CN201231447Y - 数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，主要由砂轮架体、主轴、前轴承、后轴承及润滑系统组成，主轴穿装在砂轮架体上，其前端安装砂轮组件，后端安装传动组件，砂轮架体的中部具有一空腔，主轴与空腔左右两侧的轴孔之间设置前轴承和后轴承，前、后轴承的四个油腔设计成与主轴旋转方向一致的楔形结构。该轴承能够提高数控曲轴磨床砂轮架主轴的刚度和旋转精度，能高效磨削精密度高的工件，具有加工效率高、精度高、刚度大、稳定性好、工艺性好、使用寿命长、节省能源等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及动静压轴承，确切地说是对发动机曲轴精密磨削加工的机床上的动静压轴承。
背景技术
随着汽车发动机性能的不断提高，其曲轴的加工精度也在不断提高，因而对加工曲轴的机床精度提出了更高的要求，机床主轴轴承系统是决定机床加工精度及效率的关键部件，而普通磨床砂轮架主轴系统采用的是普通的滑动轴承，旋转精度和刚性差、加工效率低、废品率高，不能适应曲轴的高精加工要求，一些国外发达国家采用CBN数控曲轴磨床来进行这种加工，但存在设备投资巨大、生产成本高、不易维修等缺陷。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种精度、刚度和工作效率都大幅提高的动静压轴承。
本实用新型采用的技术方案为：
一种数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，包括砂轮架体、主轴、前轴承、后轴承及润滑系统，所述主轴穿装在砂轮架体上，其前端安装砂轮组件，后端安装传动组件，砂轮架体的中部具有一空腔，主轴与空腔左右两侧的轴孔之间设置前轴承和后轴承，前、后轴承的四个油腔设计成与主轴旋转方向一致的楔形结构。
所述前、后轴承的各油腔在横截面上呈弧形，其深度从楔头向楔尾逐渐减小。
所述前、后轴承的各油腔的楔头部位设有进油腔，进油孔与进油腔连通。
所述前、后轴承与砂轮架体轴孔相配合的外圆周上开设有环形节流腔，前、后轴承的各油腔与节流腔在中部通过进油孔相连通，砂轮架体的进油孔与节流腔一侧相连通。
所述前、后轴承在径向方向上开孔与砂轮架体回油孔相连通。
所述前轴承外面加设密封盖，密封盖与砂轮架体之间用O型密封圈径向密封，与主轴之间用内骨架油封轴向密封。
所述前轴承的左端面设有轴向止推轴承，两者间垫设有调整垫圈，前轴承的进油孔引出一支油路与止推轴承左右两侧的油腔连通。
所述润滑系统的供油油路上依次设有油泵、单向阀、蓄能器、粗过滤器、精过滤器和流量计，油泵的进油端设有吸油过滤器，出油端设有溢流阀，精过滤器与流量计之间设有压力表和压力继电器。
本实用新型对砂轮架轴承的结构进行了优化设计，提高了数控曲轴磨床砂轮架主轴的刚度和旋转精度，能高效磨削精密度高的工件，具有加工效率高、精度高、刚度大、稳定性好、工艺性好、使用寿命长、节省能源等有益效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的A部放大图；
图3是楔形油腔的结构示意图；
图4是止推轴承的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
附图标记说明如下：
1.压紧螺母 2.垫圈 3.砂轮法兰盘 4.砂轮压盖
5.砂轮 6.密封盖 7.止推轴承 8.调整垫圈
9.前轴承 10.主轴 11.砂轮架体 12.后轴承
13.皮带轮座 14.皮带轮 15.花键套 16.动平衡仪
17.溢流阀 18.油泵 19.单向阀 20.粗过滤器
21.精过滤器 22.流量计 23.吸油过滤器 24.蓄能器
25.压力表 26.压力继电器 27.节流腔 28.油腔
29.进油腔 30.进油孔
如图1—4所示，该数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承主要由砂轮架体11、主轴10、前轴承9、后轴承12及润滑系统组成；主轴10穿装在砂轮架体11上，其前端安装由压紧螺母1、垫圈2、砂轮法兰盘3、砂轮压盖4和砂轮5构成的砂轮组件；后端安装由皮带轮座13、皮带轮14、花键套15和动平衡仪16构成的传动组件；砂轮架体11的中部具有一空腔，主轴10与空腔左右两侧的轴孔之间设置前轴承9和后轴承12，前、后轴承的四个油腔28设计成与主轴旋转方向一致的楔形结构，当主轴旋转时润滑系统提供油的压力与主轴带动的油膜形成油楔，各油腔在横截面上呈弧形，其深度从楔头向楔尾逐渐减小，楔头部位设有进油腔29；前、后轴承与砂轮架体11相配合的外圆周上开设有环形节流腔27，由节流腔自动调节其压力保证轴的稳定性，前、后轴承的各油腔28与节流腔27在中部通过进油孔30相连通，砂轮架体11的进油孔与节流腔27在一侧相连通；前轴承9外面加设密封盖6，密封盖6与砂轮架体11之间用0型密封圈密封外径方向的渗漏，与主轴10之间用内骨架油封密封轴向上的渗漏；前轴承的左端面设有轴向止推轴承7，两者间垫设有调整垫圈8，前轴承9的进油孔引出一支油路与止推轴承7左右两侧的油腔连通，前、后轴承在径向方向上开孔与砂轮架体11的回油孔相连通；润滑系统的供油油路上依次设有油泵18、单向阀19、蓄能器24、粗过滤器20、精过滤器21和流量计22，油泵18的进油端设有吸油过滤器23，出油端设有溢流阀17，精过滤器21与流量计22之间设有压力表25和压力继电器26。
