CN116587014B - 用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床 - Google Patents

用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床 Download PDF

Info

Publication number
CN116587014B
CN116587014B CN202310879286.4A CN202310879286A CN116587014B CN 116587014 B CN116587014 B CN 116587014B CN 202310879286 A CN202310879286 A CN 202310879286A CN 116587014 B CN116587014 B CN 116587014B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring body
air
ring
groove
annular groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310879286.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116587014A (zh
Inventor
肖北川
吴东旭
索奇
韩向阳
王玉伟
王辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Technology Group Machine Tool Engineering Research Institute Co ltd
Original Assignee
General Technology Group Machine Tool Engineering Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Technology Group Machine Tool Engineering Research Institute Co ltd filed Critical General Technology Group Machine Tool Engineering Research Institute Co ltd
Priority to CN202310879286.4A priority Critical patent/CN116587014B/zh
Publication of CN116587014A publication Critical patent/CN116587014A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116587014B publication Critical patent/CN116587014B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/38Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/70Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

本发明涉及机床零件技术领域,提供一种用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床,其中,用于气浮主轴的气密封组件包括第一环体、第二环体和紧固件,第一环体与第二环体均设有穿设空间,第一环体的端面与第二环体的端面贴合接触且通过紧固件可拆卸连接;第一环体设有进气道,第一环体面向第二环体的一面和/或第二环体面向第一环体的一面设有第一环槽和第二环槽,第二环槽位于第一环槽靠近穿设空间的一侧,进气道、第一环槽、第二环槽和穿设空间依次连通,第二环槽沿第一环体的轴线方向的尺寸小于第一环槽沿第一环体的轴线方向的尺寸、以在第一环体与第二环体之间形成节流狭缝。如此设置,解决了现有技术中的气密封件存在的加工难度大的问题。

