CN203945195U - 旋转轴装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供旋转轴装置,能够进一步缩小热位移的影响。旋转轴装置具备:旋转轴(16);包括旋转轴(16)的外周面的壳体(15);配置于旋转轴(16)与壳体(15)之间,将旋转轴相对于壳体支承为能够旋转,且分别配置于轴向上的不同的位置的多个轴承(31、32)。在壳体(15),在轴向上的不同的位置,在旋转轴的轴正交方向外侧朝周方向分别独立地形成有使冷却液流通的多条冷却流路(61、62)。多条冷却流路遍及从多个轴承中的配置在轴向一端侧的轴承(31)的位置起到配置在轴向另一端侧的轴承(32)的位置为止的轴向范围(ΔZ)的全部而形成,在遍及壳体中的轴向范围的全部上由在多条冷却流路流通的冷却液进行冷却。
Description
技术领域
本实用新型涉及旋转轴装置。
背景技术
在机床等中,构造物的热位移会对加工精度造成影响,因此对构造物进行冷却。特别是加工中心、车床、磨床等的主轴装置、磨床的砂轮轴装置等的旋转轴装置的发热量多,此前应用有各种冷却方法。
例如,在某种机床中,在壳体中的马达部分的外周侧形成螺旋状的冷却液流路,在壳体中的轴承部分的外周侧形成螺旋状的冷却液流路。并且,在其他的机床中,在壳体形成冷却液流路,并且沿着旋转轴的中心形成冷却液流路。
为了进行更高精度的加工,需要进一步缩小热位移的影响,对于现有的冷却方法也尚存改进的余地。例如,当像专利文献1的冷却方法那样在轴向上的不同的两处形成冷却流路的情况下,存在从轴承、马达产生的热从壳体的轴向中央朝外侧移动的顾虑。这样的话,存在壳体的轴向中央部分发生热位移,进一步从壳体的该部分接受热传递的其他部件发生热位移的顾虑。
实用新型内容
本实用新型就是鉴于上述情形而完成的,其目的在于提供一种能够进一步缩小热位移的影响的旋转轴装置。
(技术方案1)一种旋转轴装置,该旋转轴装置具备:旋转轴;壳体,该壳体包围上述旋转轴的外周面;以及多个轴承,上述多个轴承配置在上述旋转轴与上述壳体之间,将上述旋转轴支承为相对于上述壳体能够旋转,且分别配置于轴向上的不同的位置。
进而,在上述壳体,在轴向上的不同的位置,在上述旋转轴的轴正交方向的外侧朝周方向分别独立地形成有使冷却液流通的多条冷却流路。上述多条冷却流路遍及从上述多个轴承中的配置在轴向一端侧的轴承的位置起到配置于轴向另一端侧的轴承的位置为止的轴向全部范围而形成。在遍及上述壳体中的上述轴向全部范围上由在上述多条冷却流路中流通的冷却液进行冷却。
在本方案所涉及的旋转轴装置中,多条冷却流路遍及从多个轴承中的配置于轴向一端侧的轴承的位置起到配置于轴向另一端侧的轴承的位置为止的轴向全部范围形成。以下,将上述的轴向全部范围称作轴承间全部范围。结果,壳体中的轴承间全部范围由在多条冷却流路中流通的冷却液冷却。
此处,旋转轴装置中的发热源包含轴承自身。因此,壳体中的多个轴承之间从两侧的轴承接受热的传递。即,谋求抑制作为发热源的多个轴承之间的热位移。因此,通过像上述那样壳体在轴承间全部范围普遍地被冷却,能够缩小壳体的轴承间全部范围的热位移。特别是即便在壳体的轴向中央部分也形成有冷却流路,因此能够可靠地断绝热的移动。因此,结果能够缩小该部分处的热位移。当然,也能够抑制从壳体朝其他部件的热传递,能够抑制该其他部件的热位移。