本数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承的工作原理是：在主轴启动之前启动润滑油泵18，主轴润滑油为2#主轴油和5#主轴油各占50％的混合油，润滑油经过粗过滤器20和精过滤器21两级过滤系统进行过滤，过滤微粒达10um以下，保证进入主轴轴承的润滑油能正常运转；经过主轴润滑油的流量和压力由流量计22和压力继电器26对其进行监控，防止主轴因断润滑油而出现拉瓦和主轴抱死等故障；主轴润滑油的压力由溢流阀17来进行调整；蓄能器24防止高速旋转的主轴因为停电断油而对其轴承进行供油；当油到达前、后主轴轴承后经过节流腔27节流在轴承的四个油腔内形成压力将主轴浮起，此时主轴可以旋转；轴承的四个油腔设计成与主轴旋转方向一致的楔形结构，当主轴旋转时润滑系统提供油的压力与主轴带起的油膜形成油楔，主轴转速越高，主轴带起的油膜形成油楔的压力就越高，主轴的承载能力就越大，主轴产生的动能也越大，因此该轴承具有节能的作用；前轴承9的端面为主轴左右轴向方向的止推轴承7，它也是由压力油的压力形成推力保证主轴的轴向稳定。
该轴承抗撞击能力强(经试验：直径1060×厚度50毫米的磨床砂轮线速度达55米/每秒，快速进给磨削过程中砂轮破损后，而该轴承完好无损)，比其它动静压轴承提高了精度、刚度和工作效率。
本数控曲轴磨床高压节能动静压轴承制造工艺性好，加工成本低，装配简单方便，并且还可以节省投资和使用费用。
本数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承具有高精度、高刚度、高效率、节能等优点。它的主要性能指标为：
1.主轴运动精度：径向0.0003mm，轴向0.0005mm；
2.磨削表面粗糙度：Ra0.012um；
3.加工圆度误差：0.0005~0.0006mm；
4.磨削效率：比其它轴承提高2~3倍；
5.承载能力：比其它轴承提高60％；
6.节省能源：比其它轴承节约20％
本数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承在组装时，首先将砂轮架前后两个轴承孔加工好，然后用研磨棒将两个孔研磨，将锥度、圆度和同轴度的误差达到设计要求；前后轴承按图加工好，只是轴承外圆留一定的磨量，根据砂轮架的轴承孔尺寸配磨前后轴承外圆，留一定的过盈量，采用冷冻法将轴承装入砂轮架轴承孔内；测量前后轴承内孔的尺寸，配磨主轴，主轴和轴承孔的配合要留合理的间隙；连接好油管和主轴润滑系统，在装主轴前要对油孔和轴承进行冲洗8小时以上，保证有关油道和轴承内干净，然后将主轴装好；测量止推轴承的间隙，配磨调整垫圈，装好止推轴承，再将其它附件装好。
使用时在主轴旋转之前不要将砂轮及法兰盘装上，先启动润滑油泵，调节好系统的压力和流量，测试一下蓄能器的保压时间，然后转动主轴，主轴空转4小时，确认无异常情况后方可带负载运转。
将法兰盘和砂轮装好，在平衡架上做好静平衡，再将砂轮装在主轴上，此时将动平衡仪装好，启动润滑油泵，当润滑系统的流量和压力达到设定值后，启动砂轮，调整好动平衡仪使主轴的动平衡量和转速在设定值的范围内。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其它各种形式的产品。但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
Claims (8)
1、一种数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，其特征在于，包括砂轮架体、主轴、前轴承、后轴承及润滑系统，所述主轴穿装在砂轮架体上，其前端安装砂轮组件，后端安装传动组件，砂轮架体的中部具有一空腔，主轴与空腔左右两侧的轴孔之间设置前轴承和后轴承，前、后轴承的四个油腔设计成与主轴旋转方向一致的楔形结构。
2、根据权利要求1所述的数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，其特征在于，所述前、后轴承的各油腔在横截面上呈弧形，其深度从楔头向楔尾逐渐减小。
3、根据权利要求2所述的数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，其特征在于，所述前、后轴承的各油腔的楔头部位设有进油腔，进油孔与进油腔连通。
4、根据权利要求1所述的数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，其特征在于，所述前、后轴承与砂轮架体轴孔相配合的外圆周上开设有环形节流腔，前、后轴承的各油腔与节流腔在中部通过进油孔相连通，砂轮架体的进油孔与节流腔一侧相连通。
5、根据权利要求1所述的数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，其特征在于，所述前、后轴承在径向方向上开孔与砂轮架体回油孔相连通。
6、根据权利要求1所述的数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，其特征在于，所述前轴承外面加设密封盖，密封盖与砂轮架体之间用0型密封圈径向密封，与主轴之间用内骨架油封轴向密封。
7、根据权利要求1所述的数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，其特征在于，所述前轴承的左端面设有轴向止推轴承，两者间垫设有调整垫圈，前轴承的进油孔引出一支油路与止推轴承左右两侧的油腔连通。
8、根据权利要求1所述的数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承，其特征在于，所述润滑系统的供油油路上依次设有油泵、单向阀、蓄能器、粗过滤器、精过滤器和流量计，油泵的进油端设有吸油过滤器，出油端设有溢流阀，精过滤器与流量计之间设有压力表和压力继电器。
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|---|---|
