CN210848352U - 主轴及机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机床领域。主轴包括基体、轴芯和限位环，基体上具有安装腔，轴芯通过轴承可转动地安装在安装腔中；限位环套于轴芯上，限位环与轴芯过盈配合，沿轴芯的轴线方向，限位环与轴承抵接；限位环与轴芯之间形成有压力腔，压力腔绕限位环一周分布，限位环上开设有流体注入通道，流体注入通道贯通限位环，流体注入通道的一端连通至压力腔。这样能够通过流体注入通道向压力腔中注入高压液体，高压液体迫使限位环的径向尺寸增大，继而降低限位环与轴芯之间的挤压力，从而能够较为方便的调整限位环在轴芯上的位置，便于实现限位环的安装和调整；此外，有利于减少轴芯的轴阶级数，有利于减小轴芯的径向尺寸，有利于主轴的小型化。

Description

主轴及机床

技术领域

本实用新型涉及机床领域，具体是涉及一种主轴及机床。

背景技术

轴承的安装需要轴向限位和定位，以保持轴承的轴向位置稳定，现有技术中往往采用轴肩、螺母等结构对轴承进行轴向限位和定位。

上述方式中，轴肩的稳定性最好，但是轴肩位置不能调整，并且轴肩只能适用于对轴承的一端进行定位。

螺母在旋拧的过程中具有周向运动，因此螺母容易对轴承施加周向偏转力，容易导致轴承在周向上位置偏移，并且螺母连接容易松动，导致轴承轴向定位稳定性较差。

机床主轴需要较大的承载能力，机床主轴的承载需要芯轴直接传递，芯轴强度最低的轴段决定了芯轴的承载能力，如果芯轴为阶梯轴，也即直径最小的轴段决定了芯轴的承载能力，在保证芯轴承载能力的前提下，增加芯轴阶梯级数会导致芯轴的径向尺寸加大，不利于机床主轴的小型化。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种轴承限位及定位稳定可调的主轴。

为了实现上述目的，本实用新型提供的主轴包括基体、轴芯和限位环，基体上具有安装腔，轴芯通过轴承可转动地安装在安装腔中；限位环套于轴芯上，限位环与轴芯过盈配合，沿轴芯的轴线方向，限位环与轴承抵接；限位环与轴芯之间形成有压力腔，压力腔绕限位环一周分布，限位环上开设有流体注入通道，流体注入通道贯通限位环，流体注入通道的一端连通至压力腔。

由上可见，由于限位环与轴芯过盈配合，使得限位环能够稳定地抵接轴承，能够稳定地对轴承进行限位和定位，并且，由于限位环与轴芯之间形成有压力腔，以及由于限位环上开设有连通至压力腔的流体注入通道，这样能够通过流体注入通道向压力腔中注入高压液体(或气体)，高压液体迫使限位环的径向尺寸增大，继而降低限位环与轴芯之间的挤压力，从而能够较为方便的调整限位环在轴芯上的位置，便于实现限位环的安装和调整；此外，由于限位环与轴芯之间不采用螺纹连接，因此有利于减少轴芯的轴阶级数，有利于减小轴芯的径向尺寸，有利于主轴的小型化。

一个优选的方案是，主轴为电主轴。

另一个优选的方案是，压力腔为绕限位环一周的环形腔。

由上可见，这样便于限位环周向各处均匀胀缩，有利于限位环周向各处与轴芯之间的挤压力均匀减小。

再一个优选的方案是，限位环的内壁上开设有压力槽，压力腔由压力槽的槽壁与轴芯的周壁围成。

由上可见，由于压力槽开设于限位环的内壁上，这样不论限位环沿轴芯如何移动，压力腔都始终位于限位环与轴芯之间，有利于提升限位环调整的灵活性，此外，由于压力槽开设于限位环上，因此压力槽的开设不会降低轴芯的承载能力。

又一个优选的方案是，流体注入通道沿限位环的径向贯通限位环的环壁。

由上可见，这样方便通过流体注入通道向压力腔灌注高压流体。

进一步的方案是，流体注入通道上设有内螺纹。

由上可见，这样方便连接外部管路或流体源。

还一个优选的方案是，轴芯的外周壁上设有螺纹，沿轴芯的轴线方向，螺纹位于限位环的背向轴承的一侧。

由上可见，这样能够通过在轴芯上连接安装螺母来推动限位环的调整，进一步有利于限位环的安装调节方便。

本实用新型的目的之二是提供一种轴承限位及定位稳定可调的机床。

为了实现上述目的，本实用新型提供的机床包括前述的主轴。

由上可见，本实用新型由于采用前述的主轴，有利于提升轴承与轴芯之间安装的稳定性和可靠性，有利于提升限位环的安装调节方便，有利于主轴的小型化，有利于机床性能稳定。

附图说明

图1是本实用新型主轴实施例的剖视图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本实用新型主轴装配过程中调节限位环时的剖视图；

图4是本实用新型主轴实施例对比方案的剖视图。

具体实施方式

请参照图1，本实施例的主轴可以是普通的机床主轴也可以是电主轴，主轴包括基体1、轴芯2、轴承3、轴套4及限位环5，基体1上具有安装腔101，轴芯2通过轴承3可转动地安装在安装腔101中。