此外,在本方案所涉及的旋转轴装置中,多条冷却流路分别独立地形成在轴向上的不同位置。此处,独立意味着能够使在各条冷却流路中流通的冷却液的特性不同,并不妨碍共用朝各条冷却流路供给冷却液的供给源。另外,冷却液的特性例如是冷却液的流量、冷却液的温度等。
即,能够使多条冷却流路的各个的冷却能力不同。此处,在旋转轴装置中,作为发热源之一的多个轴承通常发热量分别不同。因此,通过独立地形成多条冷却流路,能够发挥与各个轴向位置的发热量相应的冷却能力。因而,通过进行与壳体的轴向位置的发热量相应的冷却,能够缩小壳体的轴承间全部范围的热位移的差。
这样,本方案所涉及的旋转轴装置对壳体的轴承间全部范围普遍地进行冷却,并且根据各个轴向位置调整冷却能力,由此能够缩小壳体的热位移的影响。进而,当将该旋转轴装置应用于机床的情况下,能够进一步提高加工精度。
以下对本方案所涉及的旋转轴装置的优选方式进行说明。(技术方案2)优选形成于上述壳体的上述多条冷却流路由分别等间隔地配置的多条支流路构成,在轴向上相邻的冷却流路中,构成一方的上述冷却流路的轴向一端侧的支流路与构成另一方的上述冷却流路的轴向另一端侧的支流路之间的离开距离等于构成各条上述冷却流路的多条支流路之间的离开距离。由此,即便根据各个轴向位置调整冷却能力,也能够对壳体的轴承间全部范围可靠地普遍地进行冷却。
(技术方案3)优选上述多个轴承中的至少一个轴承是流体轴承,在上述壳体形成有积存从上述流体轴承排出的轴承用流体的积存部,上述多条冷却流路形成为从轴正交方向的外侧包围上述旋转轴以及上述积存部。
在应用流体轴承的情况下,轴承用流体发热。进而,轴承用流体通常会回收,因此存在发热的轴承用流体所流通的壳体的部位发生热位移的顾虑。特别是积存轴承用流体的壳体的积存部较大地承受发热的轴承用流体的热的影响。因此,通过以从轴正交方向的外侧包围旋转轴以及积存部的方式形成多条冷却流路,能够对旋转轴的周围以及积存部的周围可靠地进行冷却。由此,能够在壳体的轴承间全部范围可靠地缩小热位移的影响。
(技术方案4)优选在上述壳体形成有使上述轴承用流体从上述积存部朝箱体回流的排出流路,上述多条冷却流路形成为从轴正交方向的外侧包围上述旋转轴、上述积存部以及上述排出流路。
此外,通过以从轴正交方向的外侧包围从积存部朝向箱体的排出流路的方式形成多条冷却流路,能够缩小来自排出流路的热传递的影响。
(技术方案5)优选上述旋转轴装置具备:多个检测器,上述多个检测器在轴向上的不同的各个位置检测上述壳体的温度、上述旋转轴的温度、上述壳体的热位移、以及上述旋转轴的热位移中的至少一个;以及冷却液控制装置,该冷却液控制装置基于由上述多个检测器的各个检测到的检测值控制在上述多条冷却流路的各个中流通的冷却液的特性。
通过根据由多个检测器的各个检测到的检测值控制在多条冷却流路的各个中流通的冷却液的特性,能够缩小壳体的轴承间全部范围中的热位移的差。此处,冷却液的特性如上所述是冷却液的流量、冷却液的温度等。
(技术方案6)优选在上述旋转轴的轴向一端安装有旋转工具,在上述旋转轴的轴向另一端架设有传递旋转驱动装置的输出轴的旋转力的带,在上述多个轴承中的配置于上述旋转工具侧的轴承主要作用有与利用上述旋转工具进行的加工相应的负荷,在上述多个轴承中的配置于上述带侧的轴承主要作用有与由上述带产生的张力相应的负荷。
根据该结构,成为由各个轴承产生的发热量不同的状态。因此,通过在该结构中的壳体形成上述的多条冷却流路,能够缩小壳体的轴承间全部范围的热位移的差。
附图说明
图1是本实用新型的实施方式中的磨床的俯视图。
图2是针对图1的磨床中的砂轮座以及砂轮座上的部件的从右侧观察的放大图。