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Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102788086A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-11-21 | 秦嗣伟 | 一种轴供油的油静压主轴 |
| CN103273407A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-09-04 | 东华大学 | 一种碗型cbn砂轮端面磨削组件 |
| CN103831718A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-06-04 | 佛山市南海区洪智机械厂 | 一种静压磨头 |
| CN103962948A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-06 | 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 | 一种用于重型轧辊磨床砂轮主轴的毛细管节流动静压混合轴承 |
| CN104070455A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-10-01 | 湖南海捷主轴科技有限公司 | 超精磨球轴承外圈沟道磨削砂轮的静压修整器及修整方法 |
| US9194425B2 (en) | 2013-10-25 | 2015-11-24 | Industrial Technology Research Institute | Device of the axial-directional oil chamber of hydrostatic spindle |
| CN105108182A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-02 | 湖南汉诺科技有限公司 | 一种高精密静压主轴 |
| CN105179482A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-12-23 | 宁波朗曼达工具有限公司 | 一种静动压主轴 |
| CN106826547A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-13 | 新昌县华科机电设备有限公司 | 一种悬臂式复合高液静压主轴 |
| CN107097152A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-29 | 固耐重工（苏州）有限公司 | 一种静压中心架 |
| CN109366374A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-22 | 重庆大学 | 一种基于3d打印技术的电镀cbn砂轮内冷装置及其内冷方法 |
| CN109848845A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-06-07 | 苏州友联纺工装备科技股份有限公司 | 一种高精度移位磨头机构 |
| CN110293235A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种超精密液体动静压电主轴 |
| CN110293415A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种电主轴管路布局系统 |
| CN110315433A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-11 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种芯轴抗倾覆单元 |
| CN110883645A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-17 | 南通盟威机械有限公司 | 一种数控高速镗床及其加工方法 |
| CN111113259A (zh) * | 2018-11-01 | 2020-05-08 | 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 | 一种磨床主轴砂轮静平衡装置及其在线操作方法 |
| CN114559367A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-31 | 浙江杰克智能装备有限公司 | 一种动静压支撑主轴总成 |
| CN114623160A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-14 | 西安热工研究院有限公司 | 一种动静压轴承 |
| CN110293415B (zh) * | 2019-07-24 | 2024-04-26 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种电主轴管路布局系统 |
-
2008
- 2008-08-05 CN CNU2008201328348U patent/CN201231447Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102788086A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-11-21 | 秦嗣伟 | 一种轴供油的油静压主轴 |
