[发明专利]一种复合节流式静压气浮电主轴

说明书

一种复合节流式静压气浮电主轴，包括轴芯(1)、轴向固定套(2)、右轴套(3)、小孔节流进气道(4)、主轴体(5)、冷却进水道(6)、电机定子(7)、电机转子(8)、径向节流孔(9)、径向多孔材料(10)、左端盖固定螺钉(11)、左端盖(12)、轴向节流孔(13)、轴向多孔材料(14)、多孔材料节流进气道(15)、左轴套(16)、冷却出水道(17)、密封圈(18)、右端盖固定螺钉(19)、右端盖(20)、端盖出气槽(21)、外接法兰盘(22)、平键(23)、固定螺母(24)、出气道(25)、轴套固定螺钉(26)，本发明中主轴体(5)内设有小孔节流进气道(4)、多孔材料节流进气道(15)，与单一节流方式相比，通过控制两个进气道的气压，使两种节流方式共同发挥作用，提高轴芯转动的稳定性，解决轴芯转动稳定性下降的问题。

技术领域：

本发明涉一种复合节流式静压气浮电主轴，属于超精密静压气体润滑领域。

背景技术：

气浮轴承是用气体作润滑剂，利用气体的粘性，提高间隙中气体的压力，从而将轴悬浮起来的轴承。与常规油质润滑轴承相比，它具有摩阻极低、噪声小、精度高、寿命长、适用温度范围广、适用速度范围大等良好的特性。因此广泛应用于国防、新能源、机床及医疗等行业，尤其是在高速回转机械和超精密仪器技术领域更有明显的优越性。

现有技术的静压气浮轴承中，往往只采用一种单一的节流方式，以小孔节流或者多孔质材料节流为主。其中采用小孔节流方式的气浮轴承是气体静压轴承的一种最一般、使用最广泛的形式，它容易加工并且动态稳定性非常好。采用多孔质材料节流的气浮轴承表面产生更加均匀的压力分布，从而具有很高的承载能力和静态刚度并且具有很好的动态稳定性。

小孔节流式的静压气浮轴承中，轴芯高速旋转，使得轴芯与轴承间隙中的气体产生附加周向流动，即存在扩散流动，从而产生压力不均匀、稳定性下降等问题。除此之外，在气浮轴承受到外界碰击的时候，很容易破坏主轴处于高速运转状态中的平稳性，严重时会使得主轴停止转动，缩短主轴的寿命。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种复合节流式静压气浮电主轴，由于径向节流孔和径向多孔材料沿周向均匀分布在轴套上，高压气体从径向节流孔喷到轴芯上，当喷入气体的气压过高或者过低从而引起轴芯高速旋转的稳定性下降时，通过调节从径向多孔材料喷到轴芯上的高压气体的气压，来提高轴芯在高速旋转时的稳定性。

为了实现本发明之目的，拟采用以下技术方案：

本发明包括：轴芯、轴向固定套、右轴套、小孔节流进气道、主轴体、冷却进水道、电机定子、电机转子、径向节流孔、径向多孔材料、左端盖固定螺钉、左端盖、轴向节流孔、轴向多孔材料、多孔材料节流进气道、左轴套、冷却出水道、密封圈、右端盖固定螺钉、右端盖、端盖出气槽、外接法兰盘、平键、固定螺母、出气道、轴套固定螺钉，其特征在于：所述的主轴体内设有小孔节流进气道、多孔材料节流进气道、冷却进水道、冷却出水道和出气道，右轴套和左轴套内均设有小孔节流进气道、多孔材料节流进气道和出气道，左端盖内设有小孔节流进气道和多孔材料节流进气道，右端盖内设有端盖出气槽，密封圈设置在主轴体与右轴套、左端盖和左轴套之间的交接面上，右轴套、左轴套通过轴套固定螺钉固定在主轴体上，电机定子安装在右轴套和左轴套之间，右轴套和左轴套内均设有径向节流孔和径向多孔材料，主轴体和左端盖内均设有轴向节流孔和轴向多孔材料，径向节流孔和轴向节流孔与小孔节流进气道连通，径向多孔材料和轴向多孔材料与多孔材料节流进气道连通，左端盖通过左端盖螺钉固定在主轴体上，轴芯左端突出部分位于主轴体与左端盖围成的空间内，电机转子安装在轴芯上，轴向固定套设置在电机转子与右端盖之间，右端盖通过右端盖螺钉与主轴体和右轴套固定，外接法兰盘通过平键设置在轴芯上，固定螺母将外接法兰盘固定在轴芯上，上述的右轴套和左轴套的圆周上均匀分布有径向节流孔与径向多孔材料，径向节流孔的数目为六个或者是八个或者是十二个，主轴体与左端盖上均匀分布有轴向节流孔和轴向多孔材料，轴向节流孔的数目为六个或者是八个或者是十二个，上述的径向多孔材料与轴向多孔材料是多孔质石墨或者是青铜或者是陶瓷。