图3是第一实施方式:沿着图2的III-III线的剖视图。
图4是沿着图3的IV-IV线的剖视图。
图5是沿着图3的V-V线的剖视图。其中,马达并未剖视表示。以下相同。
图6是沿着图3的VI-VI线的剖视图。
图7是设置于图2的砂轮座的冷却流路的立体图。
图8是第二实施方式:沿着图2的III-III线的剖视图。
图9是沿着图8的IX-IX线的剖视图。
图10是沿着图8的X-X线的剖视图。
具体实施方式
以下,对应用了本实用新型所涉及的旋转轴装置的磨床进行说明。此处,本实施方式中的磨床的砂轮轴装置构成旋转轴装置。
<第一实施方式>
(1.磨床的概要结构)
作为本实施方式的磨床的一例,举出砂轮座纵向移动式外圆磨床为例进行说明。其中,本实用新型所涉及的磨床例如也能够应用工作台纵向移动式磨床。
参照图1对该磨床的概要结构进行说明。磨床1以下述方式构成。床身11固定在地板上,在床身11安装有对被加工物进行两端支承而使其能够旋转的主轴12以及顶尖装置13。此外,在床身11设置有能够沿Z轴方向移动的纵向移动基座。在纵向移动基座14上设置有能够沿X方向移动的砂轮座15。
在砂轮座15,以能够旋转的方式支承有旋转轴16。砂轮座15相当于本实用新型的壳体。在旋转轴16的轴向一端安装有砂轮17。即,砂轮17能够相对于砂轮座15旋转。砂轮17相当于本实用新型的旋转工具。并且,在砂轮座15上,在相比旋转轴16靠X轴后方、即图1的上侧配置有驱动马达18。驱动马达18相当于本实用新型的旋转驱动装置。此处,以砂轮座15作为基准,将被加工物W侧称作X轴前方,将与被加工物W相反侧称作X轴后方。
在驱动马达18的输出轴18a与旋转轴16的轴向另一端,架设有将驱动马达18的输出轴18a的旋转力传递至旋转轴16的带19。即,旋转轴16以及砂轮17能够借助驱动马达18的旋转力相对于砂轮座15旋转。并且,在砂轮座15设置有覆盖砂轮座17中的磨削被加工物W的磨削点附近以外的部位的砂轮罩20。此外,在床身11设置有计测被加工物W的直径的尺寸控制装置21。此外,在磨床1设置有使主轴12以及砂轮17旋转并且控制砂轮17相对于被加工物W的位置的控制装置22。
(砂轮座及其周边设备的详细结构)
其次,参照图2~图7对砂轮座15及其周边设备的详细结构进行说明。此处说明的砂轮座及其周边设备相当于本实用新型的旋转轴装置。如图2所示,在砂轮座15,以朝下方突出的方式形成有安装部15a。在安装部15a安装有未图示的滚珠丝杠螺母,并且插通有X轴方向的滚珠丝杠。
并且,砂轮座15的X轴前方部分形成为朝上方突出。如图4~图6所示,砂轮座15的X轴前方部分形成为包围旋转轴16的外周面。此处,如图3所示,旋转轴16从砂轮座15的Z轴方向的两侧突出。进而,如图2、图4~图6所示,在砂轮座15的X轴后方载置有驱动马达18。旋转轴16和驱动马达18的输出轴18a平行。
并且,在旋转轴16的外周面与砂轮座15的贯通孔的内周面之间,在旋转轴16的轴向上的不同的位置配置有多个轴承31、32。在本实施方式中,多个轴承31、32配置在砂轮座15的Z轴方向的两侧,将旋转轴16支承为相对于砂轮座15能够旋转。
在本实施方式中,多个轴承31、32使用公知的流体轴承。但是,多个轴承31、32并不限于流体轴承,也能够应用滚动轴承。并且,在本实施方式中,配置有两个轴承31、32,但也可以配置有三个以上的轴承。此处,如图3所示,将从配置在Z轴方向负端侧(图3的左端侧)的第一轴承31的位置起到配置在Z轴方向正端侧(图3的右端侧)的第二轴承32的位置为止的轴向范围示为ΔZ。另外,虽然轴向范围ΔZ与砂轮座15的Z轴方向宽度相同,但也存在比砂轮座15的Z轴方向宽度窄的情况。