Description

用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床
技术领域
本发明涉及机床零件技术领域,尤其涉及一种用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床。
背景技术
气浮主轴为利用气浮轴承作为旋转支撑的轴,在机床中主要用于支撑传动零件,并传递旋转运动及扭矩,以带动工件或刀具旋转。气浮主轴上用于连接工件或刀具的一端外露,在确保气浮主轴顺利转动时,需要使气浮主轴外表面与主轴箱体之间具有一定的间隙。而在机床加工过程中,会产生金属废屑,磨削液、切削液等飘浮的微小液滴以及金属废屑可能会通过气浮主轴与主轴箱体之间的间隙进入气浮主轴与气浮轴承之间的间隙,造成气浮主轴抱死或磨损,从而损坏气浮轴承。因而需要在气浮主轴与主轴箱体之间设置密封件,以防止外部液滴和金属废屑进入机床内部与气浮轴承接触。对于超精密机床,普通的密封件无法满足实际生产需求,需要采用气密封件进行密封。
现有技术中的气密封件呈环状结构,气密封件上具有均压槽和若干小孔,压缩气体进入均压槽,在均压槽处进行均化,然后通过各个小孔流向气密封件与气浮主轴之间的间隙,并流通至大气中。气体向气密封件与气浮主轴之间的间隙流通,会增加间隙处的压强,防止外部液滴和金属废屑进入间隙。小孔设置于环状结构靠近中心的一侧,不方便加工,且为确保对气流的均化效果,会尽可能地将小孔的直径设置的小一点,将小孔的数量设置的多一点,这也势必会增加气密封件的加工难度。
因此,如何解决现有技术中的气密封件存在的加工难度大的问题,成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
发明内容
本发明提供一种用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床,用以解决现有技术中的气密封件存在的加工难度大的缺陷。
本发明提供一种用于气浮主轴的气密封组件,包括第一环体、第二环体和紧固件,所述第一环体与所述第二环体上均设置有供主轴穿过的穿设空间,所述第一环体的端面与所述第二环体的端面贴合接触,且所述第一环体与所述第二环体通过所述紧固件可拆卸连接;
所述第一环体上设置有进气道,所述第一环体面向所述第二环体的一面和/或所述第二环体面向所述第一环体的一面设置有沿所述第一环体的周向延伸的第一环槽和第二环槽,所述第二环槽设置于所述第一环槽靠近所述穿设空间的一侧,所述进气道、所述第一环槽、所述第二环槽和所述穿设空间依次连通,所述第二环槽沿所述第一环体的轴线方向的尺寸小于所述第一环槽沿所述第一环体的轴线方向的尺寸、以在所述第一环体与所述第二环体之间形成节流狭缝。
根据本发明提供的一种用于气浮主轴的气密封组件,所述第一环体面向所述第二环体的一面和所述第二环体面向所述第一环体的一面均设置有所述第一环槽和所述第二环槽,所述第一环槽位于所述进气道靠近所述穿设空间的一侧,所述第二环槽位于所述第一环槽靠近所述穿设空间的一侧,所述第一环体上的所述第一环槽与所述第二环体上的所述第一环槽相对应,所述第一环体上的所述第二环槽与所述第二环体上的所述第二环槽相对应。
根据本发明提供的一种用于气浮主轴的气密封组件,所述进气道包括:
进气道本体,贯穿所述第一环体,所述进气道本体的延伸方向与所述第一环体的中心轴线相平行;
连通槽,设置于所述第一环体面向所述第二环体的一面,且所述连通槽位于所述进气道本体与所述第一环槽之间,所述连通槽沿所述第一环体的径向延伸,所述连通槽的两端分别连通所述进气道本体和所述第一环体上的所述第一环槽。
根据本发明提供的一种用于气浮主轴的气密封组件,还包括:
第三环槽,设置于所述第一环体面向所述第二环体的一面和/或设置于所述第二环体面向所述第一环体的一面,所述第三环槽沿所述第一环体的周向延伸,所述第三环槽设置于所述第二环槽靠近所述穿设空间的一侧,且所述第三环槽将所述第二环槽与所述穿设空间相连通,所述第三环槽沿所述第一环体的轴线方向的尺寸大于所述第二环槽沿所述第一环体的轴线方向的尺寸。
根据本发明提供的一种用于气浮主轴的气密封组件,所述第一环体面向所述第二环体的一面设置有第一导向面,所述第一导向面为锥形面;