| CN103273407A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-09-04 | 东华大学 | 一种碗型cbn砂轮端面磨削组件 |
| US9194425B2 (en) | 2013-10-25 | 2015-11-24 | Industrial Technology Research Institute | Device of the axial-directional oil chamber of hydrostatic spindle |
| CN103831718A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-06-04 | 佛山市南海区洪智机械厂 | 一种静压磨头 |
| CN103962948A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-06 | 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 | 一种用于重型轧辊磨床砂轮主轴的毛细管节流动静压混合轴承 |
| CN104070455A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-10-01 | 湖南海捷主轴科技有限公司 | 超精磨球轴承外圈沟道磨削砂轮的静压修整器及修整方法 |
| CN105179482A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-12-23 | 宁波朗曼达工具有限公司 | 一种静动压主轴 |
| CN105108182A (zh) * | 2015-10-10 | 2015-12-02 | 湖南汉诺科技有限公司 | 一种高精密静压主轴 |
| CN106826547A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-13 | 新昌县华科机电设备有限公司 | 一种悬臂式复合高液静压主轴 |
| CN107097152A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-29 | 固耐重工（苏州）有限公司 | 一种静压中心架 |
| CN111113259A (zh) * | 2018-11-01 | 2020-05-08 | 湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司 | 一种磨床主轴砂轮静平衡装置及其在线操作方法 |
| CN109366374A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-22 | 重庆大学 | 一种基于3d打印技术的电镀cbn砂轮内冷装置及其内冷方法 |
| CN109366374B (zh) * | 2018-11-21 | 2020-11-06 | 重庆大学 | 一种基于3d打印技术的电镀cbn砂轮内冷装置及其内冷方法 |
| CN109848845A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-06-07 | 苏州友联纺工装备科技股份有限公司 | 一种高精度移位磨头机构 |
| CN109848845B (zh) * | 2019-04-10 | 2023-10-31 | 苏州友联纺工装备科技股份有限公司 | 一种高精度移位磨头机构 |
| CN110293235A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种超精密液体动静压电主轴 |
| CN110293415A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-01 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种电主轴管路布局系统 |
| CN110315433A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-11 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种芯轴抗倾覆单元 |
| CN110293415B (zh) * | 2019-07-24 | 2024-04-26 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种电主轴管路布局系统 |
| CN110883645A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-17 | 南通盟威机械有限公司 | 一种数控高速镗床及其加工方法 |
| CN114559367A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-31 | 浙江杰克智能装备有限公司 | 一种动静压支撑主轴总成 |
| CN114623160A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-14 | 西安热工研究院有限公司 | 一种动静压轴承 |
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Granted publication date: 20090506 |
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