[发明专利]半球式气体静压轴系及精密设备

说明书

本发明涉及精密机械技术领域，尤其涉及一种半球式气体静压轴系及精密设备。该半球式气体静压轴系包括主轴、轴承、电机和轴外套；主轴和轴外套通过轴承连接；轴承包括轴衬和轴瓦；轴外套、轴瓦、轴衬和主轴依次套接，且轴衬与主轴固定连接，轴瓦与轴外套固定连接；轴瓦采用多孔透气材料制成；轴外套设置有与轴瓦连通的气膜供气孔，以使气体经气膜供气孔进入轴瓦并在轴瓦与轴衬之间形成静压气体膜，使轴衬悬浮在轴瓦中；电机设置在轴外套的内部，且电机的转子套装在主轴上，电机的定子设置在转子与轴外套之间。该精密设备包括半球式气体静压轴系。本发明的目的在于提供半球式气体静压轴系及精密设备，提高主轴旋转的平稳性和精度。

技术领域

本发明涉及精密机械技术领域，尤其涉及一种半球式气体静压轴系及精密设备。

背景技术

随着科学技术的发展，各种机床设备的需求量越来越多，对机床设备精度要求越来越高。靠传统的手工或半自动的操作方法无法满足当今科学技术发展的需求，对于车、铣、磨等机床设备在零部件的精密加工过程中，主轴旋转的精密度、主轴磨损程度决定零部件加工精度。普通机床设备的主轴主要靠轴承机械支撑，其初始精密度不高，随着加工时间增长，机械摩擦磨损相当严重，主轴旋转的精密度变的更差，零部件的精密加工精度远远达不到要求。模具行业、国防及军工行业迫切需要高精密和超精密回转轴系。

因此，本申请针对上述问题提供一种新的半球式气体静压轴系及精密设备，以提高主轴旋转的平稳性和精度，进而保证精密加工零部件的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供半球式气体静压轴系及精密设备，提高主轴旋转的平稳性和精度。

基于上述目的，本发明提供的半球式气体静压轴系，包括主轴、轴承、电机和轴外套；所述主轴和所述轴外套之间通过所述轴承连接；

所述轴承包括轴衬和轴瓦；所述轴外套、所述轴瓦、所述轴衬和所述主轴依次套接，且所述轴衬与所述主轴固定连接，所述轴瓦与所述轴外套固定连接；所述轴衬呈球缺形或者球台形；所述轴瓦呈球环形；

所述轴瓦采用多孔透气材料制成；所述轴外套设置有与所述轴瓦连通的气膜供气孔，以使气体经所述气膜供气孔进入所述轴瓦并在所述轴瓦与所述轴衬之间形成静压气体膜，以能够将所述轴衬和所述主轴悬浮起来；

所述电机设置在所述轴外套的内部，且所述电机的转子套装在所述主轴上，所述电机的定子设置在所述电机的转子与所述轴外套之间。

可选地，沿所述主轴的轴向，所述主轴上至少设置有一对所述轴承；

成对设置的所述轴承分别设置在所述电机的两侧。

可选地，成对的所述轴承关于所述电机对称设置；

所述轴瓦与所述主轴间隔设置。

可选地，所述轴外套包括外套部和与所述轴承一一对应的轴瓦座部；所述外套部与所述轴瓦座部固定连接；

所述电机设置在所述外套部的内部；

所述轴瓦与所述轴瓦座部固定连接，且所述轴瓦和所述轴衬设置在所述轴瓦座部的内部；

所述外套部和/或所述轴瓦座部设置有所述气膜供气孔；

所述轴瓦远离所述轴衬的一面设置有与所述气膜供气孔连通的轴瓦气槽；所述轴瓦气槽的数量为多个；多个所述轴瓦气槽沿所述主轴的轴向间隔设置；所述轴瓦气槽呈环形。

可选地，所述轴承的数量为一对，分别为第一轴承和第二轴承；相应的，所述轴瓦座部的数量为两个；

沿所述主轴的轴向，所述主轴的第一端固定连接有主轴盘，所述主轴盘与所述第一轴承的轴衬可拆装固定连接；所述主轴的与第一端相应的第二端固定连接有法兰盘，所述法兰盘与所述第二轴承的轴衬可拆装固定连接；