CN112555278A - 一种静压台推力调心滚子组合轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轴承机械领域，尤其涉及一种静压台推力调心滚子组合轴承。一种静压台推力调心滚子组合轴承，包括静压圈、座圈以及径向设置的调心滚子组件，所述调心滚子组件夹装在位于上方的静压圈与下方的座圈之间，所述静压圈与座圈周向固定连接；所述静压圈上端面设有油槽，所述油槽与工作台之间形成静压腔；所述静压圈在外力作用下能够相对座圈相对摆动直至趋于平衡。该技术方案中，静压腔对工作台起到一个高精度的浮动支承作用，静压圈与外部供油系统形成一个静压轴承；另外，静压圈与座圈将调心滚子组件夹装在中间，形成一个调心滚子轴承，刚度高，用以调节工作台的重心使其更平稳；其中，静压圈为两个轴承共同使用，结构紧凑，设计合理。

Description

一种静压台推力调心滚子组合轴承
技术领域
本发明涉及轴承机械领域，尤其涉及一种静压台推力调心滚子组合轴承。
背景技术
轴承是机械设备中一种重要零部件，主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。目前，立式机床等机械中分布多个静压轴承用以支撑工作台，该静压轴承支承精度高，能很好的承受较大压力负荷。但是，由于涉及到的机械较大，或者工作台受到冲击力较大，通过静压轴承支撑起的工作台，其平衡性有所欠缺，从而导致机械在加工精度上有所瑕疵。
因此，实际应用在立式机床中的轴承不仅需要具备支承作用，还需具备找正工作台的功能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种静压台推力调心滚子组合轴承，同时作为静压轴承和滚动轴承使用，具备高精度、高刚度、高承载以及找正的功能。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：包括静压圈、座圈以及径向设置的调心滚子组件，所述调心滚子组件夹装在位于上方的静压圈与下方的座圈之间，所述静压圈与座圈周向固定连接；所述静压圈上端面设有油槽，所述油槽与工作台之间形成静压腔；所述静压圈在外力作用下能够相对座圈相对摆动直至趋于平衡。该技术方案中，油槽中有外部供油系统输入的液压油，静压圈上端面的油槽与工作台之间形成静压腔，静压腔对工作台起到一个高精度的浮动支承作用，静压圈与外部供油系统形成一个静压轴承；另外，静压圈与座圈将调心滚子组件夹装在中间，形成一个调心滚子轴承，刚度高，用以调节工作台的重心使其更平稳；其中，静压圈为两个轴承共同使用，结构紧凑，设计合理。
作为优选，所述静压圈上端面往油槽中心位置延伸周向规则设置有横块，所述横块用于增大静压圈与工作台的接触面积，均衡工作台对静压圈的压力。
作为优选，所述静压圈上端中心位置设有进油孔，所述静压圈的内部设有油路，所述进油孔下端与油路连通；所述油路与供油系统相连通后，能够把液压油输送至静压圈上端的静压腔中，支承起工作台。该技术方案中，进油孔、油路的设置是为了顺利使液压油从外部的供油系统输入到油槽中，用以支撑起工作台。
作为优选，所述静压圈的侧面呈阶梯状，所述静压圈的侧壁径向斜设有球形内滚道面，所述静压圈下端往上凹陷设有减重槽，所述球形内滚道面能够与调心滚子组件贴合；所述座圈的上端向下凹陷成圆盘状，所述座圈上端径向斜设有球形外滚道面，所述球形外滚道面能够与调心滚子组件贴合。该技术方案中，减重槽的设置是为了减少静压圈下端中心位置承受的压力，而将压力传递给径向设置的调心滚子组件，调心滚子组件承受压力从而进行调节；而球面滚道面的设置是为了更方便卡装滚子组。