第一轴承31将旋转轴16的第一被支承部16a支承为能够旋转,第二轴承32将旋转轴16的第二被支承部16c支承为能够旋转。在旋转轴16的第一被支承部16a和第二被支承部16c之间形成有大径的中间部16b。并且,在旋转轴16的相比第一被支承部16a还靠Z轴方向负侧的位置安装有砂轮17。另一方面,在旋转轴16的相比第二支承部16c还靠Z轴方向正侧的位置形成有供带19架设的卡止部16d。
即,在第一轴承31,主要作用有与利用砂轮17进行的加工相应的径向的负荷。另一方面,在第二轴承32,主要作用有与由带19产生的张力相应的径向的负荷。因此,第一轴承31的发热量相对于加工负荷的依赖度高,第二轴承32的发热量相对于由张力产生的负荷的依赖度高。这样,第一轴承31的发热量和第二轴承32的发热量不同。
此处,朝作为流体轴承的多个轴承31、32供给的轴承用流体积存于箱体51。积存于箱体51的轴承用流体借助泵52被朝多个轴承31、32供给。进而,在砂轮座15形成有使轴承用流体从泵52朝多个轴承31、32流通的流路41。此外,在砂轮座15中,在第一轴承31与第二轴承32的轴向之间的下方形成有暂时积存从各个轴承31、32被排出的轴承用流体的积存部42。
此外,在砂轮座15,形成有使轴承用流体从积存部42朝箱体51回流的排出流路43。排出流路43形成为朝积存部42起沿旋转轴16的轴向延伸。详细地说,排出流路43从积存部42朝与砂轮17相反侧、即旋转轴16的卡止部16d侧形成。
在砂轮座15中的相比大致中央靠Z轴方向负端侧(图3的左端侧)的位置,在旋转轴16的轴正交方向的外侧,朝向周方向形成有构成第一种冷却流路61的多条支流路61a~61e。并且,在砂轮座15中的相比大致中央靠Z轴方向正端侧(图3中的右端侧)的位置,在旋转轴16的轴正交方向的外侧,朝向周方向形成有构成第二种冷却流路62的多条支流路62a~62f。即,第一种冷却流路61和第二种冷却流路62形成为在轴向相邻。此处,多条冷却流路61、62相当于本实用新型的多条冷却流路。
各条支流路61a~61e、62a~62f使冷却液流通。但是,后面即将叙述,第一种冷却流路61和第二种冷却流路62分别独立。进而,如图7所示,多条支流路61a~61e、62a~62f形成为大致环状的C字形状。
此外,多条支流路61a~61e、62a~62f分别在轴向上形成于不同的位置,并且在轴向等间隔地形成。即,构成第一种冷却流路61的多条支流路61a~61e在轴向以规定的等间隔形成。并且,构成第二种冷却流路62的多条支流路62a~62f在轴向以与上述同样的规定的等间隔形成。此外,构成第一种冷却流路61的Z轴方向正端侧的支流路61e、和构成第二种冷却流路62的Z轴方向负端侧的支流路62a之间的离开距离形成为等于构成各条冷却流路61、62的多条支流路的离开距离、即与上述的规定的等间隔相当的距离。
这样,多条支流路61a~61e、62a~62f遍及从第一轴承31的位置起到第二轴承32的位置为止的轴向范围ΔZ的全部形成。上述的轴向范围ΔZ的全部相当于轴向全部范围。详细地说,第一种冷却流路61的一部分、在本实施方式中为61a~61c形成在第一轴承31的外周侧。第二冷却流路62的一部分、在本实施方式中为62d~62f形成在第二轴承32的外周侧,各自的其余部分形成在第一轴承31与第二轴承32之间的外周侧。
