CN104139320A - 进给系统角接触球轴承冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进给系统角接触球轴承冷却装置，该装置包括：丝杠、大密封圈、小端盖、轴承座、轴承、轴承套、大端盖、小密封圈、轴端挡圈等。该冷却方法包括：从轴承座进油口通入冷却油，冷却油进入轴承套螺旋矩形槽，经过螺旋流动之后，最后从出油口流出，由于轴承外圈与轴承套内圈紧密贴合，以此对轴承外圈进行冷却；从大端盖进气口通入冷却油气混合物，穿过轴承腔，最终从小端盖出气口排出，以此对轴承内外圈及滚珠进行冷却。本发明可有效减小进给系统由于轴承热变形而造成的进给误差，弥补了进给系统轴承无冷却措施的不足。

Description

进给系统角接触球轴承冷却装置

技术领域

本发明涉及一种进给系统角接触球轴承冷却装置，特别适用于高速进给系统数控机床。

背景技术

目前，随着高速数控机床进给速度进一步提升，由于高速摩擦发热而造成的热位移严重影响着进给系统的精度，目前对于丝杠的冷却常采用中空冷却丝杠，该措施包括：通过在丝杠内部打通孔，从丝杠的一端通入冷却油，并从另一端流出，以此达到对丝杠冷却的目的。该方法成本较高，而从技术手段上也很难实现。

经过试验可知，进给系统轴承的温度远远高于丝杠的温度，轴承温度过高，由此引起的热位移不但影响着进给系统的精度，而且影响其使用寿命。但现阶段对进给系统轴承采取冷却措施几乎为空白。

发明内容

本发明目的在于提供一种进给系统轴承冷却装置，该装置可以快速有效的对进给系统轴承内外圈及滚珠进行冷却。

实现本发明的技术解决方案为：一种进给系统角接触球轴承冷却装置，包括丝杠、大密封圈、小端盖螺栓、小端盖、轴承座、轴承、轴承套、大端盖、大端盖螺栓、小密封圈、轴端挡圈、螺栓；

轴承座通过四个对称分布的M12螺栓固定在床身上，轴承套通过四个对称分布的M8轴承套螺栓固定在轴承座上，大端盖通过四个对称分布的M8螺栓固定在轴承套上，大端盖上设置密封圈槽，该密封圈槽中设置小密封圈；

小端盖通过四个对称分布的M8小端盖螺栓固定在轴承套上，小端盖上设置密封圈槽，所述密封圈槽里设置大密封圈，小端盖和大端盖位于轴承套的两侧，轴承外圈与轴承套内圆柱面配合，轴承内圈与丝杠轴相配合，轴承的侧面通过轴端挡圈进行锁紧，其中大密封圈内圆柱面与丝杠贴合，小密封圈内圆柱面也与丝杠相贴合。

轴承套的外圆柱面切有螺旋冷却槽，轴承座上顶面开有进油孔和出油孔，冷却槽初始点与轴承座的进油孔联通，冷却槽末端与轴承座的出油孔联通，冷却油通过进油孔进入螺旋冷却槽，经过螺旋流动后最终从出油孔流出，从而对轴承进行冷却。

大端盖的侧面开有用来通油气混合物的进气口，小端盖的侧面开有用来通油气混合物的出气孔，从大端盖进气口将冷却油气混合物通入轴承套腔内，穿过轴承腔到达轴承另一侧，最终从小端盖出气口排除，其外部与油气分离装置相连，油被回收后循环利用，空气则被直接排放。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：（1）通用性强，本发明涉及的结构几乎适用于所有进给系统，结构尺寸可做进一步调整。（2）结构简单，本发明采用的结构制作简单，无需复杂工艺。（3）冷却效率高，操作者可根据实际需要灵活调整冷却油及冷却油气流量，达到对轴承进行不同程度冷却的目的。（4）经济环保，本发明涉及的冷却油可循环使用，油气混合物排出后经过油气分离系统，油液回收再利用，空气则直接排放。

附图说明

图1为本发明的进给系统轴承冷却装置总体装配图。

图2为本发明的进给系统轴承冷却装置剖视图。

图3为本发明的进给系统轴承冷却装置轴承座结构图。

图4为本发明的进给系统轴承冷却装置轴承套结构图。

图5为本发明的进给系统轴承冷却装置大端盖结构图。

图6为本发明的进给系统轴承冷却装置小端盖结构图。

具体实施方法

如附图所示，本发明的进给系统角接触球轴承冷却装置，包括丝杠1、大密封圈2、小端盖螺栓3、小端盖4、轴承座5、轴承6、轴承套7、轴承套螺栓8、大端盖9、大端盖螺栓10、小密封圈11、轴端挡圈12；

轴承座5通过四个对称分布的M12螺栓固定在床身上，轴承套7通过四个对称分布的M8轴承套螺栓8固定在轴承座5上，大端盖9通过四个对称分布的M8大端盖螺栓10固定在轴承套7上，大端盖9上设置密封圈槽9b，该密封圈槽9b中设置小密封圈11；