所述第二环体面向所述第一环体的一面设置有第二导向面,所述第二导向面为锥形面,所述第一导向面与所述第二导向面之间沿所述第一环体的轴线方向具有间隙且所述间隙均匀;
所述间隙大于所述第二环槽沿所述第一环体的轴线方向的尺寸,且所述间隙小于所述第三环槽沿所述第一环体的轴线方向的尺寸。
根据本发明提供的一种用于气浮主轴的气密封组件,所述第一导向面与所述第一环体的中心轴线之间的距离沿从所述第一环体至所述第二环体的方向逐渐减小。
根据本发明提供的一种用于气浮主轴的气密封组件,所述第一环体与所述第二环体同轴设置,所述第一环体的内直径小于所述第二环体的内直径。
本发明还提供一种超精密机床,包括主轴箱体、气浮主轴和密封组件,所述密封组件设置于所述气浮主轴与所述主轴箱体之间,所述密封组件为上述的用于气浮主轴的气密封组件。
根据本发明提供的一种超精密机床,所述用于气浮主轴的气密封组件的第一环体与所述主轴箱体贴合接触,所述主轴箱体面向所述第一环体的端面的位置设置有用于连接气源和所述第一环体上的进气道的输气道。
根据本发明提供的一种超精密机床,所述第一环体的内半径与所述气浮主轴的外半径之差为0.05毫米至0.1毫米,所述第二环体的内半径与所述气浮主轴的外半径之差为0.1毫米至0.15毫米。
本发明提供的用于气浮主轴的气密封组件,包括第一环体、第二环体和紧固件,第一环体的端面与第二环体的端面贴合接触,且第一环体与第二环体通过紧固件可拆卸地连接在一起。在第一环体与第二环体上均设置有穿设空间,供主轴穿过。在第一环体上设置有进气道,在第一环体面向第二环体的一面和/或第二环体面向第一环体的一面设置有第一环槽和第二环槽,第一环槽和第二环槽均沿第一环体的周向延伸。第二环槽设置于第一环槽靠近穿设空间的一侧,进气道、第一环槽、第二环槽和穿设空间依次连通。第二环槽沿第一环体的轴线方向的尺寸小于第一环槽沿第一环体的轴线方向的尺寸,可以在第一环体与第二环体之间形成节流狭缝。将本发明提供的用于气浮主轴的气密封组件安装于气浮主轴与主轴箱体之间,并将进气道与气源相连通,气源的气体通过进气道进入第一环槽,在节流狭缝的节流作用下,气体可以在第一环槽内均化,使气体在第一环槽内的各个位置分布均匀。然后第一环槽内的气体再通过节流狭缝流通至穿设空间,在气浮主轴与主轴箱体之间产生正压环境,可以有效地防止机床外部的液滴和金属废屑进入气浮主轴与主轴箱体之间。如此设置,本发明提供的用于气浮主轴的气密封组件为可拆分的两部分,第一环体与第二环体分体设置,且第一环槽和第二环槽均位于第一环体和/或第二环体的表面,方便加工,在第一环体和第二环体上加工完成第一环槽和第二环槽后,再将第一环体与第二环体固定连接在一起,方便操作,解决现有技术中的气密封件存在的加工难度大的问题。
进一步,在本发明提供的超精密机床中,由于具备如上所述的用于气浮主轴的气密封组件,因此同样具备如上所述的各种优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的用于气浮主轴的气密封组件在第一视角时的结构示意图;
图2是本发明提供的用于气浮主轴的气密封组件在第二视角时的结构示意图;
图3是本发明提供的用于气浮主轴的气密封组件的剖视图;
图4是图3中X的放大图;
图5是本发明提供的第一环体面向第二环体的一面的结构示意图;
图6是图5中A-A剖视图;
图7是本发明提供的第二环体的剖视图;
图8是图7中Y的放大图。
附图标记:
1、第一环体;2、第二环体;3、穿设空间;4、第一环槽;5、第二环槽;6、节流狭缝;7、进气道本体;8、连通槽;9、第三环槽;10、第一导向面;11、第二导向面;12、气浮主轴;13、第一均压仓;14、第二均压仓;15、第一连接孔;16、第一连接螺栓;17、第二连接孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图8描述本发明的用于气浮主轴的气密封组件。
如图1至图8所示,本发明实施例提供的用于气浮主轴的气密封组件,包括第一环体1、第二环体2和紧固件。
