一种可倾瓦动压轴承机床主轴制造技术

一种可倾瓦动压轴承机床主轴，其结构包括前端盖、前支承、主轴套筒、主轴、后支承和后端盖，前端盖和后端盖固定于主轴套筒的两端部，前支承和后支承共同将主轴支承起来，形成对主轴的前后双支承简支结构；前支承包括依次设置的左轴承、调节隔套和右轴承，左轴承和右轴承均为内反馈流体支承可倾瓦动压向心推力轴承，左轴承和右轴承的滑动面均为圆锥面，且彼此相对设置，并分别与主轴的圆锥轴径表面对应安装；后支承为流体压力浮起可倾瓦动压径向滑动轴承。主轴在前后球面支承情况下具有很好的自动调心性能，轴承支承结构简洁，轴承具有调心功能，轴承初始间隙固定，承载稳定而且阻尼特性好，达到减小轴承摩擦功耗、降低温升、抑制振动的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种可倾瓦动压轴承机床主轴
本技术涉及采用动压滑动轴承应用于高速精密机床主轴
，具体涉及一种瓦背为内反馈流体支承的球形全接触支承座的可倾瓦动压轴承机床主轴。
技术介绍
机床主轴的工作性能很大程度取决于主轴轴承的结构和性能，动压滑动轴承由于结构紧凑，性能优良，特别是制造工艺相对要求较低、润滑系统简单，使用维护成本低，在旋转主轴应用领域比静压动静压滑动轴承的用途大很多。主轴轴径在滑动轴承表面滑动构成的动压轴承，是靠两个表面之间相对运动形成压力油膜进行承载工作的。动压滑动轴承按油楔的设计原理有多楔固定瓦轴承和可倾瓦轴承，可倾瓦动压轴承是性能更好的常用的结构形式。如专利号为ZL88217852.0所公开的中国专利，具体公开了主轴前支承采用双锥面动压可倾瓦轴承结构，但轴瓦通过圆柱球头支承，这种点支承方式导致支点可能磨损和支承不稳定。也有采用静压动静压轴承的形式，如专利号为CN201320263557.5所公开的中国专利，具体公开了主轴前支承采用燕尾双静压轴承磨头，主轴前端凸起成为左右双锥面，静压轴承全接触支承在箱体孔内，但静压轴承需要外部润滑系统提供压力供油，工作时功耗大发热严重，转速很难进一步提高。两个专利的共同特点是前支承都采用双锥面轴承，可以承受正反向推力载荷，结构紧凑，承载能力和刚度高，主轴即使发热延长量小，对回转精度影响较小，但双锥面轴承没有经过精心配制，也就是说两个轴承之间的距离任意确定，使得两个轴承的轴承安装孔与后支承的轴承安装孔要求高的同心度，前后支承的轴承没有调心功能。
技术实现思路
<br>针对现有技术存在上述问题，本技术提供一种调心功能好、承载稳定的带可倾瓦动压轴承的机床主轴。本技术利用固定零件结构控制工作间隙构成机床主轴系统，适用于高速且速度载荷稳定的精密机床主轴或其他主轴系统。为实现上述目的，本技术创造提供以下技术方案。提供一种可倾瓦动压轴承机床主轴，包括前端盖、前支承、主轴套筒、主轴、后支承和后端盖，前端盖和后端盖固定于主轴套筒的两端部，前支承和后支承均由内反馈流体支承可倾瓦动压向心推力锥形轴承组成，共同将主轴支承起来，从而形成对主轴前后双支承结构的机床主轴。本技术采用内反馈流体支承技术，轴承支承面可做到全球面接触，对抑制振动以及克服支点可能磨损的能力大幅提高；前支承包括依次并列设置的左轴承、调节隔套和右轴承，左轴承和右轴承均为内反馈流体支承可倾瓦动压向心推力轴承，左轴承和右轴承的滑动面均为圆锥面，且彼此相对设置，并分别与主轴的圆锥轴径表面对应安装；后支承为流体压力浮起可倾瓦动压径向滑动轴承；前支承采用双锥面轴承，所述双轴承的支承面依据所述内反馈流体支承技术组成完整球形面，与后支承组成双支承主轴系统，具有很好的调心功能，大幅提高针对主轴轴颈面和主轴箱体孔不同轴误差的适应性。其中，所述主轴套筒上配置有润滑流体输入和输出孔系，以保障前支承和后支承所需润滑流体畅通。其中，前支承和后支承均包括轴承外环和安装在轴承外环的内表面的瓦块，轴承借助润滑流体形成的内反馈流体支承力，使瓦块的瓦背支承面与轴承外环的内表面之间能够实现全球面接触。其中，用于轴承总成的所述润滑流体为润滑油、水润滑液、气体或油气二相润滑液。其中，前支承为双锥面可倾瓦动压轴承，配对组合在一个球形支承座里。其中，前支承为左轴承、调节隔套和右轴承配对组成的双锥面可倾瓦动压轴承，调节隔套位于左轴承和右轴承之间，后支承为径向可倾瓦动压轴承。其中，双锥面可倾瓦动压轴承中所述调节隔套为薄壁圆环，在机床主轴调试阶段配磨调节隔套的厚度，用于将左轴承和右轴承定位分开，进而使左轴承和右轴承与主轴滑动表面保持所需的工作间隙。其中，固定于主轴套筒的两端部的前端盖和后端盖与主轴组成密封结构，以防止润滑流体溢出且防止外部污染流体侵入。