CN203197257U - 高速电主轴轴承预紧力实时调整装置 - Google Patents
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Abstract
一种高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，涉及一种主轴轴承预紧力调节装置，包括内装有压力油的液压箱、压力油供给装置以及压力实时调控装置，所述的液压箱安装在高速电主轴上，液压箱的一端紧贴于高速电主轴轴承的外圈端面上，压力油供给装置通过管路与液压箱连接，压力实时调控装置一端与液压箱连接，另一端与压力油供给装置连接。本实用新型可对轴承的预紧力进行实时调整，使主轴能够保持适当的轴承预紧力，避免了轴承的预紧力过大或过小，并且可在高速电主轴旋转发热时对轴承进行散热，防止了轴承因过度摩擦、发热而导致轴承的过早失效，从而延长了轴承的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种主轴轴承预紧力调节装置，特别是一种高速电主轴轴承预紧力实时调整装置。
背景技术
高速电主轴作为数控机床一个非常重要的运动构件，直接参与机床切削加工，其动态特性对切削稳定性和加工精度有很大的影响，而轴承预紧力可直接改变其动态特性。目前市面高速电主轴的轴承预紧力都是通过螺母垫片来调节（如下图1所示），其缺点是不能对主轴的预紧力进行实时调节控制，容易导致预紧力过大或过小，预紧力过小则不能实现对轴承进行有效预紧，过大则会引起轴承的过度摩擦、发热而导致轴承的过早失效，而且还限制了主轴旋转速度的提高，对高精度加工极为不利。授权公告号为CN100402206C公开了一种“预紧力可控智能化高速加工电主轴”，该专利可以对电主轴的预紧力智能化控制，但是它仍存在以下缺点：（1）由于该专利是通过作动器的弹簧作用于主轴轴承的端面上，当轴承受热时，热量会传递至弹簧使弹簧受热变形，从而会改变其轴承预紧力的大小，降低了加工精度；（2）通过弹簧作用于主轴轴承，其整体结构的刚性会变小。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，使主轴能够保持适当的轴承预紧力，防止因轴承过度摩擦、发热而导致轴承的失效，延长轴承的使用寿命。
解决上述技术问题的技术方案是：一种高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，包括内装有压力油的液压箱、压力油供给装置以及压力实时调控装置，所述的液压箱安装在高速电主轴上，液压箱的一端紧贴于高速电主轴轴承的外圈端面上，所述的压力油供给装置通过管路与液压箱连接，所述的压力实时调控装置一端与液压箱连接，另一端与压力油供给装置连接。
本实用新型的进一步技术方案是：所述的压力油供给装置包括油缸、加压油泵、稳压油罐、截流电磁阀，所述的加压油泵的静压端与油缸相连，加压端与稳压油罐相连，所述的稳压油罐经截流电磁阀与液压箱相连通。
本实用新型的再进一步技术方案是：所述的压力实时调控装置包括压力传感器、变频器，所述的压力传感器安装在液压箱上，压力传感器的输出端与变频器的输入端连接，变频器的输出端与加压油泵的输入端连接。
本实用新型的更进一步技术方案是：所述的稳压油罐与油缸之间还连接有回油管路，该回油管路中安装有卸压阀。
由于采用上述结构，本实用新型之高速电主轴轴承预紧力实时调整装置与现有技术相比，具有以下有益效果：
1．可使主轴能够保持适当的轴承预紧力：
由于本实用新型是在高速电主轴轴承的外圈端面上安装有内装压力油的液压箱，并且还包括有压力油供给装置以及压力实时调控装置，通过液压箱内压力油直接作用于轴承，使轴承产生一定的预变形，以保证轴承内、外圈均处于压紧状态，使轴承带负游隙运行，通过压力实时调控装置的调控，可对轴承的预紧力进行实时调整，使主轴能够保持适当的轴承预紧力，避免了轴承的预紧力过大或过小，防止了由于预紧过大而引起的过度摩擦、发热而导致轴承的过早失效。
2．可延长轴承使用寿命：
由于本实用新型是在高速电主轴轴承的外圈端面上安装有内装压力油的液压箱，通过液压箱内的压力油，可在高速电主轴旋转发热时对轴承进行散热，从而可降低轴承的磨损，延长轴承的使用寿命。
3．可提高轴承的精度及高速电主轴旋转的速度：
由于本调整装置是通过液压箱内的压力油，在高速电主轴旋转发热时对轴承进行散热，因此，本实用新型可提高轴承的精度及高速电主轴旋转的速度。
4．可确保主轴的刚度：
由于本实用新型是通过液压箱内压力油的作用，对高速电主轴轴承的外圈进行预紧，并且预紧力可实现实时调整，可确保主轴的刚度。
下面，结合附图和实施例对本实用新型之高速电主轴轴承预紧力实时调整装置的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：通用高速电主轴的结构示意图，
图2：实施例一所述本实用新型之高速电主轴轴承预紧力实时调整装置的结构示意图，
图3：实施例二所述本实用新型之高速电主轴轴承预紧力实时调整装置的结构示意图，
图中，各标号如下：
1-轴承，2-高速电主轴，3-液压箱，4-截流电磁阀，5-稳压油罐，
6-卸压阀，7-油缸，8-加压油泵，9-变频器，10-压力传感器，
11-高速电主轴线圈，12-螺母垫片。
具体实施方式
实施例一：
图2中公开的是一种高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，该装置包括内装有压力油的液压箱3、压力油供给装置以及压力实时调控装置；所述的液压箱3安装在高速电主轴2上，液压箱3的一端紧贴于轴承1的外圈端面上，该液压箱3里的压力油与轴承相互挤压产生作用力，使轴承发生一定的预变形，以保证轴承内、外圈均处于压紧状态，使轴承带负游隙运行。
