一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台制造技术

本发明专利技术公开了一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台，包括：芯轴、第一径向轴承、第二径向轴承、套筒、上端盖、下端盖、转台组件和驱动轮；第一径向轴承套设在芯轴上，第一径向轴承上开设有螺旋状的第一轴承油腔；第二径向轴承套设在芯轴上，第二径向轴承上开设有第二轴承油腔；套筒套设在第一径向轴承和第二径向轴承上，套筒内部开设有主供油路和主回油路；上端盖套设在芯轴上，与第一径向轴承的顶面抵接；下端盖套设在芯轴上，与第二径向轴承的底面抵接；转台组件与芯轴顶部固定连接，且位于上端盖的顶部；驱动轮固定套设在芯轴的底部。本发明专利技术通过采用双螺旋式轴承腔的油液静压配合芯轴转动，保证油液的有序运行，实现转台的高精度转动。

A High Precision Hydrostatic Turntable with Double Helix Suspension

【技术实现步骤摘要】
一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台
本专利技术涉及液体静压
，更具体的说是涉及一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台。
技术介绍
目前，大型超精密转台是精密及超精密机床的关键功能部件。为满足大负载、高刚度及高回转精度的要求，超精密转台基本采用液体静压轴承支撑方式。为提高转台的静动态刚度，液体静压轴承需要通过改变流入油腔流体的流量来调节油腔液体压力以适应外部负载的变化。液体静压轴承节流器通常采用外部小孔或毛细管等方式，但在实际工程应用中，虽然油液转动能够减小摩擦力、提高稳定性，然而在转台运行过程中，仍然会存在由于轴承内部的供油状态不稳、油液的流动方向无序，而导致转台的转动精度受到影响，不能达到预期的高精度的转动要求。因此，如何提供一种能够保证油液状态稳定有序的、高精度的液体静压转台，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台，通过双螺旋式轴承腔油液静压配合芯轴转动，保证油液的有序运行，实现油液静压状态下转台的高精度转动。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台，包括：芯轴、第一径向轴承、第二径向轴承、套筒、上端盖、下端盖、转台组件和驱动轮；所述芯轴为竖直方向设置的阶梯轴；所述第一径向轴承套设在所述芯轴上，所述第一径向轴承的内圆周面上开设有螺旋状的第一轴承油腔，所述第一径向轴承水平开设有与所述第一轴承油腔连通的第一供油毛细通道和第一回油毛细通道；所述第二径向轴承套设在所述芯轴上，且位于所述第一径向轴承的底部，所述第二径向轴承的内圆周面上开设有螺旋状的第二轴承油腔，所述第二轴承油腔的螺旋方向与所述第一轴承油腔的螺旋方向相反，所述第二径向轴承水平开设有与所述第二轴承油腔连通的第二供油毛细通道和第二回油毛细通道；所述套筒套设在所述第一径向轴承和所述第二径向轴承上，所述套筒内部开设有与所述第一供油毛细通道和所述第二供油毛细通道连通的主供油路，以及与所述第一回油毛细通道和所述第二回油毛细通道连通的主回油路；所述上端盖套设在所述芯轴上，与所述第一径向轴承的顶面抵接，且与所述套筒固定连接；所述下端盖套设在所述芯轴上，与所述第二径向轴承的底面抵接，且与所述套筒固定连接；所述转台组件与所述芯轴顶部固定连接，且位于所述上端盖的顶部；所述驱动轮固定套设在所述芯轴的底部。通过上述技术方案，本专利技术采用两个具有螺旋状轴承腔的轴承套设在芯轴上，轴承腔内部的油液充满后，产生油压使芯轴的侧壁悬浮在油液中，降低摩擦，当主供油路和主回油路同时供油和回油时，油液沿着螺旋方向运动，由于油液的有序运行保证了芯轴转动的稳定性，同时，由于两个轴承的螺旋方向相反，能够保证芯轴的轴向方向受力均匀，进一步提高了转动的稳定性，极大地提高了转动精度。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述第一供油毛细通道与所述第一轴承油腔的最顶端连通；所述第一回油毛细通道与所述第一轴承油腔的最底端连通；所述第二供油毛细通道与所述第二轴承油腔的最底端连通；所述第二回油毛细通道与所述第二轴承油腔的最顶端连通。