轴芯2上具有轴肩201，轴套4、轴承3及限位环5均套于轴芯2上，其中限位环5与轴芯2过盈配合，沿轴芯2的轴线方向，轴肩201、轴套4、轴承3及限位环5依次抵接。

限位环5的内壁上开设有绕限位环5一周的环形槽501，环形槽501的槽壁与轴芯2的外周壁围成环状的压力腔。

限位环5上开设有流体注入通道502，流体注入通道502为沿径向贯通限位环5的通孔，该通孔的一端开口于压力腔的腔壁上，该通孔的另一端开口于限位环5的外周壁上。

轴芯2的外周壁上还设有螺纹202，沿轴芯2的轴线方向，螺纹位于限位环5的背向轴承3的一侧。

在安装轴承3时，将轴套4、轴承3、限位环5依次套至轴芯2上，其中由于限位环5与轴芯2之间过盈配合，因此限位环5的安装难度较大，限位环5的安装可以参考现有技术进行，例如采用热胀法将限位环5安装至轴芯2上，在限位环5安装时，先将限位环5加热，限位环5受热膨胀后内径增大后再套至轴芯2上，在限位环5套至轴芯2上后，向压力腔注入高压液体，高压液体的压力使限位环5的径向尺寸增大，此时再进一步调整限位环5在轴芯2上的位置，使轴肩201、轴套4、轴承3、限位环5依次抵接，然后卸去压力腔中的高压液体，完成轴承3在轴芯2上的安装。

具体地，高压液体采用液压泵8通过流体注入通道502注入至压力腔中。流体注入通道502在限位环5外周壁一端的孔壁上设有内螺纹503，液压泵8连接有喷油嘴9，喷油嘴9与流体注入通道502螺纹连接。

具体地，请参照图2，限位环5的轴向移动通过安装螺母6进行调整，安装螺母6与轴芯2螺纹连接，安装螺母6与限位环5抵接，在向压力腔注入高压液体后，通过旋动安装螺母6迫使限位环5与轴承3抵接，在限位环5与轴承3抵接时在卸去压力腔中的高压液体后再拆下安装螺母6，完成轴承3在轴芯2上的安装；当然，安装螺母6不能与限位环5直接抵接时，可以借助安装套筒7抵接在安装螺母6与限位环5之间，由安装套筒7直接抵接限位环5。

本实施例中，与安装螺母6配合的螺纹202可以是使用轴芯2上为安装其它结构而设置的螺纹202，安装螺母6也可以是使用轴芯2上本身需要安装的螺母，而无需专门设置用于推动限位环5轴向移动的螺纹和安装螺母6。

在轴承3与轴芯2的配合安装完成后，由于限位环5的抵接，轴承3不容易发生轴向松动，有利于提升轴承3安装的稳定性和可靠性。

请参照图4，本实施例的对比方案采用螺母10和隔环11实现本实施例中限位环5的功能，螺母10和隔环11的方式对轴承3进行轴向限位和定位，在此方案中，轴芯2上设置有与螺母10配合的螺纹203，为了避免轴承3在轴芯2上晃动，轴芯2上安装轴承3区段的直径必然不小于螺纹203牙顶处对应的直径，同理，为了保证螺母10顺利旋至与螺纹203配合，螺纹203的背向轴承3一侧的轴段直径必然不大于螺纹203牙底处对应的直径，这就导致轴芯2必然在螺纹203处设置轴阶，导致轴芯2的轴阶数量增加。因此本实施例的主轴相较于对比方案而言，有利于减少轴芯2的轴阶数量，有利于减小轴芯2的径向尺寸，有利于主轴的小型化。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.主轴，包括基体和轴芯，所述基体上具有安装腔，所述轴芯通过轴承可转动地安装在所述安装腔中；

其特征在于：

还包括限位环，所述限位环套于所述轴芯上，所述限位环与所述轴芯过盈配合，沿所述轴芯的轴线方向，所述限位环与所述轴承抵接；

所述限位环与所述轴芯之间形成有压力腔，所述限位环上开设有流体注入通道，所述流体注入通道贯通所述限位环，所述流体注入通道的一端连通至所述压力腔。

2.根据权利要求1所述的主轴，其特征在于：

所述主轴为电主轴。

3.根据权利要求1所述的主轴，其特征在于：

所述压力腔为绕所述限位环一周的环形腔。

4.根据权利要求1所述的主轴，其特征在于：

所述限位环的内壁上开设有压力槽，所述压力腔由所述压力槽的槽壁与所述轴芯的周壁围成。

5.根据权利要求1至4任一项所述的主轴，其特征在于：

所述流体注入通道沿所述限位环的径向贯通所述限位环的环壁。

6.根据权利要求5所述的主轴，其特征在于：

所述流体注入通道上设有内螺纹。

7.根据权利要求1至4任一项所述的主轴，其特征在于：

所述轴芯的外周壁上设有螺纹，沿所述轴芯的轴线方向，所述螺纹位于所述限位环的背向所述轴承的一侧。

8.机床，其特征在于：

包括如权利要求1至7任一项所述的主轴。

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