[发明专利]一种新型液体静压推力轴承装置

说明书

本发明属于轴承领域，并具体公开了一种新型液体静压推力轴承装置，包括回转工作台、推力轴承和主轴机构，回转工作台水平布置在推力轴承上表面，与主轴固连；推力轴承上开设有环形油腔、回油槽、与环形油腔连通的供油孔以及与回油槽连通的回油孔；主轴机构包括主轴和十字滚动联轴器，主轴穿过推力轴承并通过并列圆柱滚子轴承与推力轴承配合，主轴上端与回转工作台相连，下端与十字滚动联轴器相连；十字滚动联轴器包括上传动座、下传动座以及位于上传动座和下传动座之间的传动盘，传动盘通过上下表面呈十字分布的四个滚针凸轮导向器与上下传动座实现滑动配合。本发明具有回转精度高、摩擦系数小、稳定性好的优点。

技术领域

本发明属于轴承领域，更具体地，涉及一种新型液体静压推力轴承装置。

背景技术

近年来，流体静压支承已成为高端制造设备运动支承系统的主要结构形式。液体静压支承运动副是借助于输入支承工作面间的液体静压力来支承载荷的滑动支承运动副。由于在运动过程中处于纯流体润滑条件下，运动部件间的摩擦系数极小，因而具有良好的支承特性。

在重载工况下，静压推力轴承油膜温度会随工作台转速的升高而升高，同时使静压轴承产生变形，降低油膜特性。专利CN201310209209.4公开了一种静压推力轴承的可倾式油垫，使用时油垫环形排列于静压推力轴承，且可倾式油垫的凸台一端朝下放置，然后将机床工作台安装在可倾式油垫上，通过油泵向进油口输入液压油，使支承件与被支承件之间形成一层油膜，当机床高速旋转时，油垫之间形成楔形间隙，产生动压效应。但该专利未考虑油膜厚度的变化及温升效应对轴承支承特性的影响，其难以实现油膜厚度的调整，并难以保证轴承的支承性能，且回转精度低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种新型液体静压推力轴承装置，其通过对关键组件如推力轴承和主轴机构的结构及其具体布置方式的研究和设计，不但可以消除主轴与电机轴不对心的问题，同时可微调油膜厚度，加速回油过程，提高静压油膜的动静态特性，具有回转精度高、摩擦系数小、稳定性好的优点，适用于重型机床中在非接触情况下稳定承担载荷的静压回转工作平台中。

为实现上述目的，本发明提出了一种新型液体静压推力轴承装置，其包括回转工作台、环形油腔推力轴承和主轴机构，其中：

所述回转工作台水平布置在环形油腔推力轴承的上表面，并与主轴机构中的主轴固连；所述环形油腔推力轴承的上表面开设有环形油腔和回油槽，该环形油腔推力轴承上还开设有与环形油腔连通的供油孔以及与回油槽连通的回油孔；

所述主轴机构包括主轴和十字滚动联轴器，该主轴穿过所述环形油腔推力轴承，并通过并列圆柱滚子轴承与所述环形油腔推力轴承实现配合，该主轴的上端与所述回转工作台相连，下端与所述十字滚动联轴器相连；所述十字滚动联轴器包括上传动座、下传动座以及位于上传动座和下传动座之间的传动盘，所述上传动座与所述主轴的下端相连，该上传动座的下表面开设有卡槽，所述下传动座与电机相连，该下传动座的上表面开设有卡槽，所述传动盘周向分布有四个滚针凸轮导向器，其中两个滚针凸轮导向器固定在传动盘的上表面，且间隔180^o布置，并卡装在上传动座的卡槽内，另两个滚针凸轮导向器固定在传动盘的下表面，其同样间隔180^o布置并与传动盘上表面的两个滚针凸轮导向器呈十字分布，传动盘下表面的两个滚针凸轮导向器卡装在下传动座的卡槽内。

作为进一步优选的，所述并列圆柱滚子轴承包括单挡边圆柱滚子轴承以及位于单挡边圆柱滚子轴承上方的双挡边圆柱滚子轴承，所述单挡边圆柱滚子轴承和双挡边圆柱滚子轴承并列安装在所述主轴上，所述单挡边圆柱滚子轴承的外圈设置有挡边内圈无挡边，所述双挡边圆柱滚子轴承的内外圈均设置有挡边，且内圈为单挡边，该内圈的挡边设置在内圈靠近回转工作台的一侧。

作为进一步优选的，所述回油槽的底部设计为1°～2°的斜面，该斜面与回油孔相通。

作为进一步优选的，所述环形油腔的深度是油膜厚度的50～100倍。