此处,多条支流路61a~61e、62a~62f中的在轴向相邻的支流路彼此离开以便形成流路。但是,相邻的支流路的离开距离是能够借助在各条支流路中流通的冷却液充分发挥针对支流路间的冷却效果的程度的离开距离。此外,构成第一种冷却流路61的支流路61e和构成第二种冷却流路62的支流路62a之间的距离与其他的支流路之间的距离同样。因此,相邻的支流路61e、62a的离开距离是能够借助在各条支流路61e、62a中流通的冷却液充分发挥针对支流路61e、62a之间的冷却效果的程度的离开距离。因而,能够利用在多条支流路61a~61e、62a~62f中流通的冷却液遍及砂轮座15中的轴承间范围ΔZ的全部发挥冷却效果。
并且,如上所述,旋转轴装置中的发热源包含多个轴承31、32。但是,由于在砂轮座15中的轴承31、32的外周侧形成有多条支流路61a~61e、62a~62f,因此砂轮座15中的轴承31、32的外周侧被冷却。
此外,砂轮座15中的多个轴承31、32的轴向之间从两侧的轴承31、32接受热的传递。即,谋求抑制作为发热源的多个轴承31、32之间的热位移。因此,通过在砂轮座15的轴承间范围ΔZ的全部普遍地进行冷却,能够缩小砂轮座15的轴承间范围ΔZ的全部的热位移。特别是即便在砂轮座15的轴向中央部分也形成有多条支流路61a~61e、62a~62f的一部分、即在本实施方式中为61d~61e、62a~62c,因此能够可靠地断绝热的移动。因此,结果能够缩小该部分处的热位移。当然,能够抑制从砂轮座15朝例如纵向移动基座14等其他部件的热传递,能够抑制该其他部件的热位移。
此外,多条支流路61a~61e、62a~62f形成为从轴正交方向的外侧包围不仅旋转轴16、还包围积存部42。此处,在本实施方式中,排出流路43形成为从积存部42起沿轴向延伸。因此,支流路61a~61e、62a~62f形成为还从轴正交方向的外侧包围排出流路43。
此处,当第一、第二轴承31、32应用流体轴承的情况下,轴承用流体发热。进而,对于轴承用流体,如上所述,为了回收,在积存部42以及排出流路43中流通。即,积存轴承用流体的积存部42较大地承受发热后的轴承用流体的热的影响。此外,排出流路43也承受热的影响。
如上所述,多条支流路61a~61e、62a~62f形成为包围旋转轴16、积存部42以及排出流路43。由此,不仅旋转轴16的周围,而且能够对积存部42的周围以及排出流路43的周围可靠地进行冷却。
多条支流路61a~61e、62a~62f的各自的C字状的两端分别在砂轮座15的外周面开口。进而,构成第一种冷却流路61的多条支流路61a~61e的C字状的一端与第一入口分支管71连通,C字状的另一端与第一出口分支管72连通。并且,构成第二种冷却流路62的多条支流路62a~62f的C字状的一端与第二入口分支管73连通,C字状的另一端与第二分支管74连通。
利用冷却液的供给装置80经由第一入口流路81对第一入口分支管71供给冷却液。在第一入口流路81设置有第一流量调整阀82,以使得流通预先设定的流量的冷却液。第一出口分支管72经由第一出口流路83与供给装置80连通。
因而,从供给装置80供给的冷却液的流量由第一入口流路81中的第一流量调整阀82调整,并被朝第一入口分支管71供给。接着,被朝第一入口分支管71供给的冷却液在流通过构成第一种冷却流路61的各条支流路61a~61e之后,被朝第一出口分支管72排出。被朝第一出口分支管72排出的冷却液经由第一出口流路83返回供给装置80。
