CN110360230A - 一种用于电主轴的油压浮动轴承组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电主轴的油压浮动轴承组件，电主轴包括有轴承座、轴承和转子，轴承座内设有轴承室，轴承设于轴承室内，且轴承套设于转子上，轴承室的外壁与轴承座的内壁之间形成有第一间隙，轴承室的外壁开设有储油槽，轴承座上设有用于注入冷却油的进油口和用于排出冷却油的出油口，进油口和出油口分别连通于储油槽，轴承室上套设有两个密封圈，密封圈夹紧于轴承室与轴承座之间，且两个密封圈分设于储油槽的前后两侧，当转子运转时，借由第一间隙内的油压力，令轴承室和轴承保持在与转子同轴心的位置。本发明基于悬浮方式实现转子、轴承和轴承室同轴对正，同时冷却效率高、可减少摩擦、减少应力，进而提高精度、延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电主轴，尤其涉及一种用于电主轴的油压浮动轴承组件。
背景技术
电主轴是应用于数控机床的精密动力装置，为保证电主轴的转子稳定转动，需要在电主轴的两端设置轴承座，在轴承座内安装轴承，同时将轴承套接于转子上，借助轴承来承载高速运转的转子。但是现有技术中的电主轴，其轴承一般是直接安装、固定在轴承座内的，很难在外部对轴承进行冷却，因轴承与轴承座为刚性连接关系，并且要保证轴承、轴承座、转子同轴心，所以对轴承座的加工精度提出了很高的要求，导致轴承座的加工成本升高，而且成品率较低，同时，在实际制造过程中，因轴承座无法达到理想的精度，致使转子、轴承、轴承座之间会出现一定的应力，严重影响电主轴精度和使用寿命，特别是当轴承受热膨胀之后，轴承与轴承座之间的应力进一步增加，所带来弊端也随之加大，由此可见，现有电主轴的轴承组件部分难以满足高性能、高精度、长寿命等主要技术要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种基于悬浮方式实现转子、轴承和轴承室同轴对正，同时冷却效率高、可减少摩擦、减少应力，进而提高精度、延长使用寿命的用于电主轴的油压浮动轴承组件。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种用于电主轴的油压浮动轴承组件，所述电主轴包括有轴承座、轴承和转子，所述轴承座内设有轴承室，所述轴承设于所述轴承室内，且所述轴承套设于所述转子上，所述轴承室的外壁与所述轴承座的内壁之间形成有第一间隙，所述轴承室的外壁开设有储油槽，所述轴承座上设有用于注入冷却油的进油口和用于排出冷却油的出油口，所述进油口和出油口分别连通于所述储油槽，所述轴承室上套设有两个密封圈，所述密封圈夹紧于所述轴承室与所述轴承座之间，且两个密封圈分设于所述储油槽的前后两侧，当所述转子运转时，借由所述第一间隙内的油压力，令所述轴承室和轴承保持在与所述转子同轴心的位置。
优选地，所述储油槽沿所述轴承室的周向延伸。
优选地，所述进油口和出油口对称设于所述轴承座的左右两侧。
优选地，所述轴承的外壁与所述轴承室的内壁之间形成有第二间隙。
优选地，所述轴承座的后端面设有固定片，所述固定片抵挡于所述轴承室的后端。
优选地，所述轴承室的后端面开设有固定槽，所述固定片卡设于所述固定槽内。
优选地，所述轴承室上开设有两个密封圈槽，两个密封圈分别卡设于两个密封圈槽内。
优选地，所述轴承座的后端固定有过渡板，所述过渡板的内圈向所述转子方向延伸，所述轴承和轴承室均位于所述过渡板与所述轴承座形成的空间内。
优选地，所述轴承室的后端开口处螺合有轴承压环，所述轴承压环抵接于所述轴承的后端，且所述轴承压环与所述过渡板之间形成有第三间隙。
优选地，所述轴承座内嵌设有多个弹簧，多个弹簧沿所述轴承座的周向均匀分布，所述弹簧弹性抵接于所述轴承室的前端面。
