CN203887691U - 一种砂轮主轴结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种砂轮主轴结构，有效避免了磨削过程中砂轮主轴的位移，保证了工件的外圆磨削圆度，从而保证了工件的磨削质量，其包括砂轮主轴套和砂轮主轴，所述砂轮主轴设置在所述砂轮主轴套内，其特征在于：所述砂轮主轴两端分别通过前静压轴承和后静压轴承支撑在所述砂轮主轴套内，所述前静压轴承和后静压轴承分别包括轴承体，所述轴承体上一侧设置有多组静压油腔，所述静压油腔连通所述轴承体内壁，所述静压油腔分别连接油道。
Description
技术领域
本实用新型及数控机床自动化的技术领域。具体化为一种砂轮主轴结构。
背景技术
在砂轮磨削工件的外圆工作中，用户经常要求高精度（圆度好、表面质量高）、高效率。在砂轮主轴结构中，砂轮主轴、卡盘、平衡块、砂轮等自重较大对高速旋转而产生大的离心力、强力磨削又产生大的磨削力。因此对砂轮主轴既要有高的回转精度要求，又要有高的轴承刚度要求；
在砂轮磨削工件的工作中，砂轮主轴要承受来自工件的一定作用力，对于重达8~10t工件，普通的砂轮主轴在磨削过程中，由于作用力较大，砂轮主轴会产生一定的位移，使得工件四周的磨削量不一致，影响工件的外圆磨削圆度，从而影响了工件的磨削质量。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种砂轮主轴结构，有效避免了磨削过程中砂轮主轴的位移，保证了工件的外圆磨削圆度，从而保证了工件的磨削质量。
其技术方案是这样的：一种砂轮主轴结构，其包括砂轮主轴套和砂轮主轴，所述砂轮主轴设置在所述砂轮主轴套内，其特征在于：所述砂轮主轴两端分别通过前静压轴承和后静压轴承支撑在所述砂轮主轴套内，所述前静压轴承和后静压轴承分别包括轴承体，所述轴承体上一侧设置有多组静压油腔，所述静压油腔连通所述轴承体内壁，所述静压油腔分别连接油道。
其进一步特征在于：上端所述静压油腔的深度大于下端所述静压油腔的深度；所述轴承体上一侧均匀设置有三组静压油腔，所述静压油腔间呈90度，在所述轴承体上三组进油腔间中一侧的静压油腔间呈180度，另一侧一组静压油腔与另外两组静压油腔间分别呈90度，在所述轴承体上形成四等分，在四等分的三个等分点上设置有油腔；每组所述静压油腔分别包括两个静压油腔；所述前静压轴承一端设置有前盖，所述前盖连接所述砂轮主轴套，所述前盖与所述前静压轴承间设置有修整垫片，所述后静压轴承一端设置有后盖，所述后盖连接所述砂轮主轴套。
本实用新型的上述结构中，砂轮主轴两端通过静压轴承支撑在砂轮主轴套内，静压轴承包括轴承体，轴承体上一侧设置有多组进油腔，进油腔连通轴承体内壁，进油腔分别连接油道，由于油腔设置轴承体上一侧，形成不对称分布，压力油进入油腔后，对应油腔侧的压力大于另一侧的压力，在砂轮磨削过程中有效抵消了加工过程中工件的部分压力，有效避免了磨削过程中砂轮主轴的变形，保证了工件的外圆磨削圆度，从而保证了工件的磨削质量。
附图说明
图1为本实用新型砂轮主轴结构主剖视图；
图2为静压轴承结构主剖视图；
图3为图2的右剖视图。
具体实施方式
见图1、图2、图3，一种砂轮主轴结构，其包括砂轮主轴套1和砂轮主轴2，砂轮主轴2设置在砂轮主轴套2内，砂轮主轴2两端分别通过前静压轴承3-1和后静压轴承3-2支撑在砂轮主轴套1内，前静压轴承3-1和后静压轴承3-2分别包括轴承体4，轴承体4上一侧设置有多组静压油腔5，静压油腔5连通轴承体4内壁，静压油腔5分别连接油道6。
见图2、图3，优选地，轴承体上一侧均匀设置有三组静压油腔5，静压油腔5间呈90度，在轴承体4上三组静压油腔5间中一侧的静压油腔5间呈180度，另一侧一组静压油腔5与另外两组静压油腔5间分别呈90度，在所述轴承体上形成四等分，在四等分的三个等分点上设置有静压油腔5。形成一侧的均匀进油，实现了砂轮主轴压力的平衡，每组静压油腔包括两个静压油腔5-1、5-2。
前静压轴承3-1一端设置有前盖7，前盖7连接砂轮主轴套2，前盖7与前静压轴承3-1间设置有修整垫片8，后静压轴承3-2一端设置有后盖9，后盖9连接砂轮主轴套2，通过前盖和后盖实现了前静压轴承和后静压轴承的稳定安装，通过修整垫片可以有效控制静压轴承的横向串动。