利用冷却液的供给装置80经由第二入口流路84朝第二入口分支管73供给冷却液。在第二入口流路84设置有第二流量调整阀85,以使得流通有预先设定的流量的冷却液。进而,第二出口分支管74经由第二出口流路86与供给装置80连通。
因而,从供给装置80供给的冷却液的流量由第二入口流路84中的第二流量调整阀85调整,并被朝第二入口分支管73供给。接着,被朝第二入口分支管73供给的冷却液在流通过构成第二种冷却流路62的各条支流路62a~62f之后,被朝第二出口分支管74排出。被朝第二出口分支管74排出的冷却液经由第二出口流路86返回供给装置80。
可以使流通过第二流量调整阀85的冷却液的流量与流通过第一流量调整阀82的冷却液的流量相同,也可以使之不同。通常二者设定成不同。即,构成第一种冷却流路61的多条支流路61a~61e和构成第二种冷却流路62的多条支流路62a~62f独立。
此处,独立意味着:可以使流通过第一种冷却流路61的冷却液的特性与流通过第二种冷却流路62的冷却液的特性不同。在本实施方式中,作为冷却液的特性,根据冷却流路61、62而使冷却液的流量不同。并且,在本实施方式中,作为冷却源的供给装置80是共用的,但供给源也可以独立。
如上所述,通过使流通过第一、第二流量调整阀82、85的各个的冷却液的流量不同,能够使基于第一种冷却流路61的冷却能力和基于第二种冷却流路62的冷却能力不同。进而,第一轴承31和第二轴承32发热量不同。因此,通过独立地形成第一种冷却流路61和第二种冷却流路62,能够使之发挥与各个轴向位置的发热量相应的冷却能力。因而,通过进行与砂轮座15的轴向位置的发热量相应的冷却,能够缩小砂轮座15的轴承间范围ΔZ的全部中的热位移的差。
通过像这样针对砂轮座15的轴承间范围ΔZ的全部普遍地进行冷却,并且根据各个轴向位置调整冷却能力,能够缩小砂轮座15的热位移的影响。进而,由于能够抑制砂轮座15及其周围的部件的热位移,因此能够进一步提高磨床1的加工精度。
<第二实施方式>
其次,参照图8~图10对本实施方式的砂轮座15及其周边设备进行说明。在上述实施方式中,第一、第二流量调整阀82、85形成为流通有预先设定的流量的冷却液。在本实施方式中,第一、第二流量调整阀82、85应用能够控制流量的阀。此外,磨床1具备多个检测器91、92和冷却液控制装置93。
多个检测器91、92应用温度传感器,且在Z轴方向上配置在不同的各个位置。第一检测器91配置在砂轮座15中的砂轮17侧(Z轴方向负侧),且配置在相比旋转轴16还靠被加工物W侧(X轴方向负侧)。另一方面,第二检测器92配置在砂轮座15中的带19侧(Z轴方向正侧),且配置在相比旋转轴16还靠被加工物W侧(X轴方向负侧)。此处,砂轮座15中的相比旋转轴16还靠被加工物W侧的部位是热位移大幅影响加工精度的部位。
冷却液控制装置93基于第一检测器91的检测值控制第一流量调整阀82,从而控制利用第一流量调整阀82流通的冷却液的流量。并且,冷却液控制装置93基于第二检测器92的检测值控制第二流量调整阀85,从而控制利用第二流量调整阀85流通的冷却液的流量。即,冷却液控制装置93基于第一检测器91的检测值控制朝第一种冷却流路61供给的冷却液的流量,基于第二检测器92的检测值控制朝第二种冷却流路62供给的冷却液的流量。冷却液控制装置93例如以作为检测值的温度越大越增多所流通的冷却液的流量的方式进行控制。
