CN212217108U - 一种超精密微加工空气静压主轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超精密微加工空气静压主轴,包括外壳和轴体,所述轴体上从左到右依次设套有第一空气静压径向轴承、定位套、第二空气静压径向轴承和空气静压止推轴承,所述轴体右端螺纹连接涡轮,所述第一空气静压径向轴承、定位套、第二空气静压径向轴承和空气静压止推轴承外侧套设有外壳,外壳右端对应涡轮处开设有多个进气孔;本实用新型在结构上设计合理,在外壳右端开设单圈径向等间距的进气孔驱动涡轮,给涡轮旋转提供均匀持续动力,同时,在空气静压主轴后端盖端面设置正对涡轮的排气孔排气,减少了进气孔进气流与排气孔气流产生混流,减少了气流损失,采用径流式涡轮,使空气静压主轴转动更加平稳,扭矩进一步增大。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种静压主轴,具体是一种超精密微加工空气静压主轴。
背景技术
目前,精密微切削机床高速主轴主要有磁悬浮电主轴、液体动静压电主轴和气体悬浮电主轴等类型。磁悬浮电主轴用磁悬浮轴承为支撑;液体动静压电主轴用液体动静压轴承为支撑;气体悬浮电主轴以气体静压轴承为支撑。
磁悬浮电主轴机械结构复杂,成本高,对环境要求苛刻,使用难度大;液体动静压电主轴存在液体摩擦,驱动功率损失大,温升和热变形不好控制;气体悬浮电主轴承载能力低,工艺要求高。因此,本领域技术人员提供了一种超精密微加工空气静压主轴,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种超精密微加工空气静压主轴,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种超精密微加工空气静压主轴,包括外壳和轴体,所述轴体上从左到右依次套设有第一空气静压径向轴承、定位套、第二空气静压径向轴承和空气静压止推轴承,所述轴体右端螺纹连接涡轮,所述第一空气静压径向轴承、定位套、第二空气静压径向轴承和空气静压止推轴承外侧套设有外壳,外壳右端对应涡轮处开设有多个进气孔,所述外壳内侧开设有气道,所述外壳左端通过螺钉安装有前端盖,所述外壳右端通过螺钉安装有后端盖,所述第一空气静压径向轴承、定位套、第二空气静压径向轴承外侧开设有气槽,第一空气静压径向轴承和第二空气静压径向轴承上的气槽通过对称的节流孔连通轴体处,所述定位套上的气槽通过小孔连通轴体处,所述气道对应第一空气静压径向轴承和第二空气静压径向轴承的气槽中部开设有气孔,所述气道对应空气静压止推轴承的连接孔道处开设有气孔。
作为本实用新型进一步的方案:所述第二空气静压径向轴承和空气静压止推轴承之间设置有间隙调整垫。
作为本实用新型再进一步的方案:所述后端盖中部对应涡轮开设有排气孔,所述后端盖边缘处开设有高压气孔。
作为本实用新型再进一步的方案:所述进气孔在外壳右端等间距设置。
作为本实用新型再进一步的方案:所述涡轮为径流式涡轮。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型在结构上设计合理,在外壳右端开设单圈径向等间距的进气孔驱动涡轮,给涡轮旋转提供均匀持续动力,同时,在空气静压主轴后端盖端面设置正对涡轮的排气孔排气,减少了进气孔进气流与排气孔气流产生混流,减少了气流损失,采用径流式涡轮,使空气静压主轴转动更加平稳,扭矩进一步增大。
附图说明
图1为一种超精密微加工空气静压主轴的结构示意图。
图2为一种超精密微加工空气静压主轴中外壳的结构图。
图3为一种超精密微加工空气静压主轴中涡轮的结构图。
图4为一种超精密微加工空气静压主轴中后端盖的结构图。
