[发明专利]一种高速轧辊磨床磨头的动静压轴承及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速轧辊磨床磨头的动静压轴承及其制作方法，属于轧辊磨床磨头主轴轴承技术领域。

背景技术

目前，轧辊磨床磨头主轴上采用的轴承有纯静压轴承、纯动压轴承以及动静压轴承，由于纯静压轴承需要一套大功率的供油系统，纯动压轴承在启动和停车时有摩擦产生，而动静压轴承兼有动压轴承和静压轴承的优点，并具有承载能力大，轴承刚度高，转速高，功耗低等优点，因而，动静压轴承在轧辊磨床磨头主轴上的应用最为广泛。目前在生产实际中，轧辊磨床磨头主轴广泛采用的动静压轴承是4油腔轴承，其中上腔、下腔、前腔3个腔为静压腔，后腔为动压腔，3个静压腔是人工在轴承上加工出来的，而后部的动压腔是利用主轴与轴承在相对运动过程中形成的，现有技术中的这种采用主轴与轴承在相对运动过程中形成动压腔的方式，是利用主轴有一定的重量，当主轴装配在轴承上时，两者间有一定的偏心，于是在轴承的后腔位置便形成了楔形间隙，也就是所谓的动压腔。现有技术中的这种结构的动静压轴承，虽然克服了纯静压轴承和纯动压轴承的缺点，当砂轮线速度为45m/s及以下时，采用现有的这种动静压轴承其轴与轴承间的旋转产生的热量还能够有效地散发出去，但是，当砂轮线速度超过45m/s时，所产生的热量超出了轴承散热的极限从而破坏了油膜，使轴和轴承发生了金属间的直接接触，该轴承会很快被烧坏。产生这样的现象其根本原因是现有技术中的这种动静压轴承本身的结构所致：现有的这种动静压轴承依靠主轴重量而使轴和轴承间形成的动压油膜的均化作用不强，且动压面过大，轴承散热效果不好，一旦轴和轴承间相对转速超过额定转速时，因热量的散发作用不够，动压油膜将会被破坏，因而，这种类型的动静压轴承只能应用于普通轧辊磨床上（砂轮线速度低于45m/s）而不适合用于高速轧辊磨床上（砂轮线速度高于45m/s而小于150m/s）。所以，现有的动静压轴承的使用效果还是不够理想。

发明内容

本发明的目的是：提供一种磨损小、散热好、转速高、并且结构简单、工作稳定性好、造价较低的高速轧辊磨床磨头的动静压轴承及其制作方法，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：本发明的一种高速轧辊磨床磨头的动静压轴承制作方法是，在制作能安装在轧辊磨床磨头主轴上的轴承时，先将轴承制作成圆筒形状，并在该圆筒形状的轴承的外圆柱面上对称制作出3～6个肋板，使每个肋板的表面为圆锥面形状，并使带有肋板的轴承能安装在轴承套的圆锥孔中，使肋板的圆锥面锥度与轴承套的圆锥孔锥度相同，同时在圆筒形状的轴承的内孔中每个肋板的位置处都制作出一个凹坑式的静压腔，在每个静压腔中都制作出一个通过肋板的通油孔，并在轴承的内孔中每两个静压腔之间都制作出一个回油槽，并在将轴承放入轴承套内，使轴承套的圆锥孔对轴承上每个肋板进行挤压，从而使轴承的内孔发生变形，同时使轴承上的每个通油孔都分别与轴承套上的进油孔相连通。

在将上述轧辊磨床磨头的主轴安装在轴承的内孔中时，在主轴与轴承的变形孔之间形成有楔形动压腔，该楔形动压腔分别形成在每个静压腔与回油槽之间。

在将上述轧辊磨床磨头的主轴安装在轴承后，并在通过电机带动主轴转动前，先通过供油系统向轴承套上的每个进油孔中输入润滑油，使该润滑油充满所有的静压腔和所有的楔形动压腔，这样即可在润滑油的压力作用下，使装在轴承中的主轴与轴承的内孔壁分开，使主轴悬浮在轴承中间，从而消除启动时主轴与轴承两金属面间的干摩擦；在此基础上，即可启动电机使主轴旋转，主轴在由楔形动压腔和静压腔所形成的油膜作用下与轴承不产生接触而转动。

在上述轴承套上制作有冷却液入口和冷却液出口,并且使冷却液入口和冷却液出口分别与轴承的不同的两个肋板之间所形成的空间连通，在轴承的每个肋板上都制作出能使肋板两边空间相互连通的冷却液循环孔。

在将上述轴承安装在轧辊磨床磨头的主轴上使用时，通过在冷却液入口上连接一套冷却液供液系统，使冷却液通过冷却液循环孔流进每两个肋板之间的空间，并通过冷却液出口流出后进行不断的冷却循环。