[发明专利]自适应型立式车床静压支承工作台

说明书

一种自适应型油垫可倾式动静压混合润滑推力轴承工作台。静压推力轴承高速重载工况运行时，支承间隙油膜厚度减小，发热量增加且工作台与底座变形也变大，液压油甩油量加大，静压承载力损失加大，严重时导致油垫和机床旋转工作台直接接触形成干摩擦，进而出现摩擦失效。所以设计这种新型自适应型油垫可倾式结构轴承，实现静压损失的动压补偿，能有效地预防局部润滑和干摩擦现象发生，进而提高静压推力轴承高效率、高精度稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种集动压推力轴承与静压推力轴承于一体的一种混合作用的推力轴承，尤其涉及的是自适应型油垫可倾式动静压混合润滑推力支承工作台。

背景技术

由于静压推力轴承优点众多，已经成为数控装备的核心部件，被广泛应用于生产加工。在高速重载运行时，由于油流惯性力造成的甩油量的增加，横向受到剪切力的作用发热量增加，温度升高液体润滑油粘度下降，进而使两平行板之间的油膜厚度变薄，再加上油膜的温度分布不均匀，局部会产生热变形，从而导致油膜厚度分布不均匀。在分布不均匀的压力与温度的作用下油膜厚度会变薄，影响摩擦副，进而影响弹性变形，致使润滑油大量流出。如果润滑条件再恶劣一些的话，这种工况会导致静压轴承摩擦失效。

发明内容

本发明重点解决高速重载运行时，剪切力和挤压力造成的静压损失的问题。从而提出一种结构简单，合理有效的自适应型油垫可倾式静压推力轴承工作台结构以此解决这一问题。

为了攻克这一难题本发明采用的技术方案如下：本结构采用球面接触连接，油垫与油垫座之间采用间隙配合，使用润滑油润滑。采用球面支撑时油垫可以任意方向摆动与周向转动。考虑其加工方便，便于安装等因素所以采用球面垫与油垫分离结构，并利用四个埋头螺栓连接。

本发明与已有的技术相比有如下益处：本发明结构简单，采用球面支撑时，油垫可以自动调节倾斜角度，静压受到损失，而油垫发生角度倾斜产生的动压正好进行补偿。能够有效改善加工中油膜的变形，合理补偿静压损失，使静压回转台高效率运转。为在极端工况下静压支承的摩擦失效提供了一种较为合理的方案，也为静压支承的相关理论提供技术支持。

附图说明

图1是自适应型可倾式油垫结构示意图；图2是工作台与底座的十二分之一装配图；图3是底座与油垫装配图。

具体实施方式

结合各个说明书附图说明：图1是自适应型可倾式油垫结构示意图，图中油垫1-1与油垫座1-4之间采用间隙配合，使用润滑油润滑。采用球面垫1-3，使油垫1-1与油垫座1-4球面接触连接。考虑其便于安装等因素所以采用球面垫与油垫分离结构，并利用四个埋头螺栓1-2连接。

工作原理：该结构采用十二个相同均布的静压油垫2-3，以回油槽将其分隔开，并且相互独立，采用恒定流量供油方式进行供油，油垫之间不会出现窜油现象，静压推力轴承整体采用开式结构。工作时，当液压油通过进油口输入到油腔中，液压油在油腔形成很大的压力，将旋转工作台2-1和工件顶起，使油垫与旋转工作台之间形成了一层薄油膜2-2，机床旋转工作台和油垫处于完全流体润滑状态。静压推力轴承高速重载工况运行时，支承间隙油膜厚度减小，发热量增加且工作台与底座变形也变大，液压油甩油量加大，静压承载力受到损失，严重时导致油垫和机床旋转工作台直接接触形成干摩擦，进而出现摩擦失效。但是由于采用球面支撑时，油垫2-3可以自动调节倾斜角度，而油垫2-3发生角度倾斜产生的动压正好对静压损失进行补偿，并继续保持主轴在预定载荷和转速下运行，主轴表面与轴承表面被润滑油完全隔开，轴承处于完全液体摩擦状态下达到动静压合理匹配关系。采用这种自适应型动压补偿结构有效地补偿静压损失，从而解决高速重载时局部产生干摩擦而导致的失效问题，并保证数控加工装备高速重载工况条件下高效率、高精度、稳定运行。