图中:轴体1、前端盖2、第一空气静压径向轴承3、气孔4、气道5、外壳6、定位套7、第二空气静压径向轴承8、间隙调整垫9、空气静压止推轴承10、后端盖11、涡轮12、进气孔13、排气孔14。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1~4,本实用新型实施例中,一种超精密微加工空气静压主轴,包括外壳6 和轴体1,所述轴体1上从左到右依次套设有第一空气静压径向轴承3、定位套7、第二空气静压径向轴承8和空气静压止推轴承10,所述轴体1右端螺纹连接涡轮12,所述第一空气静压径向轴承3、定位套7、第二空气静压径向轴承8和空气静压止推轴承10外侧套设有外壳6,外壳6右端对应涡轮12处开设有多个进气孔13,所述外壳6内侧开设有气道5,所述外壳6左端通过螺钉安装有前端盖2,所述外壳6右端通过螺钉安装有后端盖 11,所述第一空气静压径向轴承3、定位套7、第二空气静压径向轴承8外侧开设有气槽,第一空气静压径向轴承3和第二空气静压径向轴承8上的气槽通过对称的节流孔连通轴体 1处,所述定位套7上的气槽通过小孔连通轴体1处,所述气道5对应第一空气静压径向轴承3和第二空气静压径向轴承8的气槽中部开设有气孔4,所气道5对应空气静压止推轴承10的连接孔道处开设有气孔4。
所述第二空气静压径向轴承8和空气静压止推轴承10之间设置有间隙调整垫9。
所述后端盖11中部对应涡轮12开设有排气孔14,所述后端盖11边缘处开设有高压气孔。
所述进气孔13在外壳1右端等间距设置。
所述涡轮12为径流式涡轮。
本实用新型的工作原理是:
本实用新型涉及一种超精密微加工空气静压主轴,工作时,由空气压缩机提供压力气体,压力气体由后端盖11高压气孔流入位于外壳6内的气道5,经气道分别流入各空气静压轴承的气孔,然后经节流孔,进入轴体1与轴承之间的微小缝隙,形成压力气膜,实现对轴体1支撑。当轴体1浮起来,且空气静压轴承的气体环境压力大于轴体1的自身额定压力后,气压缩机提供的压力气体从定位套7及外壳6上的小孔排入大气。外壳1右端径向均匀分布的进气孔,空气压缩机提供的压力气体从外壳进气孔进入涡轮12进口直径处,驱动涡轮12旋转,涡轮12带动轴体1高速旋转,当空气流经涡轮12出口直径处,从后端盖端面的排气孔14流出。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种超精密微加工空气静压主轴,包括外壳(6)和轴体(1),其特征在于,所述轴体(1)上从左到右依次套设有第一空气静压径向轴承(3)、定位套(7)、第二空气静压径向轴承(8)和空气静压止推轴承(10),所述轴体(1)右端螺纹连接涡轮(12),所述第一空气静压径向轴承(3)、定位套(7)、第二空气静压径向轴承(8)和空气静压止推轴承(10)外侧套设有外壳(6),外壳(6)右端对应涡轮(12)处开设有多个进气孔(13),所述外壳(6)内侧开设有气道(5),所述外壳(6)左端通过螺钉安装有前端盖(2),所述外壳(6)右端通过螺钉安装有后端盖(11),所述第一空气静压径向轴承(3)、定位套(7)、第二空气静压径向轴承(8)外侧开设有气槽,第一空气静压径向轴承(3)和第二空气静压径向轴承(8)上的气槽通过对称的节流孔连通轴体(1)处,所述定位套(7)上的气槽通过小孔连通轴体(1)处,所述气道(5)对应第一空气静压径向轴承(3)和第二空气静压径向轴承(8)的气槽中部开设有气孔(4),所述气道(5)对应空气静压止推轴承(10)的连接孔道处开设有气孔(4)。
2.根据权利要求1所述的一种超精密微加工空气静压主轴,其特征在于,所述第二空气静压径向轴承(8)和空气静压止推轴承(10)之间设置有间隙调整垫(9)。
3.根据权利要求1所述的一种超精密微加工空气静压主轴,其特征在于,所述后端盖(11)中部对应涡轮(12)开设有排气孔(14),所述后端盖(11)边缘处开设有高压气孔。
4.根据权利要求1所述的一种超精密微加工空气静压主轴,其特征在于,所述进气孔(13)在外壳(6)右端等间距设置。
5.根据权利要求1所述的一种超精密微加工空气静压主轴,其特征在于,所述涡轮(12)为径流式涡轮。
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