机床圆工作台复合式旋转支承装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种机床圆工作台旋转支承装置。包括工作台，旋转主轴，轴向静压支承构件，滚动轴承，其特征是旋转主轴的上部安装有承受轴向载荷的轴向平面环形闭式静压圆导轨支承，旋转主轴的中部安装有承受径向载荷的滚动轴承，二者构成静压与滚动复合式旋转支承；闭式静压圆导轨支承由上压环，安装在上压环下面的中隔环，安装在中隔环下面的下体壳连成一体；上压环的下平面、下体壳的上平面与中隔环组成上、下密封结合面，导轨支承与旋转主轴相对应的承压面上设有静压油腔；滚动轴承是圆柱滚子滚动轴承或滚动轴承的等效组合。本实用新型专利技术具有承重力大，运动精度高，使用寿命长的优点；且旋转主轴短，结构简单紧凑，制造、使用成本低，维修方便，支承刚性高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机床加工设备，尤其涉及一种机床圆工作台旋转支承结构的改进。技术背景现有机床设备圆工作台旋转支承结构形式有多种，有轴向和径向均采用滚动轴承 支承，这种形式的圆工作台虽结构简单，但承重小，使用寿命短；还有轴向为滑动支 承，径向是滚动轴承的结构形式，其运动精度低，但承重大；有轴向和径向都采用静 压轴承支承，使用寿命长，但结构较大，制造成本高，这些支承形式有各自的特点和 适用的场合。分析静压技术支承形式，承受机床圆工作台轴向力的有采用静压导轨技术，目前 比较常见的是采用开式静压导轨结构，这种结构只有单面油膜支承，其刚性不及有双 面油膜的闭式静压导轨。而闭式静压导轨现在常见的只是用于直线形式的导轨上；径 向采用静压轴承支承比较多，从静压支承理论上分析，现有这种技术结构对细微的载 荷变化不敏感，会产生工件误差的复印现象，微量变化时刚性不及滚动轴承。与径向 采用滚动轴承结构相比，制造成本和维护成本高，且结构体积大。在滚动轴承使用上，轴向和径向均采用滚动轴承， 一般结构都是使用球轴承；有 径向单独采用滚动轴承，轴向为滑动导轨的机床圆工作台，其滚动轴承也是采用球轴 承或球轴承与其他轴承的组合，这类结构形式的支承刚性都不适应精密机床高刚性的 要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中上述不同形式存在的缺陷和不足，本技术提供一种结构 紧凑成本低，刚性好承重力大，运动精度高，使用寿命长的机床圆工作台旋转支承装 置。本技术解决上述技术问题的技术方案是机床圆工作台复合式旋转支承装置，包括工作台，旋转主轴，轴向静压支承构件，滚动轴承，其特征在于所述旋转主轴 的上部安装有承受轴向载荷的轴向平面环形闭式静压圆导轨支承，旋转主轴的中部安 装有承受径向载荷的滚动轴承，二者构成静压与滚动复合式旋转支承；所述闭式静压 圆导轨支承由上压环，安装在上压环下面的中隔环，安装在中隔环下面的下体壳连成 一体，所述上压环的下平面、下体壳的上平面与中隔环组成上、下密封结合面；所述 支承与旋转主轴的承压面上设有静压油腔；所述滚动轴承是承受径向载荷的圆柱滚子 滚动轴承，或滚动轴承的等效组合。本技术解决上述方案还可以进一步完善，作为优选，所述中隔环是一个环形体，有上、下二个相互平行的平面，所述平面 与环形体中心线垂直，内孔设有卸荷回油槽。作为优选，所述下体壳大端外侧的承压面上设有若干个静压油腔，所述油腔分别 与静压油路孔相通；所述油腔周边是下油膜承载面，其余外侧承压面是下密封结合面， 下油膜承载面与下密封结合面在同一平面上，中间设有分隔槽；所述静压油路孔与静 压供油系统进油管路相连接。作为优选，所述下体壳的内肩孔内安装有滚动轴承，所述内肩孔与下油膜承载面 相垂直，且与下部安装回转工作台驱动机构的通孔同轴。作为优选，所述下体壳以外径定心，采用螺栓与机床床身连接，下体壳的卸荷回 油孔与床身上静压供油系统回油管路相通。作为优选，所述上压环是一个有上、下二个平行平面相的环形体，环形体外径与 中隔环外径相适应，内孔有卸荷回油槽，下端面上设有若干个静压油腔，所述油腔分 别与静压油路孔相通，油腔周边是上油膜承载面，其余下端面是上密封结合面，上油 膜承载面与上密封面在同一平面上，所述静压油路孔与静压供油系统进油管路相连接。作为优选，所述旋转主轴顶部设有定心套，通过定心套与工作台相连接；在工作 台与旋转主轴之间设有若干轴向连接孔，采用螺栓将旋转主轴与工作台固定；所述旋 转主轴底部装有与圆工作台旋转驱动机构相连接的联轴节。作为优选，所述闭式静压圆导轨的静压供油系统工作压力为15-80bar。 