[发明专利]一种轴供油的油静压主轴

说明书

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，涉及到一种通过轴供油结构设计的油静压主轴。

背景技术

油静压主轴已经较广泛地应用在机械工业上，传统的油静压技术是高压油经过节流器从瓦套供油。节流器的小孔一般在0.5-0.6mm，极易堵塞，从而产生闷车现象。如图3所示：2个供油瓦套上开有8个对称的油腔和回油槽，瓦套的材料一般是锡青铜或铸巴氏合金，油腔的加工通常采用车、铣、电火花加工。瓦套需要装到轴瓦内，通常采用冷装或过盈配合压入的方式。因此很难保证两个瓦套的同轴度与圆柱度。所以传统的油静压主轴按照瓦套供油设计，存在堵塞，机械加工工艺、装配工艺复杂的缺陷，导致成本增高、可靠性差。

发明内容

本发明的目的是：

在于提供一种简化设计，没有节流器和瓦套，直接由轴供油的油静压主轴，解决节流器堵塞和机械加工工艺、装配工艺复杂的难题。

本发明的技术方案是：

一种轴供油的油静压主轴，主要由主轴、前端盖、调整环、轴瓦、后端盖和瓦座组成。轴瓦与瓦座通过螺丝连接固定，主轴与轴瓦内孔磨削公差配合，主轴穿入轴瓦的内孔中。调整环的作用是调整主轴的止推盘在轴瓦和前端盖之间的公差间隙，通过螺丝把前端盖和调整环固定在轴瓦上，前端盖、调整环和轴瓦之间装有O型圈，前端盖和主轴之间安装有骨架密封圈。后端盖直接通过螺丝固定在轴瓦上，后端盖和轴瓦之间装有O型圈，同时后端盖和主轴之间也安装了骨架密封圈。

高压油通过进油嘴直接进入到轴瓦的油腔内。如图2(a)所示。主轴上钻有通往径向油腔和止推盘油腔向油孔，这样高压油通过主轴油孔分别供给到径向油腔和止推盘的两侧油腔。油膜把主轴悬浮于轴瓦中，油腔流出的液压油，通过轴瓦上的回油孔回到液压站。

如图2(b)、(c)所示：主轴的止推盘上加工有阿基米德螺旋线轨迹的渐变楔形油腔。主轴在旋转的时候能够通过渐变楔形油腔挤压出高压油膜，提高轴向承载力。

如图2(d)、(e)所示：主轴的径向油腔加工有渐变的楔形油腔。主轴在旋转的时候能够封住渐变楔形油腔挤压出的高压油膜，提高径向承载力。

如图2(f)所示：轴供油油静压主轴的进油孔加工有斜槽，主轴在旋转的时候能够增加进油量，提高承载力。

轴供油油静压主轴的进油孔装有轴供油油路方向的单向阀，高压油的流动方向为单向，从而提高轴向、径向承载力。

轴供油油静压主轴可采用系列化设计，根据承载力与转速需求，设计规格系列大小不同的轴供油油静压主轴。

本发明的效果和益处是：

与传统的套供油油静压主轴比较，采用了截然不同的轴供油结构，去掉了节流器与供油瓦套，由轴供油而不是瓦套供油，结构简化。解决了节流器的堵塞问题，降低了机械加工工艺和装配工艺的复杂程度。具有低噪音、高转速、承载力大、高精度、寿命长等优点。可以广泛地使用于航空航天、造船、机车、机床、轴承检测仪器、发电机、轧机、风机等领域。

附图说明

附图1是轴供油油静压主轴的结构示意图。

图中：1主轴；2前端盖；3调整环；4轴瓦；5后端盖；6瓦座。

附图2是主轴各部分结构示意图。

图中：(a)主轴结构示意图；(b)主轴结构示意图(a)的A向视图：止推盘阿基米德螺旋线油腔示意图；(c)止推盘阿基米德螺旋线油腔示意图(b)的C-C剖视图：止推盘阿基米德螺旋线渐变楔形油腔示意图；(d)主轴结构示意图(a)的B-B剖视图：主轴径向楔形油腔示意图；(e)主轴结构示意图(a)的B-B剖视图的D向视图：主轴径向渐变楔形油腔示意图；(f)主轴结构示意图(a)的D-D剖视图：进油口示意图。

附图3是传统瓦套示意图。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

实例：轴供油油静压主轴应用到轴承检测仪器上，检测轴承，具体实施步骤如下：

步骤1.

将液压站的白钢油箱清洗干净，注入经过过滤的20#清洁液压油。本液压站主要部件：油泵、过滤器、蓄能器、加热器、散热器、液面温度计，接好进油管与回油管，开启液压站使主轴在静止的状态下悬浮起来。

步骤2.

将轴供油油静压主轴安装到测试平台上，并安装好皮带轮或联轴器，连接到电机。安装与轴承检测相关的传感器及轴向径向加力装置，将芯轴插入到主轴的系列莫氏锥度孔内或外莫氏锥度上。

步骤3.

在液压站开启的情况下，开启电机带动主轴旋转。调节转速，转速为900-1800r/min等。

步骤4.

将轴承装在旋转的芯轴上，加轴向、径向力，传感器拾取到振动值，在仪表上显示。