具体来说,第一环体1的端面与第二环体2的端面贴合接触,且第一环体1与第二环体2通过紧固件可拆卸地连接在一起。可以在第一环体1和第二环体2上设置第一连接孔15,第一连接孔15可以为螺纹孔,紧固件为第一连接螺栓16,利用第一连接螺栓16将第一环体1与第二环体2连接在一起。第一连接孔15设置多个,多个第一连接孔15沿第一环体1和第二环体2的周向均匀分布,利用多个第一连接螺栓16将第一环体1与第二环体2连接在一起。
在第一环体1与第二环体2上均设置有穿设空间3,供气浮主轴12穿过。
在第一环体1上设置有进气道,在第一环体1面向第二环体2的一面和/或第二环体2面向第一环体1的一面设置有第一环槽4和第二环槽5,第一环槽4和第二环槽5均沿第一环体1的周向延伸。
可以在第一环体1和第二环体2中的一者上同时设置第一环槽4和第二环槽5,也可以分别在第一环体1和第二环体2上同时设置第一环槽4和第二环槽5,还可以在第一环体1上设置第一环槽4和第二环槽5中的一者,在第二环体2上设置第一环槽4和第二环槽5的另一者,只要确保用于气浮主轴的气密封组件同时具有第一环槽4和第二环槽5即可。
参照图6至图8,在第一环体1面向第二环体2的一面设置第一环槽4和第二环槽5,使第一环槽4位于进气道靠近穿设空间3的一侧,第二环槽5位于第一环槽4靠近穿设空间3的一侧。
在第二环体2面向第一环体1的一面设置第一环槽4和第二环槽5,使第一环槽4位于进气道靠近穿设空间3的一侧,第二环槽5位于第一环槽4靠近穿设空间3的一侧。
第一环槽4与进气道相连通,第二环槽5将第一环槽4与穿设空间3相连通,即进气道、第一环槽4、第二环槽5和穿设空间3依次连通。第一环体1上的第一环槽4与第二环体2上的第一环槽4对应,第一环体1上的第一环槽4与第二环体2上的第一环槽4共同形成第一均压仓13。
第一环体1上的第二环槽5与第二环体2上的第二环槽5对应,第二环槽5沿第一环体1的轴线方向的尺寸远小于第一环槽4沿第一环体1的轴线方向的尺寸,第一环体1上的第二环槽5与第二环体2上的第二环槽5共同形成节流狭缝6。
需要说明的是,当仅在第一环体1与第二环体2中的一者上设置有第一环槽4,而在第一环体1和第二环体2上同时设置有第二环槽5时,需要使第一环体1上的第二环槽5沿第一环体1的轴线方向的尺寸和第二环体2上的第二环槽5沿第一环体1的轴线方向的尺寸之和远小于第一环槽4沿第一环体1的轴线方向的尺寸。
将本发明实施例提供的用于气浮主轴的气密封组件安装于气浮主轴12与主轴箱体之间,并将进气道与气源相连通,气源的气体通过进气道进入第一均压仓13,上述节流狭缝6具有节流的作用,使得气体可以在第一均压仓13内均化,使气体在第一均压仓13内的各个位置分布均匀,第一均压仓13内各个位置的压力相等。
然后第一均压仓13内的气体再通过节流狭缝6流通至穿设空间3,在气浮主轴12与主轴箱体之间产生正压环境,可以有效地防止机床外部的液滴和金属废屑进入气浮主轴12与主轴箱体之间,即起到了密封的作用。
如此设置,本发明实施例提供的用于气浮主轴的气密封组件为可拆分的两部分,第一环体1与第二环体2分体设置,且第一环槽4和第二环槽5均位于第一环体1和/或第二环体2的表面,方便加工,在第一环体1和第二环体2上加工完成第一环槽4和第二环槽5后,再将第一环体1与第二环体2紧固连接在一起,方便操作,解决了现有技术中的气密封件存在的加工难度大的问题。
需要说明的是,本实施例中的节流狭缝6呈环状结构,能够使气体的均化更加均匀。
本发明实施例中,进气道包括进气道本体7和连通槽8,进气道本体7与连通槽8的结构如图4至图6所示。
进气道本体7贯穿第一环体1,进气道本体7的延伸方向与第一环体1的中心轴线相平行。
连通槽8设置于第一环体1面向第二环体2的一面,且连通槽8位于进气道本体7与第一环槽4之间。连通槽8沿第一环体1的径向延伸,连通槽8的一端与进气道本体7相连通,另一端与第一环体1上的第一环槽4相连通。
本发明实施例中,用于气浮主轴的气密封组件还包括第三环槽9。
第三环槽9设置于第一环体1面向第二环体2的一面和/或设置于第二环体2面向第一环体1的一面。可以仅将第三环槽9设置在第一环体1上,也可以仅将第三环槽9设置在第二环体2上,还可以既在第一环体1上设置第三环槽9,又在第二环体2上设置第三环槽9。