本技术的有益效果是机床圆工作台旋转支承结构，轴向采用平面环形闭式静压导轨和径向采用圆柱滚子滚动轴承的复合支承装置，替代全滚动轴承或滑动导轨与滚动轴承的形式，具有承重力大，运动精度高，使用寿命长的优点；相比于轴向、径向全静压支承形式，其优点在于旋转主轴短，结构简单紧凑，维修方便，制造和使用成本低；闭式静压圆导轨具有二面油膜支承，相对于开式单面油膜支承的静压圆导轨，有其更大的承载刚性。附图说明图1是机床圆工作台复合式旋转支承装置示意图。 图2是静压支承构件下体壳示意图。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本技术的技术方案作进一步具体说明。实施例如图1、图2所示机床圆工作台旋转支承装置，旋转主轴5顶面上沉孔处有4只M12螺孔装定心套7，顶面上有6只M16螺孔，藉螺栓8和定心套7与工作 台1相连接；旋转主轴5底部端面上装有与圆工作台旋转驱动机构10相连接的联轴节 9。旋转主轴5顶端外径上装有上压环2，大径外侧装有中隔环3;大径两侧面是静压 油膜轴向刚性支承面，承受轴向静压支承构件上压环2上油腔20与下体壳4下油腔 12传递的静压系统压力，这种有二面油腔20、 12，具有双向油膜刚性，形成了旋转主 轴5轴向平面环形闭式静压圆导轨支承结构，比开式静压圆导轨支承有更大的承载力， 可以承受较大的轴向载荷和颠覆力矩。旋转主轴5中部1: 12锥体处，与承受径向载 荷的圆柱滚子滚动轴承6相匹配，成为旋转轴径向支承；这样，平面环形闭式静压圆 导轨轴向支承，与圆柱滚子滚动轴承的径向支承，构成了机床圆工作台静压与滚动复 合式旋转支承。旋转主轴5全长只有全静压轴承支承形式主轴的1/3-1/4左右，相比而 言，结构简单紧凑，制造和使用成本低，维修方便，又有承重力大，运动精度高，使用寿命长的优点。滚动轴承6采用能承较大受径向力的精密双列圆柱滚子滚动轴承，型号 NN3030K/P2，选用圆锥孔型；这种圆锥孔的圆柱滚子滚动轴承，安装时容易调整和设 定径向游隙，双列圆柱滚子有很高的径向刚性，这种轴承结构能满足轴向平面静压圆 导轨在静压建立前后的微量位移，是球轴承所不具备的条件，是实现复合支承的优势 所在。径向采用精密双列圆柱滚子滚动轴承，大大简化了设计结构，减低了生产和使 用成本，提高了径向接触刚性，优于径向采用静压轴承结构。中隔环3是一个平行平面的环形体，两端面是上、下密封结合面18，分别与上压 环2和下体壳4的密封面22、 18结合，形成油压密封；中隔环3的内孔有卸荷回油槽 19。两端面上有二组18只①13.5通孔，是轴向静压支承构件的连接孔；中隔环3是 一个双平面的环形体，这种平面环形结构形式，比之其他碟形结构的构件明显进步是 调整油膜面的间隙非常方便，只要调整中隔环3的厚度，就能调整上下油膜承载面21、 13的间隙，以达到理想的静压参数，而其他碟形结构的静压支承件调整就比较麻烦。上压环2下端面上有6只等分弧形腰子状油腔20，油腔20与静压油路孔23相通， 油腔20周边是上油膜承载面21，其余下端面是上密封面22，且上油膜承载面21与上 密封面22在同一平面上，这种结构使加工工艺方便，易于达到表面精度；静压油路孔 23与静压供油系统进油管路27相连接。内孔有卸荷回油槽24;上压环2上端面有二 组18只①13. 5X①20深12沉头通孔，藉M12螺栓件28与中隔环2、下体壳4相连接， 组成轴向静压支承构件，使之成为一体。下体壳4大端11外侧的承压面上有6只等分弧形腰子状油腔12，油腔12与静压 油路孔15相通，油腔12周边是下油膜承载面13，其余外侧承压面是下密封面14，上 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床圆工作台复合式旋转支承装置，包括工作台（１），旋转主轴（５），轴向静压支承构件，滚动轴承（６），其特征在于：所述旋转主轴（５）的上部安装有承受轴向载荷的轴向平面环形闭式静压圆导轨支承，旋转主轴（５）的中部安装有承受径向载荷的滚动轴承（６），二者构成静压与滚动复合式旋转支承；所述闭式静压圆导轨支承由上压环（２），安装在上压环（２）下面的中隔环（３），安装在中隔环（３）下面的下体壳（４）连成一体，所述上压环（２）的上密封结合面（２２）、下体壳（４）的下密封结合面（１４）与中隔环（３）组成上、下密封结合面（１８）；所述导轨支承与旋转主轴（５）相对应的承压面上设有静压油腔；所述滚动轴承（６）是承受径向载荷的圆柱滚子滚动轴承。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何卫，周呜群，黄春韶，周哲平，金凤珠，谢颖华，
申请(专利权)人：杭州机床集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]