本发明公开的用于电主轴的油压浮动轴承组件中，当冷却油由进油口注入储油槽后，可通过储油槽将冷却油填充于第一间隙内，即填充于所述轴承室与所述轴承座之间，有助于对轴承进行冷却，同时在所述轴承室与所述轴承座之间设置两个密封圈，当所述转子高速运转时，所述轴承室在冷却油的作用下，配合密封圈的微小形变，使得轴承室和轴承呈悬浮状态，并且保持在与所述转子同轴心的位置。相比现有技术而言，本发明以悬浮方式实现轴承、轴承室和转子的同轴对正，避免了轴承、轴承室和转子之间产生刚性应力，大大减少了部件之间的摩擦，有效提高了电主轴精度、延长了电主轴的使用寿命，基于上述结构，还降低了对轴承座的加工精度要求，从而减少了加工成本以及提高了成品率，由此可见，本发明适合在电主轴等高精度动力装置中推广应用，并具有较好的应用前景。
附图说明
图1为本发明油压浮动轴承组件的剖视图；
图2为图1中A部分的放大图；
图3为轴承室的立体图；
图4为本发明油压浮动轴承组件另一角度的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种用于电主轴的油压浮动轴承组件，结合图1至图4所示，所述电主轴包括有轴承座1、轴承2和转子3，所述轴承座1内设有轴承室4，所述轴承2设于所述轴承室4内，且所述轴承2套设于所述转子3上，所述轴承室4的外壁与所述轴承座1的内壁之间形成有第一间隙20，所述轴承室4的外壁开设有储油槽40，所述轴承座1上设有用于注入冷却油的进油口10和用于排出冷却油的出油口11，所述进油口10和出油口11分别连通于所述储油槽40，所述轴承室4上套设有两个密封圈41，所述密封圈41夹紧于所述轴承室4与所述轴承座1之间，且两个密封圈41分设于所述储油槽40的前后两侧，当所述转子3运转时，借由所述第一间隙20内的油压力，令所述轴承室4和轴承2保持在与所述转子3同轴心的位置。
上述结构中，当冷却油由进油口10注入储油槽40后，可通过储油槽40将冷却油填充于第一间隙20内，即填充于所述轴承室4与所述轴承座1之间，有助于对轴承2进行冷却，同时在所述轴承室4与所述轴承座1之间设置两个密封圈41，当所述转子3高速运转时，所述轴承室4在冷却油的作用下，配合密封圈41的微小形变，使得轴承室4和轴承2呈悬浮状态，并且保持在与所述转子3同轴心的位置。相比现有技术而言，本发明以悬浮方式实现轴承、轴承室和转子的同轴对正，避免了轴承、轴承室和转子之间产生刚性应力，大大减少了部件之间的摩擦，有效提高了电主轴精度、延长了电主轴的使用寿命，基于上述结构，还降低了对轴承座1的加工精度要求，从而减少了加工成本以及提高了成品率，由此可见，本发明适合在电主轴等高精度动力装置中推广应用，并具有较好的应用前景。
为了对冷却油起到导向作用，所述储油槽40沿所述轴承室4的周向延伸。其中，储油槽40可以是环形、弧形、S形等多种形状。
进一步地，所述进油口10和出油口11对称设于所述轴承座1的左右两侧。
作为一种优选方式，所述轴承2的外壁与所述轴承室4的内壁之间形成有第二间隙21。该第二间隙21的作用在于，当所述轴承2受热膨胀后可填补于第二间隙21，因轴承室4的外侧填充有冷却油，使得轴承2和轴承室4呈由高到低的温度梯度，此时的轴承2与轴承室4紧密组合，有效提高了电主轴的精度，同时也提高了轴承2和轴承室4的内外热量传递效率，有助于轴承2降温。
为了对轴承室4起到固定作用，本实施例中，所述轴承座1的后端面设有固定片5，所述固定片5抵挡于所述轴承室4的后端。
进一步地，所述轴承室4的后端面开设有固定槽42，所述固定片5卡设于所述固定槽42内。
为了对密封圈41起到限制作用，本实施例中，所述轴承室4上开设有两个密封圈槽43，两个密封圈41分别卡设于两个密封圈槽43内。
作为一种优选方式，所述轴承座1的后端固定有过渡板8，所述过渡板8的内圈向所述转子3方向延伸，所述轴承2和轴承室4均位于所述过渡板8与所述轴承座1形成的空间内。
为了卡接轴承2，本实施例中，所述轴承室4的后端开口处螺合有轴承压环7，所述轴承压环7抵接于所述轴承2的后端，且所述轴承压环7与所述过渡板8之间形成有第三间隙22。
