[发明专利]一种基于液体静压复合轴承的直驱式回转台系统

说明书

本发明公开了一种基于液体静压复合轴承的直驱式回转台系统，包括基座、集油壳体、复合液体静压轴承组件、电机组件、圆工作台，所述复合液体静压轴承组件设置在基座上，所述电机组件镶嵌在复合液体静压轴承组件内，所述圆工作台的中部连接在电机组件的芯轴上，所述集油壳体套在复合液体静压轴承组件上，集油壳体的上端与圆工作台密封配合，集油壳体的下端与基座密封配合；本发明一种基于液体静压复合轴承的直驱式回转台系统，转台系统静压支承径向轴承和轴向轴承一体化以及电机内嵌于复合轴承内部，使得本转台结构紧凑，占用空间小，精度高，动态响应特性好，刚度好、承载能力大，可应用于各种高性能数控机床、超精密加工机床、高精度检测仪器。

技术领域

本发明涉及高性能数控机床、超精密加工机床、高精度检测仪器用高精度转台技术领域，具体涉及一种基于液体静压复合轴承的直驱式回转台系统。

背景技术

高精度转台，主要用于高性能金属切削机床(如高精度立式车床、立式磨床、卧式镗铣床等精密母机)、超精密加工机床(如单点金刚石车床等)、超精密检测仪器，同时在航天、航空、航海、通讯(雷达天线、卫星天线)、潜艇定向仪、高精度陀螺漂移测试转台以及各种高精度仿真与测试平台等领域也有着广泛应用。

滚动轴承组合是转台系统常用支承方式之一，但这种方式转台回转精度受到滚动元件轴承精度的制约，难于提高到亚微米级；转台使用过程中振动大，影响加工表面质量；转台使用过程中轴承为刚性接触，磨损大，精度保持性差；滚动支承元件由于其直径大、结构复杂、精度高，造价高。

开式静压环形导轨与滚动轴承配组合的支承方式也是数控机床回转工作台支承方式之一，但这种方式不能满足高回转精度需求，为提高轴向承载能力和轴向刚度结构上而采用的环形开式导轨刚度低，对负载变化敏感，倾覆力矩抵抗能力较差。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术不足，提供一种基于液体静压复合轴承的直驱式回转台系统，解决现有回转台结构复杂，动态响应特性差，精度低、刚度低、承载能力小等问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于液体静压复合轴承的直驱式回转台系统，包括基座、集油壳体、复合液体静压轴承组件、电机组件、圆工作台，所述复合液体静压轴承组件设置在基座上，所述电机组件镶嵌在复合液体静压轴承组件内，所述圆工作台的中部连接在电机组件的芯轴上，所述集油壳体套在复合液体静压轴承组件上，集油壳体的上端与圆工作台密封配合，集油壳体的下端与基座密封配合；

所述复合液体静压轴承组件包括上止推环形导轨、复合轴承、外滑环和节流器，所述复合轴承为凸台套筒结构，所述上止推环形导轨设置在复合轴承上端，上止推环形导轨与复合轴承构成环槽结构，所述外滑环安装在环槽结构内，外滑环与上止推环形导轨及复合轴承配合安装面均设有静压油腔，静压油腔通过设置在上止推环形导轨及复合轴承内的油路与节流器连接，所述圆工作台与外滑环连接。

本发明一种基于液体静压复合轴承的直驱式回转台系统，转台系统静压支承径向轴承和轴向轴承一体化以及电机内嵌于复合轴承内部，使得本转台结构紧凑，占用空间小，精度高，动态响应特性好，刚度好、承载能力大，可应用于各种高性能数控机床、超精密加工机床、高精度检测仪器。

进一步的，所述电机组件包括电机定子壳体、电机定子冷却环、电机定子和电机转子，所述电机定子壳体镶嵌在上止推环形导轨和复合轴承构成的套筒内，所述电机定子通过电机定子冷却环安装在电机定子壳体内，所述电机转子设在电机定子内转动，电机定子的上端凸出有与圆工作台连接的芯轴，所述电机转子套于芯轴中部。

进一步的，所述电机组件下方设有编码器。

进一步的，所述集油壳体的上端通过气封环与圆工作台密封配合，上述气封环固定连接在集油壳体的上端口，所述气封环内设有连通的环形气腔，所述环形气腔的排气孔设在气封环与圆工作台密封配合面。所述排气孔为若干个，周向均布。