作为优选，所述调心滚子组件包括多个滚子构成的径向滚子组和用于嵌装滚子的径向保持架；所述径向保持架上周向分布有便于嵌装滚子的兜孔；所述径向滚子组为上下两面非对称的球面滚子，所述兜孔的开口成喇叭状。该技术方案中，保持架、兜孔的设置是为了更方便的填装球面滚子，不轻易滑出。
作为优选，所述径向滚子组装入径向保持架的兜孔中，与静压圈上的球形内滚道面和座圈上的球形外滚道面构成调心结构，使工作台趋于平稳。
作为优选，所述座圈的侧壁底部沿圆周方向设有圈面，所述圈面与座圈一体成型，所述圈面上设有多个螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔将座圈与机床箱体固定连接。该技术方案中，座圈与机床箱体之间通过螺栓连接固定，防止座圈松动，提高了安装精度。
作为优选，所述静压圈的中心位置下端与进油孔不连通设有螺钉孔，所述座圈的下端设有中心孔，所述中心孔的下端边缘设有阶梯孔；所述锁紧盘能够卡入阶梯孔并嵌装在中心孔中，所述锁紧盘的中心位置设有通孔，螺固部件穿过锁紧盘与螺钉孔将座圈与静压圈固定连接。该技术方案中，螺固部件穿过锁紧盘与螺钉孔将座圈与静压圈固定连接，防止运输中组合轴承散套。
作为优选，还包括限位装置，所述限位装置一端与静压圈固定连接，另一端与座圈固定连接，所述限位装置用于限制静压圈与座圈之间沿轴线方向的相对旋转。该技术方案中，限位装置的设置是为了防止静压圈与座圈之间相对转动，此举是确保静压轴承的支承精度；如静压圈转动，静压轴承支撑工作台的作用将受到极大影响。
作为优选，所述限位装置包括两块凸块、固定架以及连接杆，所述静压圈与座圈的侧壁分别设有槽口，所述两块凸块的一端分别通过螺钉嵌装在槽口中，所述嵌装在静压圈侧壁上的凸块下端面以及嵌装在座圈侧壁上的凸块上端面上分别设有固定架，所述固定架之间通过连接杆固定连接。该技术方案中，限位装置的限位方式如此设置能更好的防止静压圈与座圈之间的相对转动，结构合理。
附图说明
图1是一种静压台推力调心滚子组合轴承的立体结构示意图。
图2是一种静压台推力调心滚子组合轴承的侧面结构示意图。
图3是一种静压台推力调心滚子组合轴承的静压圈俯视图。
图4是一种静压台推力调心滚子组合轴承的静压圈的侧面结构示意图。
图5是一种静压台推力调心滚子组合轴承的座圈的侧面结构示意图。
图6是一种静压台推力调心滚子组合轴承的保持架的A向结构示意图。
图7是一种静压台推力调心滚子组合轴承的保持架的A-A向结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-7所示的一种静压台推力调心滚子组合轴承，包括静压圈1、座圈2、限位装置6 以及径向设置的调心滚子组件，调心滚子组件夹装在位于上方的静压圈1与下方的座圈2之间，静压圈1与座圈2通过限位装置6周向固定连接；静压圈1上端面设有座圈2，座圈2与工作台之间形成静压腔；静压圈1在外力作用下能够相对座圈2相对摆动直至趋于平衡。该技术方案中，油槽10中有外部供油系统输入的液压油，静压圈1上端面的油槽10与工作台之间形成静压腔，静压腔1对工作台起到一个高精度的浮动支承作用，静压圈1与外部供油系统形成一个静压轴承；另外，静压圈1与座圈2将调心滚子组件夹装在中间，形成一个调心滚子轴承，刚度高，用以调节工作台的重心使其更平稳；其中，静压圈1为两个轴承共同使用，结构紧凑，设计合理；而限位装置6的设置是为了防止静压圈1与座圈2之间相对转动，确保静压轴承的支承精度。
静压圈1上端面往座圈2中心位置延伸周向规则设置有横块7，横块7用于增大静压圈1 与工作台的接触面积，均衡工作台对静压圈1的压力。静压圈1上端中心位置设有进油孔8，静压圈1的内部设有油路12，进油孔8下端与油路12连通；油路12与供油系统相连通后，能够把液压油输送至静压圈1上端的静压腔中，支承起工作台。