根据工件要求，精心设计Φ120×865 砂轮主轴组设计，其中 Φ120为主轴直径，865为轴套安装面长度。Φ120×865 为三动三静非对称组合轴承，轴承结构图 所示。上下左三油腔为经Φ0.6小孔节流的静压油腔，另一面与砂轮进入（X向）相对轴承面，承载载荷最大，故这120°面无静压油腔，形成120°动压轴承面，三动三静非对称组合轴承，为轴承的径向承载部分，外圆磨床主要磨削各外圆面，但是有的工件尚须磨削多台阶，多端面，因此主轴应有轴向止推面，即主轴轴肩两侧有经过小孔节流的静压轴承。
Φ120×865从结构形式为整体套筒式三静三动不对称动静压轴承，不对称式还指三静压油腔深度不一，是指主轴承载，即主轴自重，砂轮（Φ750×75×Φ305）、砂轮自动平衡头、砂轮夹板，这些都是垂直向下重力，其他尚有Y向的磨削力，轴承承担垂直向下力稍微大一些，所以轴承下方应有较大深度的静压油腔。
所谓动静压轴承，即主轴刚一转，液压油以2MPa压力，经小孔节流进入三个静压油腔，随着主轴高速旋转，油很快挤入只有很小间隙的其他部分，一般主轴与轴承的配磨间隙为0.03~0.05，间隙、油楔产生很大动压效应。如螺旋桨飞机依靠发动机高速旋转，推动空气向后运动，流线型机翼上下面流速不等，产生了举力，使飞机腾空而起。流体力学可以计算油的举力大小，举力与油楔的间隙、旋转的线速度、油的密度。
Φ120×865砂轮主轴组是由y2vp200L-4（30kW）变频调速电机，经过一对多楔带轮带动。之所以采用整体套筒式是安装方便，可以对砂轮主轴组单独调试，Φ120×865砂轮主轴组有单独供油静压油箱，油箱经过多道精细过滤。MK1380×8000油箱油经过温控，以便动静压轴承间隙稳定，轴承材料为20(ZQSn6-6-3)，主轴为40Cr或氮化钢热膨胀系数不一，主轴油为N5，经过温控，虽然间隙很小，就很少有抱轴或称“闷轴”现象。
Φ120×865完整名字应为带静压止推面三静三动非对称整体套筒式动静压主轴组，这轴承在MK1380×8000、×10000应用，回转精度高，承载能力强，在多台阶磨削，深切缓进给磨削中，圆度、粗糙度都达到用户要求，无振纹，以此证明设计是合理的，是值得推广的。
Claims (5)
1.一种砂轮主轴结构，其包括砂轮主轴套和砂轮主轴，所述砂轮主轴设置在所述砂轮主轴套内，其特征在于：所述砂轮主轴两端分别通过前静压轴承和后静压轴承支撑在所述砂轮主轴套内，所述前静压轴承和后静压轴承分别包括轴承体，所述轴承体上一侧设置有多组静压油腔，所述静压油腔连通所述轴承体内壁，所述静压油腔分别连接油道。
2.根据权利要求1所述的一种砂轮主轴结构，其特征在于：所述轴承体上一侧均匀设置有三组静压油腔，所述静压油腔间呈90度，在所述轴承体上三组静压油腔间中一侧的静压油腔间呈180度，另一侧一组静压油腔与另外两组静压油腔间分别呈90度，在所述轴承体上形成四等分，在四等分的三个等分点上设置有静压油腔。
3.根据权利要求2所述的一种砂轮主轴结构，其特征在于：上端所述静压油腔的深度大于下端所述静压油腔的深度。
4.根据权利要求1所述的一种砂轮主轴结构，其特征在于：每组所述静压油腔分别包括两个静压油腔。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种砂轮主轴结构，其特征在于：所述前静压轴承一端设置有前盖，所述前盖连接所述砂轮主轴套，所述前盖与所述前静压轴承间设置有修整垫片，所述后静压轴承一端设置有后盖，所述后盖连接所述砂轮主轴套。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105710768A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-06-29 | 广东赛因迪科技股份有限公司 | 一种用于瓷砖的抛光磨头 |
| 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 |
| CN114310661A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 毛晓伟 | 一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴及机床 |
| 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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