[发明专利]一种多重节流式静压气浮电主轴及其使用方法

说明书

一种多重节流式静压气浮电主轴及其使用方法，包括电磁调压阀I(1)、固定螺钉I(2)、进气道I(3)、进气道II(4)、冷却进水道(5)、上轴套(6)、轴承体(7)、下轴套(8)、固定螺钉II(9)、轴向节流孔(10)、支撑体(11)、端盖(12)、调整垫片(13)、密封圈(14)、轴芯(15)、冷却出水道(16)、电机转子(17)、电机定子(18)、进气道III(19)、径向节流孔(20)、切向节流孔(21)、出气道(22)、转速传感器(23)、电磁调压阀II(24)、法兰(25)，本发明针对轴芯的不同转速，采用多重节流方式，通过电磁调压阀的控制，在轴芯转速较低时，采用径向节流孔供气，在轴芯转速较高时，采用径向和切向节流，能够有效的提高稳定性，且运行平稳。

技术领域：

本发明涉及一种多重节流式静压气浮电主轴及其使用方法，属于超精密静压气体润滑领域。

背景技术：

气浮轴承指的是用气体作为润滑剂的轴承，由于没有机械接触，磨损程度降到了最低，它具有耐高温、无污染、高精度、噪音小、寿命长等良好的特性，主要应用于高精度、高转速领域，如超精密数控机床、PCB钻孔机、小孔磨削、高光加工等。

现有技术的静压气浮轴承中，往往只采用单一的径向节流孔或者切向节流孔，节流方式固定。相比切向节流孔，径向节流孔能给予轴芯更强的支承力。但是径向节流孔供气存在轴向流动和主轴高速旋转引起的附加周向运动，导致稳定性下降，影响加工精度，而切向节流孔供气可以显著提高失稳转速和抑制自激涡动的到来。

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多重节流式静压气浮电主轴，针对轴芯的不同转速，采用多重节流方式，通过电磁调压阀的控制，在轴芯转速较低时，采用径向节流孔供气，在轴芯转速较高时，采用径向和切向节流，能够有效的提高稳定性，且运行平稳。

为了实现本发明之目的，拟采用以下技术方案：

本发明包括：电磁调压阀I、固定螺钉I、进气道I、进气道II、冷却进水道、上轴套、轴承体、下轴套、固定螺钉II、轴向节流孔、支撑体、端盖、调整垫片、密封圈、轴芯、冷却出水道、电机转子、电机定子、进气道III、径向节流孔、切向节流孔、出气道、转速传感器、电磁调压阀II、法兰，其特征在于：所述的轴承体内设置有冷却进水道、冷却出水道、进气道I、进气道II、进气道III和出气道，上轴套内设有径向节流孔、切向节流孔和出气道，下轴套内设有轴向节流孔、径向节流孔、切向节流孔和出气道，端盖内设有冷却进水道和轴向节流孔，电磁调压阀I的出气口通过进气道I与径向节流孔连通，进气道II与轴向节流孔连通，电磁调压阀II的出口通过进气道III与切向节流孔连通，电磁调压阀I和电磁调压阀II通过固定螺钉I固定在轴承体上，端盖通过固定螺钉II与轴承体固定，上轴套、下轴套和电机定子固定在轴承体上，支撑体、电机转子和法兰固定在轴芯上，转速传感器固定在上轴套上，轴承体与电磁调压阀I、电磁调压阀II、上轴套、下轴套、端盖的交界面上设有密封圈，调整垫片设置在轴承体与端盖之间，沿上述的上轴套同一周向截面设置六个或者是八个径向节流孔，沿上轴套同一周向截面设置六个或者是八个切向节流孔，沿上轴套轴向设置径向节流孔的截面是两个或者是四个，沿上轴套轴向设置切向节流孔的截面是两个或者是四个，沿下轴套同一周向截面设置六个或者是八个径向节流孔，沿下轴套同一周向截面设置六个或者是八个切向节流孔，沿下轴套轴向设置径向节流孔的截面是两个或者是四个，沿下轴套轴向设置切向节流孔的截面是两个或者是四个，下轴套和端盖内轴向节流孔数相等，分别是六个或者是八个或者是十个。

本发明的使用方法如下，

将电磁调压阀I、进气道II和电磁调压阀II接入气源，气源压力为0.4-0.6MPa，关闭电磁调压阀II，使轴芯和支撑体悬浮于电磁调压阀I、电磁调压阀II、上轴套、电机定子、下轴套和端盖围成的腔体内，给电机定子通电，轴芯旋转，转速传感器测量轴芯的转速，根据轴芯的转速度调整电磁调压阀I和电磁调压阀II的出口压力。

本发明的特点：