参照图4,本实施例中,仅将第三环槽9设置在第一环体1上,第三环槽9沿第一环体1的周向延伸,第三环槽9设置于第二环槽5靠近穿设空间3的一侧,且第三环槽9将第二环槽5与穿设空间3相连通。
第三环槽9沿第一环体1的轴线方向的尺寸大于第二环槽5沿第一环体1的轴线方向的尺寸,第三环槽9作为第二均压仓14,使得气体通过第二环槽5进入第三环槽9内后,可以在第三环槽9内进一步均化,实现二次均化,使气体在第三环槽9内的各个位置进一步分布均匀。
需要说明的是,当仅在第一环体1与第二环体2中的一者上设置有第三环槽9,而在第一环体1和第二环体2上同时设置有第二环槽5时,需要使第一环体1上的第二环槽5沿第一环体1的轴线方向的尺寸和第二环体2上的第二环槽5沿第一环体1的轴线方向的尺寸之和小于第三环槽9沿第一环体1的轴线方向的尺寸。
结合第一环槽4、第二环槽5和第三环槽9的综合作用,可以使进入用于气浮轴承的气密封组件内的气体充分均化,提高气体在各个位置流向穿设空间3时的速度的一致性,有利于确保气浮主轴12的精度。
进一步实施例中,在第一环体1面向第二环体2的一面设置有第一导向面10,第一导向面10为锥形面。在第二环体2面向第一环体1的一面设置有第二导向面11,第二导向面11为锥形面。第一导向面10与第二导向面11之间沿第一环体1的轴线方向具有间隙且间隙均匀。锥形面与气浮主轴12的轴线具有一定夹角,第三环槽9内的气体通过第一导向面10与第二导向面11之间的间隙流向穿设空间3时,气体流速方向与气浮主轴12的轴线具有一定夹角,可以减小气体对气浮主轴12的冲击,降低对气体动能的损耗。
第一导向面10与第二导向面11之间沿第一环体1的轴线方向的间隙值大于节流狭缝6沿第一环体1的轴线方向的尺寸,且第一导向面10与第二导向面11之间沿第一环体1的轴线方向的间隙值小于第三环槽9沿第一环体1的轴线方向的尺寸,第一导向面10与第二导向面11之间的间隙具有导流、均压的作用。
本实施例中,第一导向面10与第一环体1的中心轴线之间的距离沿从第一环体1至第二环体2的方向逐渐减小,相应地,第二导向面11与第二环体2的中心轴线之间的距离沿从第一环体1至第二环体2的方向逐渐减小,参照图4。第三环槽9内的气体在第一导向面10与第二导向面11的作用下逐渐远离第一环体1,直至进入穿设空间3内。气体进入穿设空间3内时具有远离第一环体1的分速度,大部分的气体会流向第二环体2与气浮主轴12之间的间隙,直至排出,一小部分气体流向第一环体1与气浮主轴12之间。
在将本实施例提供的用于气浮主轴的气密封组件安装于机床上时,使第一环体1紧贴于主轴箱体,第二环体2位于第一环体1远离主轴箱体的一侧。第一导向面10和第二导向面11的设置可以使大部分的气体流向主轴箱体的外部,能够对主轴箱体外部的液滴和金属废屑产生较大冲击,尽可能地避免液滴和金属废屑进入气浮主轴12与主轴箱体之间。另外,减少了进入主轴箱体内部的气体,可以减少对主轴箱体内部环境的影响。
本实施例中的第一环体1与第二环体2上还设置有第二连接孔17,用于利用第二连接螺栓将第一环体1和第二环体2固定安装于主轴箱体上。第二连接孔17设置有多个,多个第二连接孔17沿第一环体1和第二环体2的周向均匀分布,利用多个第二连接螺栓将第一环体1和第二环体2连接于主轴箱体上。
进一步实施例中,第一环体1与第二环体2同轴设置,第一环体1的内直径小于第二环体2的内直径,相应地,第一环体1与气浮主轴12之间的间隙小于第二环体2与气浮主轴12之间的间隙。气体流向第一环体1与气浮主轴12之间间隙的阻力大于气体流向第二环体2与气浮主轴12之间间隙的阻力,气体从第一导向面10和第二导向面11之间流出时,可以进一步增加流向第二环体2与气浮主轴12之间的气体量,减小流向第一环体1与气浮主轴12之间的气体量。
可以将第一环体1的内半径与气浮主轴12的外半径之差控制在0.05毫米至0.1毫米范围内,将第二环体2的内半径与气浮主轴12的外半径之差控制在0.1毫米至0.15毫米范围内。具体地,第一环体1的内半径与气浮主轴12的外半径之差为0.05毫米,第二环体2的内半径与气浮主轴12的外半径之差为0.1毫米。