作为一种优选方式，所述轴承座1内嵌设有多个弹簧6，多个弹簧6沿所述轴承座1的周向均匀分布，所述弹簧6弹性抵接于所述轴承室4的前端面。其中，在第三间隙22与弹簧6的配合作用下，使得轴承室4在前后方向具有一定的弹性活动余量，同时配合轴承室4的油压作用，进一步提高了轴承室4的浮动性能。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种用于电主轴的油压浮动轴承组件，所述电主轴包括有轴承座(1)、轴承(2)和转子(3)，其特征在于，所述轴承座(1)内设有轴承室(4)，所述轴承(2)设于所述轴承室(4)内，且所述轴承(2)套设于所述转子(3)上，所述轴承室(4)的外壁与所述轴承座(1)的内壁之间形成有第一间隙(20)，所述轴承室(4)的外壁开设有储油槽(40)，所述轴承座(1)上设有用于注入冷却油的进油口(10)和用于排出冷却油的出油口(11)，所述进油口(10)和出油口(11)分别连通于所述储油槽(40)，所述轴承室(4)上套设有两个密封圈(41)，所述密封圈(41)夹紧于所述轴承室(4)与所述轴承座(1)之间，且两个密封圈(41)分设于所述储油槽(40)的前后两侧，当所述转子(3)运转时，借由所述第一间隙(20)内的油压力，令所述轴承室(4)和轴承(2)保持在与所述转子(3)同轴心的位置。
2.如权利要求1所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述储油槽(40)沿所述轴承室(4)的周向延伸。
3.如权利要求1所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述进油口(10)和出油口(11)对称设于所述轴承座(1)的左右两侧。
4.如权利要求1所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述轴承(2)的外壁与所述轴承室(4)的内壁之间形成有第二间隙(21)。
5.如权利要求1所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述轴承座(1)的后端面设有固定片(5)，所述固定片(5)抵挡于所述轴承室(4)的后端。
6.如权利要求5所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述轴承室(4)的后端面开设有固定槽(42)，所述固定片(5)卡设于所述固定槽(42)内。
7.如权利要求1所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述轴承室(4)上开设有两个密封圈槽(43)，两个密封圈(41)分别卡设于两个密封圈槽(43)内。
8.如权利要求1所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述轴承座(1)的后端固定有过渡板(8)，所述过渡板(8)的内圈向所述转子(3)方向延伸，所述轴承(2)和轴承室(4)均位于所述过渡板(8)与所述轴承座(1)形成的空间内。
9.如权利要求8所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述轴承室(4)的后端开口处螺合有轴承压环(7)，所述轴承压环(7)抵接于所述轴承(2)的后端，且所述轴承压环(7)与所述过渡板(8)之间形成有第三间隙(22)。
10.如权利要求9所述的用于电主轴的油压浮动轴承组件，其特征在于，所述轴承座(1)内嵌设有多个弹簧(6)，多个弹簧(6)沿所述轴承座(1)的周向均匀分布，所述弹簧(6)弹性抵接于所述轴承室(4)的前端面。
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