静压圈1的侧面呈阶梯状，静压圈1的侧壁径向斜设有球形内滚道面13，静压圈1下端往上凹陷设有减重槽14，球形内滚道面13能够与调心滚子组件贴合；座圈2的上端向下凹陷成圆盘状，座圈2上端径向斜设有球形外滚道面20，球形外滚道面20能够与调心滚子组件贴合。调心滚子组件包括多个滚子构成的径向滚子组4和用于嵌装滚子的径向保持架3；径向保持架3上周向分布有便于嵌装滚子的兜孔30；径向滚子组4为上下两面非对称的球面滚子，兜孔30的开口成喇叭状。该技术方案中，径向滚子组4装入径向保持架3的兜孔30 中，与静压圈1上的球形内滚道面13和座圈2上的球形外滚道面20构成调心结构，使工作台趋于平稳。减重槽14的设置是为了减少静压圈1下端中心位置承受的压力，而将压力传递给径向设置的调心滚子组件，调心滚子组件承受压力从而进行调节；而球面滚道面的设置是为了更方便卡装滚子组；保持架3、兜孔30的设置也是为了更方便的填装球面滚子，不轻易滑出。
座圈2的侧壁底部沿圆周方向设有圈面21，圈面21与座圈2一体成型，所述圈面21上设有多个螺栓孔22，螺栓穿过螺栓孔22将座圈2与机床箱体固定连接。
静压圈1的中心位置下端与进油孔8不连通设有螺钉孔15，座圈2的下端设有中心孔9，中心孔9的下端边缘设有阶梯孔23；锁紧盘5能够卡入阶梯孔23并嵌装在中心孔9中，锁紧盘5的中心位置设有通孔16，螺固部件穿过锁紧盘5与螺钉孔15将座圈2与静压圈1固定连接。该技术方案中，螺固部件穿过锁紧盘5与螺钉孔15将座圈2与静压圈1固定连接，防止运输中组合轴承散套。
限位装置6一端与静压圈1固定连接，另一端与座圈2固定连接，限位装置6用于限制静压圈1与座圈2之间沿轴线方向的相对旋转。限位装置6包括两块凸块17、固定架18以及连接杆19，所述静压圈1与座圈2的侧壁分别设有槽口24，两块凸块17的一端分别通过螺钉嵌装在槽口24中，嵌装在静压圈1侧壁上的凸块17下端面以及嵌装在座圈2侧壁上的凸块17上端面上分别设有固定架18，固定架18之间通过连接杆19固定连接。
在本具体实施例中，先提一提静压台推力调心滚子组合轴承的装配，需先将静压圈1放在轴承装配平台上，然后将保持架4放在静压圈1的内滚道面13处，紧接着将滚子组4中的球面滚子一颗一颗手工装入兜孔30，随后使座圈2的外滚道面20与滚子面相贴合，然后用螺固部件穿过锁紧盘5与螺钉孔15将座圈2与静压圈1固定连接。其中锁紧盘5在运输结束后进行拆除，以便于整个该组合轴承的安装和使用。将装配好的组合轴承周向多个安装在大型机床中，外部需配上供油系统与静压圈1中的油路12连通，将液压油输入到油槽10中，从而组合轴承能够支撑起工作台，而工作台的自身重力以及工作台在加工作业受到冲击力时，静压圈1、座圈2与调心滚子组件组合成调心滚子轴承用以调节工作台的重心，可解释为静压圈1相对座圈2摆动直至趋于平衡；且静压圈1于座圈1相对摆动而不会相对转动，是因为设置了限位装置6。该组合轴承具备高精度、高刚度、高承载以及工作台找正功能，结构合理。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：包括静压圈(1)、座圈(2)以及径向设置的调心滚子组件，所述调心滚子组件夹装在位于上方的静压圈(1)与下方的座圈(2)之间，所述静压圈(1)与座圈(2)周向固定连接；所述静压圈(1)上端面设有座圈(2)，所述座圈(2)与工作台之间形成静压腔；所述静压圈(1)在外力作用下能够相对座圈(2)相对摆动直至趋于平衡。
2.根据权利要求1所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：所述静压圈(1)上端面往座圈(2)中心位置延伸周向规则设置有横块(7)，所述横块(7)用于增大静压圈(1)与工作台的接触面积，均衡工作台对静压圈(1)的压力。
