[实用新型]一种液体滑动止推轴承轴向节流结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及液体滑动轴承领域，特别是一种适用于机床主轴系统的液体滑动止推轴承节流结构。

背景技术

现有的液体滑动止推轴承两端都是采用径向节流的环形腔结构。电子工业出版社2007年9月出版的钟洪等人编著《液体静压动静压轴承设计使用手册》P52页介绍了一种典型的C6140车床的静压主轴单元。如图1所示，其主轴1，前轴承2，后轴承3以及止推轴承4，锁紧螺母5共同构成了静压主轴单元的轴向止推轴承结构，前轴承2和后轴承3用于止推的端部均采用径向节流的环形腔结构，止推轴承4布置在后轴承3后部，利用锁紧螺母5固定，通过改变止推轴承间隙调整垫6的尺寸来调整轴向间隙即径向节流边的间隙。由于主轴热膨胀造成的伸长量△L通常在1/100毫米数量级，而止推轴承轴向间隙与它在同一个数量级，当主轴1高速旋转发热膨胀导致长度尺寸变大时，轴向间隙会随之变大，导致轴向刚性降低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种液体滑动止推轴承轴向节流结构，它将现有两端都是径向节流结构的止推轴承改为一端径向节流另一端轴向节流结构的止推轴承，可有效地改善主轴，尤其是高速主轴的工作状况和刚性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：所述液体滑动止推轴承轴向节流结构包括轴承、止推轴承以及止推轴承定位件，其结构特点是，所述轴承内侧有用于主轴轴向止推的轴向节流边A，该轴向节流边A与主轴之间设有止推轴承，该止推轴承外圆周上有与该轴向节流边A相对的轴向节流边B，所述轴向节流边A与所述轴向节流边B之间有节流间隙C，轴承、止推轴承和主轴形成与节流器连通的腔E，轴承内槽与主轴外圆形成腔Q，轴承位于腔Q与腔E之间的内侧有轴向节流边S，主轴与节流边S对应的部分之间有节流间隙。

所述液体滑动止推轴承还设有径向节流结构为，在轴承一端面有与节流器连通的环形腔D，该轴承端面与主轴大头对应的端面之间有径向节流间隙F。

所述轴承与止推轴承外圆之间设有通过通道与流体介质容器连通的腔M。

以下对本实用新型做出进一步说明。

一种液体滑动止推轴承轴向节流结构，包括轴承9、止推轴承8以及卡环11，所述轴承9内侧有用于主轴1轴向止推的轴向节流边A，该轴向节流边A与主轴1之间设有止推轴承8，该止推轴承8外圆周上有与该轴向节流边A相对的轴向节流边B，所述轴向节流边A与所述轴向节流边B之间有节流间隙C，轴承9、止推轴承8和主轴1形成与节流器连通的腔E，轴承9内槽与主轴1外圆形成腔Q，腔Q通过通道与流体介质容器连通，轴承9位于腔Q与腔E之间的内侧有轴向节流边S，主轴1与节流边S对应的部分之间有节流间隙。

进一步地，如图2和6所示，本实用新型所述轴向节流边B伸入轴承9轴向节流边A的宽度L2小于轴承9轴向止推的轴向节流边宽度L1，此种情况下，有效轴向节流边宽度L0等于轴向节流边B伸入轴承9轴向节流边A的宽度L2，由于主轴1热膨胀造成的伸长量△L通常在1/100毫米数量级，而有效轴向节流边宽度L0通常在毫米数量级，所以主轴1热膨胀造成的伸长量△L对有效轴向节流边宽度L0的影响很小，从而使压力P2基本保持稳定。

所述轴承9端面与主轴1大头对应端面之间的间隙即为径向节流间隙F，当所述径向节流间隙F大于稳定间隙F0时，端面环型腔D的压力P1变小，前端承载力小于后部承载力，后部承载力推动主轴1向减小径向节流间隙F的方向运动，端面环型腔D的压力P1随之变大，直至达到稳定间隙F0。反之当径向节流间隙F小于稳定间隙F0时，端面环型腔D的压力P1变大，前端承载力大于后部承载力，前端承载力推动主轴1向扩大径向节流间隙F的方向运动，端面环型腔D的压力P1随之变小，直到达到稳定间隙F0。

工作中系统压力为P0的流体介质一路通过节流器节流后流入轴承9端面的环形腔D，在主轴1大头后端面与轴承9前端面形成的环形径向节流边的作用下形成压力P1，由公知的液压公式可知当径向节流间隙F变小时，环型腔D内压力P1增大，当径向节流间隙F变大时，泄露增加，环型腔D内压力P1减小，另一路压力流体介质通过节流器节流后流入由轴承9、止推轴承8和主轴1形成的腔E，在止推轴承8外圆与轴承9后部阶梯孔的节流内孔面形成的有效轴向节流边L0以及轴承9位于腔Q与腔E之间的内侧的轴向节流边S作用下形成压力P2，端面环型腔D的压力P1乘以端面环型腔D有效面积得出前端承载力，腔E的压力P2乘以止推轴承有效端面面积得出后部承载力，当前后两端的承载力相等时达到平衡，径向节流间隙F达到稳定。