膜的承载力时，主轴和轴承就可能产生接触而磨损，有时可能产生严重损坏，因此，静动压主轴较滚动轴承主轴有更严苛的使用条件。从设计结构空间的角度看，小型主轴由于轴承套油膜表面积较小不足以承载主轴负荷特别是轴向负荷，这就限制了一些对轴向精度和刚度要求较高小型主轴的应用。另外，静动压主轴需配备专门的液压系统，制造、使用、维护成本较高，这些都制约了静动压主轴的应用。

发明内容

一、要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种方便使用、可靠安全、使用寿命长、性能优异的增强性静动压主轴，以克服现有静动压主轴的使用范围较窄的不足。

二、技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种静动压主轴，所述静动压主轴包括：主轴体和配合于所述主轴体内的主轴；所述主轴的外壁与所述主轴体的内壁之间依次设置有第一滚动轴承、第一静动压轴承、第二静动压轴承和第二滚动轴承；所述第一静动压轴承和所述第二静动压轴承的侧部外表面均开有两道环形的并相互贯通的液压油槽，侧部内表面均开有多个楔形油腔，多个所述楔形油腔均与所述液压油槽连通；所述主轴体内设置有进油道和出油道，进入所述进油道内的压力油，从所述液压油槽进入所述第一静动压轴承和所述第二静动压轴承，并从所述第一静动压轴承和所述第二静动压轴承与所述主轴的精密配合面间隙溢出变成低压油，低压油进入所述出油道对所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承进行充分润滑。

其中，在上述的静动压主轴中，所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承中的之一为径向受力轴承，另一为角接触轴承。

其中，在上述的静动压主轴中，所述径向受力轴承为圆柱滚子轴承。

其中，在上述的静动压主轴中，所述角接触轴承为双向推力的角接触轴承，其内外两侧分别安装有轴承外圈隔套和轴承内圈紧定圈。

其中，在上述的静动压主轴中，所述主轴体上还设置有分别对应所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承的第一油封端盖和第二油封端盖，所述第一油封端盖和所述第二油封端盖内分别装有第一油封和第二油封。

其中，在上述的静动压主轴中，所述液压油槽内设置有多个节油器，每个所述节油器对应一个所述楔形油腔，且每个所述节油器上均开有一个连通对应楔形油腔的油孔。

其中，在上述的静动压主轴中，所述主轴体上设置有进油管道和出油管道，所述进油管道与所述进油道连通，所述出油管道与所述出油道连通。

三、本发明的有益效果

与现有技术相比，本发明的一种静动压主轴，采用滚动轴承先导和增强的静动压主轴，保证了主轴在起、停、油路故障及超负荷工作时主轴不与静动压轴承套接触摩擦，使主轴工作时安全可靠，短时间断油也不会造成主轴损坏。

由于保证了主轴在工作时不与静动压轴承套摩擦，静动压轴承套可采用钢材制作，降低了材料成本，也使主轴所用材料的热胀系数基本一致。传统的静动压主轴由于不能保证主轴不与静动压轴承套发生摩擦，所以静动压轴承套多半要采用贵重的锡青铜材料制造，以降低摩擦系数减少磨损，但当主轴超过温升或发生摩擦时，由于铜材与钢材的热胀系数不一样，容易发生抱轴甚至损坏。

本发明将滚动轴承与静动压轴承二者结合使用，较好地结合了二者的优点，克服了其不足，降低了使用成本，扩大了应用范围，为高速高精度长寿命小型精密主轴的制造提供了一种较优的选择。

附图说明

图1为本发明实施例的静动压主轴的结构示意图；

图2为图1中第一静动压轴承的结构示意图；

图3为图1中第二静动压轴承的结构示意图；