本技术的有益效果：本技术的一种可倾瓦动压轴承机床主轴，轴承支承结构简洁，轴承具有调心功能，轴承初始间隙固定，承载稳定而且阻尼特性好，达到减小轴承摩擦功耗、降低温升、抑制振动的目的。附图说明图1为实施例中的可倾瓦动压轴承机床主轴的结构示意图。图2为实施例中的前支承中的轴承配置图。图3为实施例中的调节隔套的立体图。图4为实施例中的前支承中的左轴承/右轴承的立体图。图5为实施例中的前支承中的左轴承/右轴承的滑动面为球面的示意图。图6为实施例中的后支承的立体图。图7为实施例中的后支承的滑动面为球面的示意图。附图标记包括：前端盖1、前支承2、主轴套筒3、主轴4、后支承5、后端盖6；左轴承21、调节隔套22、右轴承23；轴承外环231、瓦块232、聚油槽233、变形槽234、安装组件235、油孔236。具体实施方式以下结合具体实施例对本技术创造作详细说明。本实施例的可倾瓦动压轴承机床主轴，如图1所示，包括前端盖1、前支承2、主轴套筒3、主轴4、后支承5和后端盖6，前端盖1、主轴套筒3和后端盖6结合主轴4形成一个密闭空间，主轴套筒3开有如空心箭头所示的进油孔和出油孔，主轴套筒3内部还开有连通进油孔和出油孔的通道，用于将润滑油输送至各个轴承处。前支承2和后支承5共同将主轴4支承起来，形成前后双支承简支结构，前端盖1和后端盖6起密封隔油作用。见图2，前支承2为轴承组合部件，包括左轴承21、调节隔套22和右轴承23，左轴承21和右轴承23均为内反馈流体支承可倾瓦动压向心推力轴承，轴承与主轴4轴径接触的面为滑动面，左轴承21和右轴承23的滑动面为圆锥面，并相对设置，分别与主轴4的圆锥轴径表面对应安装，承受主轴4前端径向载荷以及轴向的相对方向载荷。各个轴承与主轴4之间为非接触摩擦运动，相对运动表面之间初始间隙h0，显然左轴承21和右轴承23越靠近的情况下，初始间隙h0越小直至为零，在左轴承21和右轴承23之间插入调节隔套22并配磨其隔离厚度H，然后通过前端盖1加以固定，由此固定轴承与主轴4之间的合理初始间隙h0，得到较好的稳定工作参数。见图3所示，调节隔套22是薄壁圆环。如图6和图7所示，后支承5为流体压力浮起可倾瓦动压径向滑动轴承，只承受主轴4后端的径向载荷，而且当主轴4发生受热膨胀时容易释放变形，后支承5与主轴4径向轴径之间初始间隙也为h0，实际实施时配磨主轴4的径向轴径直径小于后支承5的滑动面的直径，获得两者之间固定的初始间隙h0。左轴承21、右轴承23和后支承5均为内反馈流体支承的可倾瓦动压轴承，以右轴承23为例，如图4和图5所示，其结构包括轴承外环231、多个瓦块232和多组安装组件235，多组安装组件235将多个瓦块232限位安装在轴承外环231的环形内表面上，瓦块232的滑动面上设置有聚油槽233，聚油槽233能够收集滑动面上部分压力润滑流体然后通过油孔236反馈导入瓦块232背面上凹陷形成的油腔内，形成对瓦块23的径向支承力。瓦块232的中部设置有形变结构，将瓦块232分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可倾瓦动压轴承机床主轴，其特征是：包括前端盖、前支承、主轴套筒、主轴、后支承和后端盖，前端盖和后端盖固定于主轴套筒的两端部，前支承和后支承均由内反馈流体支承可倾瓦动压向心推力锥形轴承组成，共同将主轴支承起来，从而形成对主轴前后双支承结构的机床主轴。/n

【技术特征摘要】
1.一种可倾瓦动压轴承机床主轴，其特征是：包括前端盖、前支承、主轴套筒、主轴、后支承和后端盖，前端盖和后端盖固定于主轴套筒的两端部，前支承和后支承均由内反馈流体支承可倾瓦动压向心推力锥形轴承组成，共同将主轴支承起来，从而形成对主轴前后双支承结构的机床主轴。


2.根据权利要求1所述的一种可倾瓦动压轴承机床主轴，其特征是：所述主轴套筒上配置有润滑流体输入和输出孔系，以保障前支承和后支承所需润滑流体畅通。


3.根据权利要求2所述的一种可倾瓦动压轴承机床主轴，其特征是：前支承和后支承均包括轴承外环和安装在轴承外环的内表面的瓦块，轴承借助润滑流体形成的内反馈流体支承力，使瓦块的瓦背支承面与轴承外环的内表面之间能够实现全球面接触。


4.根据权利要求2所述的一种可倾瓦动压轴承机床主轴，其特征是：用于轴承总成的所述润滑流体为润滑油、水润滑液、气体或...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝锦祥，李锻能，
申请(专利权)人：东莞台一盈拓科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44