应用于机床的液体静压主轴组件及机床制造技术

本申请公开了一种应用于机床的液体静压主轴组件及机床。液体静压主轴组件包括电机、尾座、主轴、第一节流器。所述电机包括套筒、定子和转子，所述定子固定设置在所述套筒内部，所述转子设置于所述定子内部；所述尾座固定设置于所述电机的第一端，所述尾座上设置有第一安装孔，所述第一安装孔的内壁面的周向上设置有多个第一静压腔；所述主轴固定设置于所述转子内部，所述主轴的第一端穿设于所述第一安装孔；所述第一节流器设置于所述尾座上，所述第一节流器为多个，多个所述第一节流器与多个所述第一静压腔一一对应地连通。本发明专利技术可以解决现有技术中的机床的液体静压主轴组件的刚度差的问题。差的问题。差的问题。

【技术实现步骤摘要】
应用于机床的液体静压主轴组件及机床


[0001]本申请涉及加工机床
，具体而言，涉及一种应用于机床的液体静压主轴组件及机床。

技术介绍

[0002]静压主轴作为超精密机床的核心零部件，其精度和刚度很大程度上影响着零件的加工精度。液体静压主轴采用液体静压轴承作为支承件，液体静压轴承依靠外部液压供油系统强制地将润滑油注入产生压力油膜，用压力油膜分隔相对运动的运动件和支承，实现了全液体摩擦。可见，静压主轴具有的摩擦阻力小、使用寿命长、转速范围广、抗振性能好、主轴回转精度高、适应性好等优点，在超精密机床加工领域得到广泛应用。
[0003]现有技术中静压主轴是采用恒压供油，通过小孔节流或毛细管节流，这样的节流方式无法根据负载的变化，调节流量的变化，故静压腔液体支撑油膜厚度无法维持不变。当静压主轴上的负载变大时，会出现油膜间隙变小的情况，静压主轴的刚度较差。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种应用于机床的液体静压主轴组件及机床，以解决现有技术中的机床的液体静压主轴组件的刚度差的问题。
[0005]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种应用于机床的液体静压主轴组件，包括：电机，所述电机包括套筒、定子和转子，所述定子固定设置在所述套筒内部，所述转子设置于所述定子内部；尾座，所述尾座固定设置于所述电机的第一端，所述尾座上设置有第一安装孔，所述第一安装孔的内壁面的周向上设置有多个第一静压腔；主轴，所述主轴固定设置于所述转子内部，所述主轴的第一端穿设于所述第一安装孔；第一节流器，所述第一节流器设置于所述尾座上，所述第一节流器为多个，多个所述第一节流器与多个所述第一静压腔一一对应地连通，所述第一节流器包括外壳组件、第一金属片以及第二金属片；其中，所述外壳组件围设形成稳压腔、调节腔以及环形节流槽，所述稳压腔内设置有环形节流凸台，所述调节腔为围绕所述稳压腔的外周设置的环形腔，所述环形节流槽为围绕所述调节腔的外周设置的环形槽，所述环形节流槽包括第一节流段和第二节流段，所述第一节流段的通流面积大于第二节流段的通流面积，所述第一节流段的侧壁上设置有与所述调节腔连通的预留通道；所述第一金属片设置于所述稳压腔并可沿靠近或者远离所述环形节流凸台的方向往复运动；所述第二金属片为与所述环形腔相适配的环形金属片，所述第二金属片设置于所
述环形腔并可沿所述环形腔的高度方向往复运动；所述外壳组件上设置有进油通道、连通通道、出油通道、连通腔以及注油口，所述进油通道与所述第一节流段连通，所述连通通道用于连通所述稳压腔和所述第二节流段，所述出油通道与所述稳压腔和所述第二节流段均连通，所述出油通道的出油端与所述第一静压腔连通，所述连通腔用于连通所述调节腔和所述稳压腔，所述预留通道与所述调节腔的连通位置位于所述第二金属片的第一侧，且所述连通腔与所述调节腔的连通位置位于所述第二金属片的第二侧，所述连通腔与所述稳压腔的连通位置位于所述第一金属片远离所述环形节流凸台的一侧，所述注油口与所述连通腔连通。