另一方面,本发明实施例还提供一种超精密机床,包括主轴箱体、气浮主轴12和密封组件,密封组件设置于气浮主轴12与主轴箱体之间,密封组件为上述任一实施例提供的用于气浮主轴的气密封组件。上述实施例提供的用于气浮主轴的气密封组件具有方便加工的优点,故本实施例中的超精密机床具有方便加工的优点。本发明实施例中的超精密机床的有益效果的推导过程与上述用于气浮主轴的气密封组件的有益效果的推导过程大体类似,故此处不再赘述。
本发明实施例中,用于气浮主轴的气密封组件的第一环体1与主轴箱体贴合接触,进气道面向主轴箱体。此时,在主轴箱体面向第一环体1的端面的位置设置有输气道,输气道的一端与第一环体1上的进气道相连通,另一端用于连接气源。
将连接于气源与进气道之间的输气道设置于主轴箱体内,可以减少主轴箱体外部的管路,整洁度高,且能够避免对气浮主轴12端部的轴端卡具以及卡具工装的影响。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于气浮主轴的气密封组件,其特征在于,包括第一环体(1)、第二环体(2)和紧固件,所述第一环体(1)与所述第二环体(2)同轴设置,所述第一环体(1)与所述第二环体(2)上均设置有供气浮主轴(12)穿过的穿设空间(3),所述第一环体(1)的端面与所述第二环体(2)的端面贴合接触,且所述第一环体(1)与所述第二环体(2)通过所述紧固件可拆卸连接,所述第一环体(1)远离所述第二环体(2)的一端与主轴箱体贴合接触,所述主轴箱体面向所述第一环体(1)的端面的位置设置有与气源相连接的输气道;
所述第一环体(1)上设置有进气道,所述进气道与所述输气道相连通,所述第一环体(1)面向所述第二环体(2)的一面和/或所述第二环体(2)面向所述第一环体(1)的一面设置有沿所述第一环体(1)的周向延伸的第一环槽(4)和第二环槽(5),所述第二环槽(5)设置于所述第一环槽(4)靠近所述穿设空间(3)的一侧,所述进气道、所述第一环槽(4)、所述第二环槽(5)和所述穿设空间依次连通、以使所述气源的气体依次通过所述进气道、所述第一环槽(4)和所述第二环槽(5)流通至所述穿设空间(3),所述第二环槽(5)沿所述第一环体(1)的轴线方向的尺寸小于所述第一环槽(4)沿所述第一环体(1)的轴线方向的尺寸、以在所述第一环体(1)与所述第二环体(2)之间形成节流狭缝(6);
所述第一环体(1)面向所述第二环体(2)的一面设置有第一导向面(10),所述第二环体(2)面向所述第一环体(1)的一面设置有第二导向面(11),所述第一导向面(10)和所述第二导向面(11)设置为使气体从所述节流狭缝(6)向所述穿设空间(3)流通时的流速方向与所述气浮主轴(12)的轴线具有夹角,且所述第一导向面(10)与所述第一环体(1)的中心轴线之间的距离沿从所述第一环体(1)至所述第二环体(2)的方向逐渐减小;
所述第一环体(1)的内直径小于所述第二环体(2)的内直径。
2.根据权利要求1所述的用于气浮主轴的气密封组件,其特征在于,所述第一环体(1)面向所述第二环体(2)的一面和所述第二环体(2)面向所述第一环体(1)的一面均设置有所述第一环槽(4)和所述第二环槽(5),所述第一环槽(4)位于所述进气道靠近所述穿设空间(3)的一侧,所述第二环槽(5)位于所述第一环槽(4)靠近所述穿设空间(3)的一侧,所述第一环体(1)上的所述第一环槽(4)与所述第二环体(2)上的所述第一环槽(4)相对应,所述第一环体(1)上的所述第二环槽(5)与所述第二环体(2)上的所述第二环槽(5)相对应。
3.根据权利要求2所述的用于气浮主轴的气密封组件,其特征在于,所述进气道包括:
进气道本体(7),贯穿所述第一环体(1),所述进气道本体(7)的延伸方向与所述第一环体(1)的中心轴线相平行;
连通槽(8),设置于所述第一环体(1)面向所述第二环体(2)的一面,且所述连通槽(8)位于所述进气道本体(7)与所述第一环槽(4)之间,所述连通槽(8)沿所述第一环体(1)的径向延伸,所述连通槽(8)的两端分别连通所述进气道本体(7)和所述第一环体(1)上的所述第一环槽(4)。
4.根据权利要求1所述的用于气浮主轴的气密封组件,其特征在于,还包括:
第三环槽(9),设置于所述第一环体(1)面向所述第二环体(2)的一面和/或设置于所述第二环体(2)面向所述第一环体(1)的一面,所述第三环槽(9)沿所述第一环体(1)的周向延伸,所述第三环槽(9)设置于所述第二环槽(5)靠近所述穿设空间(3)的一侧,且所述第三环槽(9)将所述第二环槽(5)与所述穿设空间(3)相连通,所述第三环槽(9)沿所述第一环体(1)的轴线方向的尺寸大于所述第二环槽(5)沿所述第一环体(1)的轴线方向的尺寸。
5.根据权利要求4所述的用于气浮主轴的气密封组件,其特征在于,所述第一导向面(10)为锥形面,所述第二导向面(11)为锥形面,所述第一导向面(10)与所述第二导向面(11)之间沿所述第一环体(1)的轴线方向具有间隙且所述间隙均匀;
所述间隙大于所述第二环槽(5)沿所述第一环体(1)的轴线方向的尺寸,且所述间隙小于所述第三环槽(9)沿所述第一环体(1)的轴线方向的尺寸。
6.一种超精密机床,其特征在于,包括主轴箱体、气浮主轴(12)和密封组件,所述密封组件设置于所述气浮主轴(12)与所述主轴箱体之间,所述密封组件为如权利要求1至5任一项所述的用于气浮主轴的气密封组件。
7.根据权利要求6所述的超精密机床,其特征在于,所述用于气浮主轴的气密封组件的第一环体(1)与所述主轴箱体贴合接触,所述主轴箱体面向所述第一环体(1)的端面的位置设置有用于连接气源和所述第一环体(1)上的进气道的输气道。
8.根据权利要求6所述的超精密机床,其特征在于,所述第一环体(1)的内半径与所述气浮主轴(12)的外半径之差为0.05毫米至0.1毫米,所述第二环体(2)的内半径与所述气浮主轴(12)的外半径之差为0.1毫米至0.15毫米。
CN202310879286.4A 2023-07-18 2023-07-18 用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床 Active CN116587014B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310879286.4A CN116587014B (zh) 2023-07-18 2023-07-18 用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310879286.4A CN116587014B (zh) 2023-07-18 2023-07-18 用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116587014A CN116587014A (zh) 2023-08-15
CN116587014B true CN116587014B (zh) 2023-10-31

Family

ID=87608493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310879286.4A Active CN116587014B (zh) 2023-07-18 2023-07-18 用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116587014B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204387329U (zh) * 2014-12-26 2015-06-10 广州市昊志机电股份有限公司 主轴的气密封结构
KR20160060992A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 (주)하이드롬 가공부하에 따른 틸팅이 가능한 에어베어링 스핀들
CN107100933A (zh) * 2017-04-13 2017-08-29 南方科技大学 一种主动密封式空气静压轴承
CN111438540A (zh) * 2020-04-29 2020-07-24 苏州智润精工科技有限公司 一种狭缝节流气浮转台
CN111536150A (zh) * 2020-05-18 2020-08-14 哈尔滨工业大学 一种表面节流的流体静压轴承、流体静压转台和流体静压主轴