使第一轴承油腔的供油方向自上而下，第二轴承油腔的供油方向自下而上，二者作用方向相反，对芯轴起到相互约束的作用，提高了稳定性。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述套筒内壁周向开设有第一侧面供油腔、第一侧面回油腔、第二侧面供油腔和第二侧面回油腔；所述第一侧面供油腔连通所述主供油路和所述第一供油毛细通道；所述第一侧面回油腔连通所述主回油路和所述第一回油毛细通道；所述第二侧面供油腔连通所述主供油路和所述第二供油毛细通道；所述第二侧面回油腔连通所述主回油路和所述第二回油毛细通道。通过在套筒内壁开设圆环状的侧面供油和回油腔，能够方便供油和回油，组装简单且精度高。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述第一径向轴承与所述芯轴的阶梯面接触的端面沿周向开设有第一轴向油垫，所述第一轴向油垫通过第一支路毛细通道与所述第一回油毛细通道连通。当油液注满第一轴向油垫后，使芯轴与第一径向轴承接触的阶梯面产生油压，使阶梯面悬浮在油液中，提高了芯轴转动的稳定性。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述第二径向轴承与所述芯轴的阶梯面接触的端面沿周向开设有第二轴向油垫，所述第二轴向油垫通过第二支路毛细通道与所述第二回油毛细通道连通。当油液注满第二轴向油垫后，使芯轴与第二径向轴承接触的阶梯面产生油压，使阶梯面悬浮在油液中，提高了芯轴转动的稳定性。需要说明的是，第一轴向油垫和第二轴向油垫均为环状油垫，且第二轴向油垫的封油边要大于第一轴向油垫的封油边，第二轴向油垫给芯轴一个向上的支撑力，第一轴向油垫给芯轴一个向下的反向支撑力，且由于第二轴向油垫封油边比第一轴向油垫宽，所以第二轴向油垫起到主要的支撑作用。另外，第一轴向油垫的腔体两侧的封油边的宽度相等，第二轴向油垫的腔体两侧的封油边的宽度相等。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述芯轴由顶部至底部依次包括第一轴段、第二轴段、第三轴段、第四轴段、第五轴段、第六轴段和第七轴段；所述第一轴段至第三轴段的轴径依次增大，所述第三轴段至所述第七轴段的轴径依次减小；所述第二轴段和所述第四轴段的轴径相同。各轴段的划分方便各部件的套装，第三轴段将第一径向轴承和第二径向轴承分开，分别套设在第二轴段和第四轴段上，组装方便，稳定性强。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述第一径向轴承和所述上端盖套设在所述第二轴段上，且所述上端盖的顶面与所述第二轴段的顶部阶梯面平齐，所述上端盖的内壁上固定有第一密封圈。提高顶部的第一径向轴承安装的稳定性和密封性。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述转台组件包括连接盘和转台；所述连接盘套设在所述第一轴段上，且与所述第二轴段的顶部阶梯面固定连接；所述转台固定安装在所述连接盘的顶部。简化转台的连接结构，稳定性更强。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述第二径向轴承套设在所述第四轴段上。组装简单方便。优选的，在上述一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台中，所述下端盖套设在第五轴段上，所述下端盖的内壁上固定有第二密封圈，所述下端盖的底面与所述套筒的底面平齐。提高底部的第二径向轴承安装的稳定性和密封性。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台，具有以下有益效果：1、本专利技术采用两个具有螺旋状轴承腔的轴承套设在芯轴上，轴承腔内部的油液充满后，产生油压使芯轴的侧壁悬浮在油液中，降低摩擦，当主供油路和主回油路同时供油和回油时，油液沿着螺旋方向运动，由于油液的有序运行保证了芯轴转动的稳定性，同时，由于两个轴承的螺旋方向相反，能够保证芯轴的轴向方向受力均匀，进一步提高了转动的稳定性，极大地提高了转动精度。