[0006]进一步地，所述液体静压主轴组件还包括定位套，所述定位套对接并固定设置于所述套筒的第二端，所述定位套上设置有第二安装孔；所述主轴包括芯轴段和前段，所述芯轴段设置于所述定子的内部，所述芯轴段的第一端穿设于所述第一安装孔内，所述前段可转动地设置于所述第二安装孔并与所述芯轴段同轴固定。
[0007]进一步地，所述第二安装孔的内壁面的周向上设置有多个第二静压腔；所述液体静压主轴组件还包括多个第二节流器，各所述第二节流器均固定设置于所述定位套上，所述第二节流器的结构与所述第一节流器相同，多个所述第二节流器的所述出油通道与多个所述第二静压腔一一对应地连通。
[0008]进一步地，所述第二安装孔靠近所述电机的一端设置有第一圆锥孔段，所述第一圆锥孔段的横截面积沿远离所述电机的方向逐渐变小，所述第一圆锥孔段的内壁面上设置有多个所述第二静压腔，所述芯轴段上设置有与所述第一圆锥孔段相适配的第一圆锥段。
[0009]进一步地，所述第二安装孔远离所述电机的一端设置有第二圆锥孔段，所述第二圆锥孔段的横截面积沿远离所述电机的方向逐渐变大，所述第二圆锥孔段的内壁面上设置有多个所述第二静压腔，所述前段上设置有与所述第二圆锥孔段相适配的第二圆锥段。
[0010]进一步地，所述液体静压主轴组件还包括多种厚度不同的调节垫，多种所述调节垫选择性地设置于所述第一圆锥段和所述第二圆锥段之间。
[0011]进一步地，所述液体静压主轴组件还包括气密封盖，所述气密封盖盖设于所述电机的第二端并位于所述定子与所述定位套之间。
[0012]进一步地，所述液体静压主轴组件还包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖盖设于所述尾座远离所述电机的一端，所述第二端盖盖设于所述定位套远离所述电机的一端。
[0013]进一步地，所述外壳组件包括相互贴合并固定连接在一起的第一壳体和第二壳体，其中，所述第一壳体靠近所述第二壳体的侧面上设置有第一空腔和第一环形空腔，所述第一环形空腔围绕所述第一空腔的外周设置，所述第一空腔内设置有所述环形节流凸台；所述第二壳体靠近所述第一壳体的侧面上设置有第二空腔和第二环形空腔，所述第二环形空腔围绕所述第二空腔的外周设置，所述第一空腔与所述第二空腔形成所述稳压腔，所述第一环形空腔与所述第二环形空腔围设形成所述调节腔。
[0014]进一步地，所述环形节流槽设置于所述第一壳体靠近所述第二壳体的侧面上，所述进油通道、所述连通通道以及所述出油通道均设置于所述第一壳体上，所述连通腔以及
所述注油口均设置于所述第二壳体上。
[0015]进一步地，所述第一壳体靠近所述第二壳体的一侧设置有环形限位凸起，所述环形限位凸起嵌设于所述第二环形空腔内。
[0016]进一步地，所述第一金属片和所述第二金属片的外周均套设有密封圈。
[0017]另一方面，本申请实施例还公开了一种机床，所述机床为铣削机床或者磨抛机床，所述机床包括上述的液体静压主轴组件。
[0018]相对于现有技术而言，本申请的技术方案至少具备如下技术效果：本专利技术的液体静压主轴组件根据工作过程中液压站泵压与静压支承油腔（即第一静压腔和第二静压腔）压力存在压力差的特点，在第一节流器和第二节流器内部设计连通腔，将压力差的变化转化为对节流间隙的控制。实现第一静压腔和第二静压腔的流量与压力成正比关系变化，即随外载荷变化油膜间隙的厚度基本保持不变，使液体静压主轴组件有较高刚度，从而保证了机床等设备的精密加工效果。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例公开的液体静压主轴组件的立体结构图；图2为本申请实施例公开的液体静压主轴组件的第一方向上的剖视图；图3为图2中的A区域的放大图；图4为本申请实施例公开的液体静压主轴组件的第二方向上的剖视图；图5为图4中的Q区域的放大图；图6为图4中的I区域的放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于机床的液体静压主轴组件，其特征在于，包括：电机（200），所述电机（200）包