3.根据权利要求2所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：所述静压圈(1)上端中心位置设有进油孔(8)，所述静压圈(1)的内部设有油路(12)，所述进油孔(8)下端与油路(12)连通；所述油路(12)与供油系统相连通后，能够把液压油输送至静压圈(1)上端的静压腔中，支承起工作台。
4.根据权利要求1所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：所述静压圈(1)的侧面呈阶梯状，所述静压圈(1)的侧壁径向斜设有球形内滚道面(13)，所述静压圈(1)下端往上凹陷设有减重槽(14)，所述球形内滚道面(13)能够与调心滚子组件贴合；所述座圈(2)的上端向下凹陷成圆盘状，所述座圈(2)上端径向斜设有球形外滚道面(20)，所述球形外滚道面(20)能够与调心滚子组件贴合。
5.根据权利要求4所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：所述调心滚子组件包括多个滚子构成的径向滚子组(4)和用于嵌装滚子的径向保持架(3)；所述径向保持架(3)上周向分布有便于嵌装滚子的兜孔(30)；所述径向滚子组(4)为上下两面非对称的球面滚子，所述兜孔(30)的开口成喇叭状。
6.根据权利要求5所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：所述径向滚子组(4)装入径向保持架(3)的兜孔(30)中，与静压圈(1)上的球形内滚道面(13)和座圈(2)上的球形外滚道面(20)构成调心结构，使工作台趋于平稳。
7.根据权利要求4所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：所述座圈(2)的侧壁底部沿圆周方向设有圈面(21)，所述圈面(21)与座圈(2)一体成型，所述圈面(21)上设有多个螺栓孔(22)，螺栓穿过螺栓孔(22)将座圈(2)与机床箱体固定连接。
8.根据权利要求3所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：所述静压圈(1)的中心位置下端与进油孔(8)不连通设有螺钉孔(15)，所述座圈(2)的下端设有中心孔(9)，所述中心孔(9)的下端边缘设有阶梯孔(23)；所述锁紧盘(5)能够卡入阶梯孔(23)并嵌装在中心孔(9)中，所述锁紧盘(5)的中心位置设有通孔(16)，螺固部件穿过锁紧盘(5)与螺钉孔(15)将座圈(2)与静压圈(1)固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：还包括限位装置(6)，所述限位装置(6)一端与静压圈(1)固定连接，另一端与座圈(2)固定连接，所述限位装置(6)用于限制静压圈(1)与座圈(2)之间沿轴线方向的相对旋转。
10.根据权利要求9所述的一种静压台推力调心滚子组合轴承，其特征在于：所述限位装置(6)包括两块凸块(17)、固定架(18)以及连接杆(19)，所述静压圈(1)与座圈(2)的侧壁分别设有槽口(24)，所述两块凸块(17)的一端分别通过螺钉嵌装在槽口(24)中，所述嵌装在静压圈(1)侧壁上的凸块(17)下端面以及嵌装在座圈(2)侧壁上的凸块(17)上端面上分别设有固定架(18)，所述固定架(18)之间通过连接杆(19)固定连接。
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