所述的压力油供给装置包括油缸7、加压油泵8、稳压油罐5、截流电磁阀4，所述的加压油泵8的静压端与油缸7相连，加压端与稳压油罐5相连，该加压油泵8作为加压机构，可以把油缸7里的低压油进行加压后输送到稳压油罐5和液压箱3；所述的稳压油罐5经截流电磁阀4与液压箱3相连通，其中截流电磁阀4用于控制整个油路的通断，截流电磁阀4关上时起到固定液压箱3里油压的作用；
所述的压力实时调控装置包括压力传感器10、变频器9，所述的压力传感器10安装在液压箱3上，压力传感器10的输出端与变频器9的输入端连接，变频器9的输出端与加压油泵8的输入端连接。压力传感器将采集液压箱3里的压力信号反馈给变频器9，变频器9再根据压力信号控制加压油泵8的转速，使稳压油罐5和液压箱3里的压力达到所需要的压力值。所述的变频器内置有PID控制程序，PID控制也叫做比例积分微分控制，它最终的作用是：使稳压油罐5和液压箱3里的压力时时保持和人为给定压力值一致，当油压系统中出现波动时，变频器经PID算法，使压力保持不变。
实施例二：
图3中公开的是另一种高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，该装置的基本结构同实施例一，所不同之处在于：所述的稳压油罐5与油缸7之间还连接有回油管路，该回油管路中安装有卸压阀6。
本实施例二所述高速电主轴轴承预紧力实时调整装置的具体结构如下：
一种高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，包括内装有压力油的液压箱3、压力油供给装置以及压力实时调控装置，所述的液压箱3安装在高速电主轴2上，液压箱3的一端紧贴于高速电主轴轴承1的外圈端面上；所述的压力油供给装置包括油缸7、加压油泵8、稳压油罐5、截流电磁阀4，所述的加压油泵8的静压端与油缸7相连，加压端与稳压油罐5相连，所述的稳压油罐5经截流电磁阀4与液压箱3相连通；所述的压力实时调控装置包括压力传感器10、变频器9，所述的压力传感器10安装在液压箱3上，压力传感器10的输出端与变频器9的输入端连接，变频器9的输出端与加压油泵8的输入端连接；所述的稳压油罐5与油缸7之间还连接有回油管路，该回油管路中安装有卸压阀6。该卸压阀作为一种压力保护阀，起到保护油路安全的作用，当加压油泵8所加的压力大于油路的极限值时，卸压阀6自动打开，稳压油罐里的油回流到油缸7中。
Claims (4)
1. 一种高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，其特征在于：包括内装有压力油的液压箱（3）、压力油供给装置以及压力实时调控装置，所述的液压箱（3）安装在高速电主轴（2）上，液压箱（3）的一端紧贴于高速电主轴轴承（1）的外圈端面上，所述的压力油供给装置通过管路与液压箱（3）连接，所述的压力实时调控装置一端与液压箱（3）连接，另一端与压力油供给装置连接。
2. 根据权利要求1所述的高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，其特征在于：所述的压力油供给装置包括油缸（7）、加压油泵（8）、稳压油罐（5）、截流电磁阀（4），所述的加压油泵（8）的静压端与油缸（7）相连，加压端与稳压油罐（5）相连，所述的稳压油罐（5）经截流电磁阀（4）与液压箱（3）相连通。
3. 根据权利要求2所述的高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，其特征在于：所述的压力实时调控装置包括压力传感器（10）、变频器（9），所述的压力传感器（10）安装在液压箱（3）上，压力传感器（10）的输出端与变频器（9）的输入端连接，变频器（9）的输出端与加压油泵（8）的输入端连接。
4. 根据权利要求3所述的高速电主轴轴承预紧力实时调整装置，其特征在于：所述的稳压油罐（5）与油缸（7）之间还连接有回油管路，该回油管路中安装有卸压阀（6）。
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| CN 201320201259 CN203197257U (zh) | 2013-04-19 | 2013-04-19 | 高速电主轴轴承预紧力实时调整装置 |
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| CN 201320201259 CN203197257U (zh) | 2013-04-19 | 2013-04-19 | 高速电主轴轴承预紧力实时调整装置 |
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| CN (1) | CN203197257U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106286611A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-01-04 | 邢建岭 | 一种新式带座轴承 |
| CN106402167A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-02-15 | 邢建岭 | 一种结构改良的带座轴承 |
| CN109281944A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-29 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种发动机转子支点中深沟球轴承的轴向力预加载结构 |
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2013
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