[发明专利]一种喷射式流体驱动主轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷射式流体驱动主轴装置。

背景技术

作为输出旋转动力的装置，采用流体喷射的方式实现主轴旋转的主轴装置，具有结构简单的特点。如中国专利CN101530971A公开了一种具有转子喷射驱动用流体的主轴装置，该主轴装置中，转子为插装在定子内的主轴结构，主轴通过其两个端部的环形限位凸起与定子轴向限位配合，其中一个限位凸起嵌装在主轴对应端部固连的基座内，另一个限位凸起的外周面上均布有喷嘴。在主轴内部具有轴向流体通道，在安装喷嘴的限位凸起内部具有沿主轴周向均布的、与轴向流体通道连通的径向流体通道，各径向流体通道分别与对应的喷嘴连接，这样通过定子上开设的流体进口向轴向流体通道内通入高压流体，高压流体经过轴向流体通道后分散到个径向流体通道内，最终由各喷嘴沿转子的切线方向喷出，受各喷嘴的反作用力推动，主轴产生扭矩并相应的发生旋转，其旋转方向与喷嘴的朝向有关。在整个装置中，转子与定子之间通过轴向轴承和径向轴承减小摩擦，而轴向轴承和径向轴承均为静压流体轴承，其中，两个轴向轴承分别设置在两个限位凸起与对应的定子端面之间，两个径向轴承分别设置在主轴外周面与对应的定子内周面之间，通过利用静压流体轴承，转子和定子之间处于无接触状态。该形式的主轴装置，采用流体喷射实现转子的旋转，由于其喷射方式为开放式喷射，无需考虑流体的回流，因此流体采用气体，但显然无法满足采用液体作为流体的喷射需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于各种形式的流体喷射需求的喷射式流体驱动主轴装置。

本发明采用如下技术方案：一种喷射式流体驱动主轴装置，包括壳体以及轴向限位插装在壳体内的、具有流体通道的主轴，主轴包括扭矩驱动段以及与壳体内周面适配的适配驱动段，扭矩驱动段上设有喷射体，喷射体具有与所述流体通道连通的、用于喷射高压流体以实现扭矩驱动段旋转的喷射口，所述壳体内周面与主轴外周面之间还设有与各喷射口对应的、用于容纳喷射出的高压流体的环形喷射流体容纳腔，壳体上还设有流体出口，流体出口与所述喷射流体容纳腔之间连接有流体回流通道。

所述环形喷射流体容纳腔由开设在壳体内周面上的第一环形凹槽与所述扭矩驱动段配合形成。

所述壳体由固定壳体和安装壳体对接而成，所述环形喷射流体容纳腔设置在固定壳体和安装壳体的对接位置处，所述喷射体包括同轴固设在扭矩驱动段上的环形凸起，所述各喷口设置在环形凸起的外周面上。

所述环形凸起的宽度与第一凹槽的槽宽适配，主轴通过该环形凸起与所述壳体轴向限位配合。

所述环形凸起的两个端面与第一环形凹槽分别对应的两个槽壁面之间均设置有轴向推力轴承油腔，所述适配驱动段的外周面与对应的壳体内周面之间设置有沿主轴轴向间隔布置的静压径向轴承油腔。

所述轴向推力轴承油腔由开设在环形凸起端面上的、沿主轴周向延伸的第二环形凹槽分别与第一环形凹槽对应的槽壁面配合形成，两个轴向推力轴承油腔均与所述流体通道连通、并在通入高压流体后形成轴向静压流体轴承。

所述静压径向轴承油腔由开设在适配驱动段对应的外周面上的第三环形凹槽与壳体的内周面配合形成，各静压径向轴承油腔均与所述流体通道连通、并在通入高压流体后形成径向静压流体轴承。

所述流体通道包括轴向流体通道以及分别连接在各喷嘴与轴向流体通道之间的径向流体通道，所述各轴向推力轴承油腔均与各径向流体通道连通，所述各静压径向轴承油腔分别与轴向流体通道连通。

所述适配驱动段的外周面与对应的壳体内周面之间还设有沿主轴轴向间隔布置的环形回油腔，各回油腔与所述流体回流通道连通。 

所述回油腔由开设在适配驱动段外周面上的第四环形凹槽与所述壳体内周面配合形成。

采用上述结构的喷射式流体驱动主轴装置，由于壳体与扭矩驱动段之间设有环形喷射流体容纳腔，进入流体通道内的高压流体由各喷射口喷射到喷射流体容纳腔内后，形成了驱动扭矩驱动段旋转的扭矩，而由喷射口喷出的高压流体储存在了喷射流体容纳腔内，并由与喷射流体容纳腔连通的流体回流通道排出，整个装置为封闭式喷射。因此，该结构的液压马达在实现喷射旋转的同时，还满足了流体的回流需求，不仅适用于气体流体，也适用于液体流体，适用范围广。

附图说明

图1 为本发明的一种实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图。

具体实施方式