小端盖4通过四个对称分布的M8小端盖螺栓3固定在轴承套7上，小端盖4上设置密封圈槽4b，所述密封圈槽4b里设置大密封圈2，小端盖4和大端盖9位于轴承套7的两侧，轴承6外圈与轴承套7内圆柱面配合，轴承6内圈与丝杠1相配合，轴承6的侧面通过轴端挡圈12进行锁紧；其中大密封圈2内圆柱面与丝杠1贴合，小密封圈11内圆柱面也与丝杠1相贴合。

轴承套7的外圆柱面切有螺旋冷却槽7b，轴承座5上顶面开有进油孔5c和出油孔5d，冷却槽7b初始点与轴承座5的进油孔5c联通，冷却槽7b末端与轴承座5的出油孔5d联通，冷却油通过进油孔5d进入螺旋冷却槽7b，经过螺旋流动后最终从出油孔5d流出，从而对轴承进行冷却。

大端盖9的侧面开有用来通油气混合物的进气口9c。

小端盖4的侧面开有用来通油气混合物的出气孔4c，从进气口9c通入冷却油气，穿过轴承腔，最终从出气孔4c排除，从而对轴承内外圈及滚珠进行冷却。

本发明涉及的进给系统角接触球轴承冷却装置基础为机床床身，具体安装时，轴承座5通过四个对称分布的M12螺栓穿过轴承座螺栓孔5a固定在床身上，轴承套7通过四个对称分布的M8轴承套螺栓8穿过轴承套螺栓孔7a固定在轴承座螺栓孔5b上，大端盖9通过四个对称分布的M8大端盖螺栓10穿过大端盖螺栓孔9a固定在轴承套螺栓孔7c上，大端盖9上设置密封圈槽9b，该密封圈槽9b中设置小密封圈11；小端盖4通过四个对称分布的M8小端盖螺栓3穿过小端盖螺栓孔4a固定在轴承套7上，小端盖4上设置密封圈槽4b，所述密封圈槽4b里设置大密封圈2，小端盖4和大端盖9位于轴承套7的两侧，轴承6外圈与轴承套7内圆柱面配合，轴承6内圈与丝杠1相配合，轴承6的侧面通过轴端挡圈12进行锁紧，其中大密封圈2内圆柱面与丝杠1贴合，小密封圈11内圆柱面也与丝杠1相贴合。

冷却的具体过程为：本发明的进给系统角接触球轴承冷却装置，通过调节轴承座进油口流量，冷却油通过轴承座进油口通道进入轴承套螺旋冷却槽起点，沿螺旋冷却槽流动到终点，最终从轴承座出油口流出，从而实现对轴承进行冷却的目的。

同时，通过调整油气混合物流量，从大端盖进气口进入轴承套腔内，穿过轴承腔到达轴承另一侧，最终从小端盖出气口排除，其外部与油气分离装置相连，油被回收后循环利用，空气则被直接排放，进一步实现对轴承进行冷却的目的。

由上可知，本发明的装置结构简单、经济环保，可有效降低由于轴承热位移造成的进给误差。

Claims (4)

1.一种进给系统角接触球轴承冷却装置，其特征在于，包括丝杠[1]、大密封圈[2]、小端盖螺栓[3]、小端盖[4]、轴承座[5]、轴承[6]、轴承套[7]、轴承套螺栓[8]、大端盖[9]、大端盖螺栓[10]、小密封圈[11]、轴端挡圈[12]；

轴承座[5]通过四个对称分布的M12螺栓固定在床身上，轴承套[7]通过四个对称分布的M8轴承套螺栓[8]固定在轴承座[5]上，大端盖[9]通过四个对称分布的M8大端盖螺栓[10]固定在轴承套[7]上，大端盖[9]上设置密封圈槽[9b]，该密封圈槽[9b]中设置小密封圈[11]；

小端盖[4]通过四个对称分布的M8小端盖螺栓[3]固定在轴承套[7]上，小端盖[4]上设置密封圈槽[4b]，所述密封圈槽[4b]里设置大密封圈[2]，小端盖[4]和大端盖[9]位于轴承套[7]的两侧，轴承[6]外圈与轴承套[7]内圆柱面配合，轴承[6]内圈与丝杠[1]相配合，轴承[6]的侧面通过轴端挡圈[12]进行锁紧；其中大密封圈[2]内圆柱面与丝杠[1]贴合，小密封圈[11]内圆柱面也与丝杠[1]相贴合。

2.根据权利要求1所述的进给系统角接触球轴承冷却装置，其特征在于，轴承套[7]的外圆柱面切有螺旋冷却槽[7b]，轴承座[5]上顶面开有进油孔[5c]和出油孔[5d]，冷却槽[7b]初始点与轴承座[5]的进油孔[5c]联通，冷却槽[7b]末端与轴承座[5]的出油孔[5d]联通，冷却油通过进油孔[5d]进入螺旋冷却槽[7b]，经过螺旋流动后最终从出油孔[5d]流出，从而对轴承进行冷却。

3.根据权利要求1所述的进给系统角接触球轴承冷却装置，其特征在于，大端盖[9]的侧面开有用来通油气混合物的进气口[9c]。

4.根据权利要求1所述的进给系统角接触球轴承冷却装置，其特征在于，小端盖[4]的侧面开有用来通油气混合物的出气孔[4c]，从进气口[9c]通入冷却油气，穿过轴承腔，最终从出气孔[4c]排除，从而对轴承内外圈及滚珠进行冷却。