[发明专利]一种小孔-多孔质节流组合式气浮主轴

说明书

本发明公开了一种小孔‑多孔质节流组合式气浮主轴，包括气缸组件、机体组件、定子盖、定子组件、气浮轴承、轴芯组件、推力轴承组件和盖板组件。本发明采高速永磁转子后置的轴芯结构，轴承采用小孔‑多孔质混合节流方式，提高轴承的精度，承载力和稳定性；轴芯中轴霸设置割槽薄壁，采用螺旋弹簧，与气缸构成特殊打刀机构，主轴前端气封和密封独特设计，可有效的保护主轴。

技术领域

本发明涉及机床加工领域，尤其涉及一种小孔-多孔质节流组合式气浮主轴。

背景技术

随着经济发展和技术腾飞的需求，越来越多的新技术不断涌现，机械加工行业也在异军突起，尤其是占据领先地位的主轴行业技术创新非常明显。由于油泵、油嘴磨削，有色金属的成型加工以及高光行业的精度越来越高，迫使主轴向着高转速、高功率、高精度，高镜面加工效果方向发展。传统的滚珠轴承电主轴受制于轴承的限制，其转速很难进一步提高。因此，主轴行业的高转速必须在气浮主轴上进行研发。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种小孔-多孔质节流组合式气浮主轴。其能解决主轴因轴承质量而在高转速、高功率、高精度方面受限的问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种小孔-多孔质节流组合式气浮主轴，包括气缸组件、机体组件、定子盖、定子组件、气浮轴承、轴芯组件、推力轴承组件和盖板组件，气缸组件设置在机体组件的上方，机体组件的内部设有定子盖，定子组件设置在所述定子盖的下方，设置在所述轴芯组件的顶端的转子与所述定子组件配合，所述气浮轴承内部套设所述轴芯组件，推力轴承组件设置在所述盖板组件的上部，所述主轴的下端为夹头组件。

优选的，所述气缸组件包括气缸复位弹簧和推杆，其中所述气缸复位弹簧设置在所述定子盖上设置的弹簧座内，所述推杆下段插入所述轴芯组件中间的通孔内。

优选的，所述气浮轴承包括多孔质石墨和轴承本体，在所述轴承本体的径向开设多个径向阻尼塞，并在所述径向阻尼塞对应的轴承本体的内壁上开设石墨环槽，所述多孔质石墨嵌入所述石墨环槽内，且在所述多孔质石墨与轴承本体之间设置至少一个气腔，所述多孔质石墨、气腔和径向阻尼塞以及对应的轴承本体段构成气浮轴承的径向轴承部分。

优选的，所述气浮轴承上设置两段所述径向轴承部分。

优选的，轴承本体的下端径向外延形成盘状，并在下端的端面上设置环状凹槽用于径向环状的多孔质石墨的嵌入，所述多孔质石墨与所述轴承本体之间形成至少一个气腔，并在所述轴承本体的下端沿轴向均布设置多个轴向阻尼塞，所述轴承本体的下端、多孔质石墨、气腔和轴向阻尼塞构成气浮轴承的止推轴承部分。

优选的，在所述轴芯组件的下面与所述气浮轴承相对的设置推力轴承组件，所述推力轴承组件包括推力轴承本体上设置的推力轴承轴向阻尼塞和在所述推力轴承本体上方开设的环状凹槽内嵌设的推力轴承多孔质石墨。

优选的，所述轴芯组件包括轴芯本体、转子、转子套、轴霸和弹簧，所述轴芯本体为中空管，所述转子套的下段卡接进所述轴芯本体的上部，所述转子套的上面安装所述转子，在所述轴芯本体的下段内部设置轴霸和与之连接的弹簧。

优选的，所述转子包括磁钢和周向环抱所述磁钢设置的护套。

优选的，所述轴霸包括中心开设通孔的轴霸本体，在所述轴霸本体的外周开设多个环状的储油槽，在所述轴霸的外圆处开设薄壁割槽，薄壁割槽的外面的薄壁会在离心力的作用下张开并与轴芯本体内壁死死贴合，组合式气浮主轴停转时，薄壁收缩回弹，与所述轴芯本体成间隙状态，方便主轴松刀拉刀。

优选的，所述盖板组件包括前密封端板、内密封挡板和外密封挡板，在所述前密封端板与轴芯组件的夹头段前端留设间隙，并在所述前密封端板下侧设置排泄孔。