CN211991391U (zh) * 2020-04-03 2020-11-24 苏州科韵激光科技有限公司 烟尘收集机构
CN112958795A (zh) * 2021-03-17 2021-06-15 江苏工大金凯高端装备制造有限公司 一种带自动夹紧装置及高精度位置反馈装置的气浮主轴
CN214473101U (zh) * 2020-12-18 2021-10-22 河南省日立信股份有限公司 一种气体倍增器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160060992A (ko) * 2014-11-21 2016-05-31 (주)하이드롬 가공부하에 따른 틸팅이 가능한 에어베어링 스핀들
CN204387329U (zh) * 2014-12-26 2015-06-10 广州市昊志机电股份有限公司 主轴的气密封结构
CN107100933A (zh) * 2017-04-13 2017-08-29 南方科技大学 一种主动密封式空气静压轴承
CN211991391U (zh) * 2020-04-03 2020-11-24 苏州科韵激光科技有限公司 烟尘收集机构
CN111438540A (zh) * 2020-04-29 2020-07-24 苏州智润精工科技有限公司 一种狭缝节流气浮转台
CN111536150A (zh) * 2020-05-18 2020-08-14 哈尔滨工业大学 一种表面节流的流体静压轴承、流体静压转台和流体静压主轴
CN214473101U (zh) * 2020-12-18 2021-10-22 河南省日立信股份有限公司 一种气体倍增器
CN112958795A (zh) * 2021-03-17 2021-06-15 江苏工大金凯高端装备制造有限公司 一种带自动夹紧装置及高精度位置反馈装置的气浮主轴

Also Published As

Publication number Publication date
CN116587014A (zh) 2023-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105171498B (zh) 一种用于加工大直径薄壁盘类零件的数控双面车床
CN116587014B (zh) 用于气浮主轴的气密封组件及超精密机床
CN111644640B (zh) 一种应用于车床夹具的旋转分油机构
WO2022188256A1 (zh) 一种外转内冷刀柄
CN101204779A (zh) 一种用于精密车床的真空吸盘
CN117798413A (zh) 非金属材料防粘屑刀盘
CN2294801Y (zh) 一种高精密高速钻削气动主轴
CN220101676U (zh) 一种摇篮转台摆动轴结构以及机床
CN106180851A (zh) 一种用于复合材料加工的高精度a/c摆动头
CN212553002U (zh) 应用于磨削机床的非接触式气浮夹具
KR101928291B1 (ko) 공작기계용 이물질 유입 방지 장치
CN112548600A (zh) 柔性双端夹持主轴
CN105328215A (zh) 专用镗孔刀及发动机连杆上的组装孔的加工方法
CN210587258U (zh) 一种双吸泵泵体泵盖镗孔用内径自补偿工装
CN104625821A (zh) 一种新型刀柄组件
CN117140100B (zh) 一种高精度凸轮滚子式数控转台
CN112077685A (zh) 应用于磨削机床的非接触式气浮夹具
CN110976927A (zh) 一种车床主轴吹气装置
CN117415705A (zh) 燃气涡轮转子组件叶尖磨工装
CN212551766U (zh) 一种应用于车床夹具的旋转分油机构
CN2929315Y (zh) 液压涨紧套
CN211758510U (zh) 车床主轴吹气装置
CN207840169U (zh) 一种倒角环
CN217166502U (zh) 一种气动式气浮主轴
CN214079295U (zh) 一种立式车床主轴

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant