CN102588437A - 外圆开腔式动静压主轴单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种外圆开腔式动静压主轴单元，包括动静压主轴、动静压轴承及供油系统，其中，动静压主轴的轴颈外圆柱面上设置有数个周向均布的油腔。本发明的有益效果为：由于动静压主轴为钢质，在动静压主轴的外圆柱面上开设油腔比在动静压轴承内壁上开腔方便，易于加工，这样大大降低了加工难度，节约了成本，提高了劳动生产率；不仅具有传统的动静压主轴单元原有的静压支撑驱动功率小等优点，同时降低了启动功耗和提高了轴承的使用寿命，又使轴承的可靠性和抗过载能力增大。

Description

外圆开腔式动静压主轴单元
技术领域
本发明涉及一种动静压主轴单元，尤其涉及一种外圆开腔式动静压主轴单元。 
背景技术
液体动静压混合轴承是我国80年代发展起来具有世界先进水平的高新技术产品，是一种既综合了动压轴承和静压轴承的优点，又克服二者缺点的新型活动轴承。既可用于旧机床改造，也可用于新机床配套。采用动静压轴承可以完全恢复机床因主轴轴承问题而丧失的精工精度和表面粗糙度；提高机床主轴精度和切削效率。多年来我国一些企业采用动静压轴承为新机床配套和进行国产和进口旧机床设备改造，均获得了满意的使用效果和显著的经济效益。 
现有技术的动静压主轴单元结构包括主轴、轴承和供油装置，主轴轴颈的外表面为平滑的圆柱面，轴承内壁开设有若干周向均布的油腔，轴承上还开设有进油小孔，供油装置通过进油小孔直接向油腔内供油，轴承内的油通过轴承两端的缝隙回流到油箱内。 
但是，由于动静压轴承加工比较困难，存在以下技术难点：(1)动静压主轴单元的特殊性能要求轴承为材质较软的薄壁铜套，在铜套内圆上开数个油腔，但铜的材质很软且壁薄，加工时装夹容易变形，很难保证各个腔之间的形状公差和位置公差，以及内外圆同轴度和内孔圆度；(2)铜套外圆上要在精确的位置上钻0.6-1mm的小孔进油，小孔难加工且位置不易保证。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种保持动静压轴承原有性能且易于加工的外圆开腔式动静压主轴单元。 
本发明是通过如下措施实现的：外圆开腔式动静压主轴单元，包括动静压主轴、动静压轴承及供油系统，其中，所述动静压主轴的轴颈外圆柱面上设置有数个周向均布的油腔。 
所述油腔由深腔和浅腔组成，所述深腔和所述浅腔形成的径向截面为阶梯型。 
所述动静压主轴上设置有轴向进油孔，所述动静压主轴的轴颈上设置有与所述轴向进油孔相通的径向出油孔，所述径向出油孔与所述浅腔相通。 
所述供油系统包括供油装置、供油管、回油油箱和回油管，所述供油装置通过所述供油管与一回转接头连接，所述回转接头与所述轴向进油孔连通，所述回油油箱罩在所述动静压主轴和所述动静压轴承上，所述回油油箱通过回油管与所述供油装置连接,所述回油油箱两端设置有密封件，所述回油油箱下部的内壁上设置有回油道。 
所述动静压主轴轴颈的外圆柱面上位于所述油腔之间还设置有轴向的回油槽。 
本发明的有益效果为：由于动静压主轴为钢质，在动静压主轴的外圆柱面上开设油腔比在动静压轴承内壁上开腔方便，易于加工，这样大大降低了加工难度，节约了成本，提高了劳动生产率；不仅具有传统的动静压主轴单元原有的静压支撑驱动功率小等优点，同时降低了启动功耗和提高了轴承的使用寿命，又使轴承的可靠性和抗过载能力增大。 
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。 
图2为本发明实施例中动静压主轴的结构示意图。 
图3为本发明实施例中动静压轴承的结构示意图。 
其中，附图标记为：1、供油装置；2、供油管；3、回转接头；4、动静压轴承；5、密封件；6、径向出油孔；7、轴向进油孔；8、动静压主轴；9、回油道；10、回油油箱；11、回油管；12、浅腔；13、深腔；14、回油槽。 
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过实施实例，对本方案进行阐述。 
参见图1、图2和图3，本发明是外圆开腔式动静压主轴单元，包括动静压主轴8、动静压轴承4及供油系统，其中，动静压主轴8的轴颈外圆柱面上设置有数个周向均布的油腔；油腔由深腔13和浅腔12组成，深腔13和浅腔12形成的径向截面为阶梯型；动静压主轴8上设置有轴向进油孔7，动静压主轴8的轴颈上设置有与轴向进油孔7相通的径向出油孔6，径向出油孔6与浅腔12相通；供油系统包括供油装置1、供油管2、回油油箱10和回油管11，供油装置1通过供油管2与一回转接头3连接，回转接头3与轴向进油孔7连通，回油油箱10罩在动静压主轴8和动静压轴承4上，回油油箱10通过回油管11与供油装置1连接，回油油箱10两端设置有密封件5，回油油箱10下部的内壁上设置有回油道9；动静压主轴8轴颈的外圆柱面上位于油腔之间还设置有轴向的回油槽14；回油油箱10上还设置有回油道9。 
主轴单元启动前，由供油装置1通过回转接头3和轴向进油孔7向动静压主轴8的油腔内注入一定压力的润滑油，动静压主轴8轴颈被一层压力油膜浮起；启动后，由于轴颈上的深腔13和浅腔12产生阶梯效应使得动静压主轴8的轴颈和动静压轴承4之间自然形成动压承载油膜，油通过回油槽14和动静压轴承4两端的缝隙经回油道9流回回油油箱10内，回油油箱10经回油管11将油送回供油装置1，使其循环供油。 
  
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
  

Claims (9)

1.外圆开腔式动静压主轴单元，包括动静压主轴、动静压轴承及供油系统，其特征在于，所述动静压主轴的轴颈外圆柱面上设置有数个周向均布的油腔。
2.根据权利要求1所述的外圆开腔式动静压主轴单元，其特征在于，所述油腔由深腔和浅腔组成，所述深腔和所述浅腔形成的径向截面为阶梯型。
3.根据权利要求1或2所述的外圆开腔式动静压主轴单元，其特征在于，所述动静压主轴上设置有轴向进油孔，所述动静压主轴的轴颈上设置有与所述轴向进油孔相通的径向出油孔，所述径向出油孔与所述浅腔相通。
4.根据权利要求1或2所述的外圆开腔式动静压主轴单元，其特征在于，所述供油系统包括供油装置、供油管、回油油箱和回油管，所述供油装置通过所述供油管与一回转接头连接，所述回转接头与所述轴向进油孔连通，所述回油油箱罩在所述动静压主轴和所述动静压轴承上，所述回油油箱通过回油管与所述供油装置连接,所述回油油箱两端设置有密封件，所述回油油箱下部的内壁上设置有回油道。
5.根据权利要求3所述的外圆开腔式动静压主轴单元，其特征在于，所述供油系统包括供油装置、供油管、回油油箱和回油管，所述供油装置通过所述供油管与一回转接头连接，所述回转接头与所述轴向进油孔连通，所述回油油箱罩在所述动静压主轴和所述动静压轴承上，所述回油油箱通过回油管与所述供油装置连接,所述回油油箱两端设置有密封件，所述回油油箱下部的内壁上设置有回油道。
6.根据权利要求1或2所述的外圆开腔式动静压主轴单元，其特征在于，所述动静压主轴轴颈的外圆柱面上位于所述油腔之间还设置有轴向的回油槽。
7.根据权利要求3所述的外圆开腔式动静压主轴单元，其特征在于，所述动静压主轴轴颈的外圆柱面上位于所述油腔之间还设置有轴向的回油槽。
8.根据权利要求4所述的外圆开腔式动静压主轴单元，其特征在于，所述动静压主轴轴颈的外圆柱面上位于所述油腔之间还设置有轴向的回油槽。
9.根据权利要求5所述的外圆开腔式动静压主轴单元，其特征在于，所述动静压主轴轴颈的外圆柱面上位于所述油腔之间还设置有轴向的回油槽。
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