括套筒（210）、定子（220）和转子（230），所述定子（220）固定设置在所述套筒（210）内部，所述转子（230）设置于所述定子（220）内部；尾座（300），所述尾座（300）固定设置于所述电机（200）的第一端，所述尾座（300）上设置有第一安装孔（310），所述第一安装孔（310）的内壁面的周向上设置有多个第一静压腔（311）；主轴（500），所述主轴（500）固定设置于所述转子（230）内部，所述主轴（500）的第一端穿设于所述第一安装孔（310）；第一节流器（100），所述第一节流器（100）设置于所述尾座（300）上，所述第一节流器（100）为多个，多个所述第一节流器（100）与多个所述第一静压腔（311）一一对应地连通，所述第一节流器（100）包括外壳组件（10）、第一金属片（120）以及第二金属片（130）；其中，所述外壳组件（10）围设形成稳压腔（101）、调节腔（102）以及环形节流槽（103），所述稳压腔（101）内设置有环形节流凸台（1011），所述调节腔（102）为围绕所述稳压腔（101）的外周设置的环形腔，所述环形节流槽（103）为围绕所述调节腔（102）的外周设置的环形槽，所述环形节流槽（103）包括第一节流段（1031）和第二节流段（1032），所述第一节流段（1031）的通流面积大于第二节流段（1032）的通流面积，所述第一节流段（1031）的侧壁上设置有与所述调节腔（102）连通的预留通道（104）；所述第一金属片（120）设置于所述稳压腔（101）并可沿靠近或者远离所述环形节流凸台（1011）的方向往复运动；所述第二金属片（130）为与所述环形腔相适配的环形金属片，所述第二金属片（130）设置于所述环形腔并可沿所述环形腔的高度方向往复运动；所述外壳组件（10）上设置有进油通道（105）、连通通道（109）、出油通道（106）、连通腔（108）以及注油口（107），所述进油通道（105）与所述第一节流段（1031）连通，所述连通通道（109）用于连通所述稳压腔（101）和所述第二节流段（1032），所述出油通道（106）与所述稳压腔（101）和所述第二节流段（1032）均连通，所述出油通道（106）的出油端与所述第一静压腔（311）连通，所述连通腔（108）用于连通所述调节腔（102）和所述稳压腔（101），所述预留通道（104）与所述调节腔（102）的连通位置位于所述第二金属片（130）的第一侧，且所述连通腔（108）与所述调节腔（102）的连通位置位于所述第二金属片（130）的第二侧，所述连通腔（108）与所述稳压腔（101）的连通位置位于所述第一金属片（120）远离所述环形节流凸台（1011）的一侧，所述注油口（107）与所述连通腔（108）连通。2.根据权利要求1所述的液体静压主轴组件，其特征在于，所述液体静压主轴组件还包括定位套（600），所述定位套（600）对接并固定设置于所述套筒（210）的第二端，所述定位套（600）上设置有第二安装孔（610）；所述主轴（500）包括芯轴段（510）和前段（520），所述芯轴段（510）设置于所述定子（220）的内部，所述芯轴段（510）的第一端穿设于所述第一安装孔（310）内，所述前段（520）可转动地设置于所述第二安装孔（610）并与所述芯轴段（510）同轴固定。3.根据权利要求2所述的液体静压主轴组件，其特征在于，所述第二安装孔（610）的内壁面的周向上设置有多个第二静压腔（613）；所述液体静压主轴组件还包括多个第二节流器（400），各所述第二节流器（400）均固定
设置于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜超，刘文志，陈洪，吕鹤，薛松海，占稳，黄丰强，林鸿榕，朱亨锋，
申请(专利权)人：中国机械总院集团海西福建分院有限公司，
类型：发明
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