2、在第一径向轴承和第二径向轴承与芯轴的阶梯面接触的端面上开设第一轴向油垫和第二轴向油垫，使芯轴与轴承接触的阶梯面产生油压，使阶梯面悬浮在油液中，提高了芯轴转动的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台，其特征在于，包括：芯轴(1)、第一径向轴承(2)、第二径向轴承(3)、套筒(4)、上端盖(5)、下端盖(6)、转台组件(7)和驱动轮(8)；所述芯轴(1)为竖直方向设置的阶梯轴；所述第一径向轴承(2)套设在所述芯轴(1)上，所述第一径向轴承(2)的内圆周面上开设有螺旋状的第一轴承油腔(21)，所述第一径向轴承(2)水平开设有与所述第一轴承油腔(21)连通的第一供油毛细通道(22)和第一回油毛细通道(23)；所述第二径向轴承(3)套设在所述芯轴(1)上，且位于所述第一径向轴承(2)的底部，所述第二径向轴承(3)的内圆周面上开设有螺旋状的第二轴承油腔(31)，所述第二轴承油腔(31)的螺旋方向与所述第一轴承油腔(21)的螺旋方向相反，所述第二径向轴承(3)水平开设有与所述第二轴承油腔(31)连通的第二供油毛细通道(32)和第二回油毛细通道(33)；所述套筒(4)套设在所述第一径向轴承(2)和所述第二径向轴承(3)上，所述套筒(4)内部开设有与所述第一供油毛细通道(22)和所述第二供油毛细通道(32)连通的主供油路(41)，以及与所述第一回油毛细通道(23)和所述第二回油毛细通道(33)连通的主回油路(42)；所述上端盖(5)套设在所述芯轴(1)上，与所述第一径向轴承(2)的顶面抵接，且与所述套筒(4)固定连接；所述下端盖(6)套设在所述芯轴(1)上，与所述第二径向轴承(3)的底面抵接，且与所述套筒(4)固定连接；所述转台组件(7)与所述芯轴(1)顶部固定连接，且位于所述上端盖(5)的顶部；所述驱动轮(8)固定套设在所述芯轴(1)的底部。...

【技术特征摘要】
1.一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台，其特征在于，包括：芯轴(1)、第一径向轴承(2)、第二径向轴承(3)、套筒(4)、上端盖(5)、下端盖(6)、转台组件(7)和驱动轮(8)；所述芯轴(1)为竖直方向设置的阶梯轴；所述第一径向轴承(2)套设在所述芯轴(1)上，所述第一径向轴承(2)的内圆周面上开设有螺旋状的第一轴承油腔(21)，所述第一径向轴承(2)水平开设有与所述第一轴承油腔(21)连通的第一供油毛细通道(22)和第一回油毛细通道(23)；所述第二径向轴承(3)套设在所述芯轴(1)上，且位于所述第一径向轴承(2)的底部，所述第二径向轴承(3)的内圆周面上开设有螺旋状的第二轴承油腔(31)，所述第二轴承油腔(31)的螺旋方向与所述第一轴承油腔(21)的螺旋方向相反，所述第二径向轴承(3)水平开设有与所述第二轴承油腔(31)连通的第二供油毛细通道(32)和第二回油毛细通道(33)；所述套筒(4)套设在所述第一径向轴承(2)和所述第二径向轴承(3)上，所述套筒(4)内部开设有与所述第一供油毛细通道(22)和所述第二供油毛细通道(32)连通的主供油路(41)，以及与所述第一回油毛细通道(23)和所述第二回油毛细通道(33)连通的主回油路(42)；所述上端盖(5)套设在所述芯轴(1)上，与所述第一径向轴承(2)的顶面抵接，且与所述套筒(4)固定连接；所述下端盖(6)套设在所述芯轴(1)上，与所述第二径向轴承(3)的底面抵接，且与所述套筒(4)固定连接；所述转台组件(7)与所述芯轴(1)顶部固定连接，且位于所述上端盖(5)的顶部；所述驱动轮(8)固定套设在所述芯轴(1)的底部。2.根据权利要求1所述的一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台，其特征在于，所述第一供油毛细通道(22)与所述第一轴承油腔(21)的最顶端连通；所述第一回油毛细通道(23)与所述第一轴承油腔(21)的最底端连通；所述第二供油毛细通道(32)与所述第二轴承油腔(31)的最底端连通；所述第二回油毛细通道(33)与所述第二轴承油腔(31)的最顶端连通。3.根据权利要求1或2所述的一种双螺旋悬浮式高精度液体静压转台，其特征在于，所述套筒(4)内壁周向开设有第一侧面供油腔(43)、第一侧面回油腔(44)、第二侧面供油腔(45)和第二侧面回油腔(46)；所述第一侧面供油腔(43)连通所述主供油路(41)和所述第一供油毛细通道(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：董湘敏，郭雷，
申请(专利权)人：承德石油高等专科学校，
类型：发明
国别省市：河北,13