通过这样根据利用多个检测器91、92分别检测到的检测值控制朝多条冷却流路61、62的各个供给的冷却液的流量,能够缩小砂轮座15的轴承间范围ΔZ的全部的热位移的差。
<其他>
在上述第一实施方式中,通过调整第一流量调整阀82以及第二流量调整阀85来调整在第一种冷却流路61以及第二种冷却流路62中流通的各个冷却液的流量。此外,也可以代替第一流量调整阀82设置第一温度调整装置,代替第二流量调整阀85设置第二温度调整装置。
在该情况下,由第一温度调整装置调整后的温度的冷却液在第一种冷却流路61中流通,由第二温度调整装置调整后的温度的冷却液在第二种冷却流路62中流通。即,在构成第一种冷却流路61的支流路61a~61e和构成第二种冷却流路62的支流路62a~62f中流通有不同温度的冷却液。
此处,如已在上述实施方式中说明过的那样,第一种冷却流路61与第二种冷却流路62是独立的,独立意味着能够使在第一种冷却流路61中流通的冷却液的特性与在第二种冷却流路62中流通的冷却液的特性不同。即,在如上述那样调整温度的情况下,上述冷却液的特性相当于冷却液的温度。并且,能够针对在第一种冷却流路61和第二种冷却流路62中分别流通的冷却液调整流量并且调整温度。
并且,在上述第二实施方式中,也可以代替第一流量调整阀82设置第一温度调整装置,代替第二流量调整阀85设置第二温度调整装置。在该情况下,冷却液控制装置93控制第一、第二温度调整装置,从而控制各个冷却液的温度。
在上述实施方式中,各条支流路61a~61e、62a~62f形成为C字形状,但是,例如也可以将构成第一种冷却流路61的支流路61a~61e、以及构成第二种冷却流路62的支流路62a~62f分别形成为一条螺旋状。在该情况下,在砂轮座15中,在轴向上的不同的位置形成有两条螺旋状的流路。
并且,在上述实施方式中,朝构成第一种冷却流路61的支流路61a~61e供给相同流量的冷却液,朝构成第二种冷却流路62的支流路62a~62f供给相同流量的冷却液。除此之外,也可以使朝各条支流路61a~61e、62a~62f供给的冷却液的流量不同。
例如,也可以在各条支流路61a~61e、62a~62f的入口侧设置节流阀等流量调整阀。并且,也可以分别分开地形成从供给装置80朝各条支流路61a~61e、62a~62f供给冷却液的流路,并在各条流路配置流量调整阀。在该情况下,各条支流路61a~61e、62a~62f相当于本实用新型中的多条冷却流路的各条冷却流路。并且,也可以使在各条支流路61a~61e、62a~62f中流通的冷却液的温度不同。
并且,在第二实施方式中,检测器91、92应用检测砂轮座15的温度的温度传感器,但是,也可以应用检测旋转轴16的温度的温度传感器,检测砂轮座15的热位移的位移传感器,以及检测旋转轴16的热位移的位移传感器。例如,检测热位移的位移传感器检测相对于床身11等基准的各自的位移。并且,旋转轴16的热位移能够检测相对于砂轮座15的旋转轴16的径向位移。
并且,本实用新型应用于包含砂轮座15的旋转轴装置,但也可以应用于包含磨床1的主轴12的旋转轴装置。并且,并不限于磨床,本实用新型也可以应用于车床的主轴装置、加工中心的主轴装置等。
附图标记说明:
1:磨床;15:砂轮座(壳体);16:旋转轴;17:砂轮(旋转工具);18:驱动马达(旋转驱动装置);18a:输出轴;19:带;31:第一轴承;32:第二轴承;42:积存部;43:排出流路;51:箱体;61:第一种冷却流路;62:第二种冷却流路;61a~61e:构成第一种冷却流路的支流路;62a~62f:构成第二种冷却流路的支流路;80:供给装置;82:第一流量调整阀;85:第二流量调整阀;91、92:检测器;93:冷却液控制装置;W:被加工物;ΔZ:轴承间范围(轴向范围)。
Claims (8)
1.一种旋转轴装置,
该旋转轴装置具备:
旋转轴;
壳体,该壳体包围所述旋转轴的外周面;以及
多个轴承,所述多个轴承配置在所述旋转轴与所述壳体之间,将所述旋转轴支承为相对于所述壳体能够旋转,且分别配置于轴向上的不同的位置,
所述旋转轴装置的特征在于,
在所述壳体,在轴向上的不同的位置,在所述旋转轴的轴正交方向的外侧朝周方向分别独立地形成有使冷却液流通的多条冷却流路,
所述多条冷却流路遍及从所述多个轴承中的配置在轴向一端侧的轴承的位置起到配置于轴向另一端侧的轴承的位置为止的轴向全部范围而形成,
在遍及所述壳体中的所述轴向全部范围上由在所述多条冷却流路中流通的冷却液进行冷却。
2.根据权利要求1所述的旋转轴装置,其特征在于,
形成于所述壳体的所述多条冷却流路由分别等间隔地配置的多条支流路构成,
在轴向上相邻的冷却流路中,构成一方的所述冷却流路的轴向一端侧的支流路与构成另一方的所述冷却流路的轴向另一端侧的支流路之间的离开距离等于构成各条所述冷却流路的多条支流路之间的离开距离。
3.根据权利要求1所述的旋转轴装置,其特征在于,
所述多个轴承中的至少一个轴承是流体轴承,
在所述壳体形成有积存从所述流体轴承排出的轴承用流体的积存部,
所述多条冷却流路形成为从轴正交方向的外侧包围所述旋转轴以及所述积存部。
4.根据权利要求2所述的旋转轴装置,其特征在于,
所述多个轴承中的至少一个轴承是流体轴承,
在所述壳体形成有积存从所述流体轴承排出的轴承用流体的积存部,
所述多条冷却流路形成为从轴正交方向的外侧包围所述旋转轴以及所述积存部。
5.根据权利要求3所述的旋转轴装置,其特征在于,
在所述壳体形成有使所述轴承用流体从所述积存部朝箱体回流的排出流路,
所述多条冷却流路形成为从轴正交方向的外侧包围所述旋转轴、所述积存部以及所述排出流路。
6.根据权利要求4所述的旋转轴装置,其特征在于,
在所述壳体形成有使所述轴承用流体从所述积存部朝箱体回流的排出流路,
所述多条冷却流路形成为从轴正交方向的外侧包围所述旋转轴、所述积存部以及所述排出流路。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转轴装置,其特征在于,
所述旋转轴装置具备:
多个检测器,所述多个检测器在轴向上的不同的各个位置检测所述壳体的温度、所述旋转轴的温度、所述壳体的热位移以及所述旋转轴的热位移中的至少一个;以及
冷却液控制装置,该冷却液控制装置基于由所述多个检测器的各个检测到的检测值控制在所述多条冷却流路的各个中流通的冷却液的特性。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转轴装置,其特征在于,
在所述旋转轴的轴向一端安装有旋转工具,
在所述旋转轴的轴向另一端架设有传递旋转驱动装置的输出轴的旋转力的带,
在所述多个轴承中的配置于所述旋转工具侧的轴承主要作用有与利用所述旋转工具进行的加工相应的负荷,
在所述多个轴承中的配置于所述带侧的轴承主要作用有与由所述带产生的张力相应的负荷。
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