[实用新型]一种采用气体静压轴承支承的电主轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数控机床的电主轴，特别是一种采用气体静压轴承支承的电主轴。

背景技术

目前，电主轴作为数控机床的核心部件，是实现超精密加工的必要条件，当前电主轴在向着更高精度、更高承载能力的方向发展。

现在采用气体静压轴承支承的电主轴的结构主要采用的是径向与轴向轴承分离的支承结构，这在一定程度上导致了零件数量较多、气液流道设计难度大且排布复杂，也使得加工和装配过程中的难度加大，这些因素导致电主轴无法达到更加理想的精度。

另外，由于径向与轴向轴承的分离，导致在需要提升气体静压电主轴承载力的场合就必然要改变电主轴的整体尺寸结构，因此径向与轴向轴承分离的气体静压电主轴对使用环境的适应性较差。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种结构简单、适应能力较强的采用气体静压轴承支承的电主轴。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种采用气体静压轴承支承的电主轴，包括轴体、前法兰盘、壳体内套、壳体外套、定子、后法兰盘；所述的壳体内套和壳体外套组合成壳体，在壳体前后两端分别设置有前法兰盘和后法兰盘，并构成包括有水循环冷却通道的机体，定子安装在机体内，定子中间通孔处安装有轴体；所述的轴体前段为半球形状、构成前支承半球，轴体后端通过轴向螺钉与后支承半球连接，所述的轴体和后支承半球构成转轴；在机体前后两端分别通过径向螺钉安装有球形轴承内套，在球形轴承内套外安装有球形轴承外套，所述的球形轴承内套和球形轴承外套构成球形空气轴承，并沿轴向开有中心通孔，转轴位于球形空气轴承的中心通孔中；所述的球形轴承内套内部带有空气供给流道和数排节流小孔、内套内表面为与支承半球对应的球窝。

本实用新型所述的球形空气轴承与转轴之间采用气体支撑方式。

本实用新型所述的垫片安装在轴体后端与后支承半球之间的接触面上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、由于本实用新型提出了一种采用气体球轴承支承的电主轴设计，轴承支承面为球面，气体通过节流小孔后能同时实现对主轴径向和轴向的支承作用，简化了电主轴的结构。

2、本实用新型采用方便拆卸球轴承支承方式，通过设计不同结构参数，如供气孔直径、数目、供气孔包角大小可方便达到调整了电主轴的轴向或径向载荷目的，这在一定程度上改善了气体静压轴承对于不同使用要求的适应能力。

3、本实用新型采用垫片调节气膜间隙，通过更换不同厚度的垫片，即可达到调节间隙的目的，方便可靠。

附图说明

本实用新型共有附图3张，其中：

图1是采用气体静压轴承支承的电主轴的左视构造示意图。

图2是图1的A-A剖面构造示意图。

图3是图1的B-B剖面构造示意图。

图中：1、轴体，2、球形轴承外套，3、球形轴承内套，4、前法兰盘，5、壳体内套，6、壳体外套，7、定子，8、后法兰盘，9、垫片，10、后支承半球，11、轴向螺钉，12、径向螺钉，13、进气通道，14、排气通道，15、冷却水供给通道，16、冷却水回流通道，17、前腔，18、中前腔，19、中后腔，20、后腔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-3所示，一种采用气体静压轴承支承的电主轴，包括轴体1、前法兰盘4、壳体内套5、壳体外套6、定子7、后法兰盘8、受支承半球；所述的壳体内套5和壳体外套6组合成壳体，在壳体前后两端分别设置有前法兰盘4和后法兰盘8，并构成包括有水循环冷却通道的机体，定子7安装在机体内，定子7中间通孔处安装有轴体1；所述的轴体1前段为半球形状、构成前支承半球，轴体1后端通过轴向螺钉11与后支承半球10连接，所述的轴体1和后支承半球10构成转轴；在机体前后两端分别通过径向螺钉12安装有球形轴承内套3，在球形轴承内套3外安装有球形轴承外套2，所述的球形轴承内套3和球形轴承外套2构成球形空气轴承，并沿轴向开有中心通孔，转轴位于球形空气轴承的中心通孔中；所述的球形轴承内套3内部带有空气供给流道和数排节流小孔、内套内表面为与支承半球对应的球窝。所述的球形空气轴承与转轴之间采用气体支撑方式。所述的垫片9安装在轴体1后端与后支承半球10之间的接触面上。