[实用新型]一种超精密液体动静压电主轴

说明书

本实用新型公开了一种超精密液体动静压电主轴，属于电主轴设计技术领域。本实用新型包括芯轴，以及安装在芯轴上的驱动单元、前径向轴承、后径向轴承，所述芯轴的最外端由外壳所包裹，所述外壳上设有轴向进油通道和轴向出油通道，所述前径向轴承和后径向轴承的内壁与芯轴外壁之间留有间隙，所述轴向进油通道、轴向出油通道与该间隙相连通，润滑油通过轴向进油通道进入到间隙中，从轴向出油通道送出；所述前径向轴承和后径向轴承的两端分别设有气密封元件，对轴承进行密封。本实用新型通过单独采用润滑油作为润滑剂，实现芯轴的高转速转动的同时，避免了润滑剂产生气穴、气爆等现象，有利于芯轴的高速转动。

技术领域

本实用新型涉及电主轴设计技术领域，更具体地说，涉及一种超精密液体动静压电主轴。

背景技术

高端超精密加工机床具有纳米级精度加工能力，技术密集、附加值高、带动作用强，是衡量一个国家装备制造业水平的重要标志。当前，超精密加工机床产业已经成为制造业新的增长点，在航空航天、军事工业、精密仪器、光学与光电通讯、船舶、汽车、新能源、医疗器械等众多高新技术领域发挥着日益重要的作用。在这些领域当中，许多高附加值的产品及零部件的进一步换代研制与产业升级发展，很大程度上取决于高端超精密加工机床的技术发展。

超精密机床正向高精度、高效率和高速度的方向发展，其中液体动静压电主轴以其高回转精度、高动态刚度、高阻尼减振性和长寿命等性能优势，在高速超精密机床领域获得广泛应用。高速高精度主轴部件是超精密加工机床的核心部件，直接影响机床的加工精度和效率。为实现超精密、高效加工，电主轴系统以动静压支承和电磁直接驱动为典型特征，相对运动部件之间没有直接的机械接触，有利于提高转速和精度，工作时无磨损、效率高。综合了高速轴承技术、高速电动机技术、变频调速技术等关键技术，其功能是带动刀具(或砂轮)或工件高速旋转，实现高速精密加工，具有调速范围宽、振动噪声小、可快速起动和准停等优点，不仅具有极高的生产率，而且可显著地提高零件的加工精度和表面质量。动静压电主轴是未来超高速超精密机床主轴的首选方案之一，目前正处于快速发展阶段。

经检索，中国专利申请号：CN 201710079281.8，发明创造名称：一种精确供油的油气润滑高速电主轴，该申请案包括壳体、壳体内固定有定子；壳体两端连接有前、后轴承室，轴承室内分别串联两个轴承，两轴承间通过轴承内隔垫与外隔垫分离；前后轴承支撑起芯轴，芯轴上设置有与定子匹配的转子。每个轴承分别设置一条油气润滑油路；前轴承室和壳体内分别设置环形冷却槽；轴承壳体上设置有油气进口及油气出口，油气管道通过壳体，轴承室及轴承外隔垫，并在管道末端设置有油气喷嘴，各轴承都有单独的输油管路、喷嘴及回油管路。

又如，中国专利申请号：CN 201710931121.1，发明创造名称：一种电主轴，该申请案包括主轴系统组件、轴芯组件、换刀气缸组件及刀具安装组件，换刀气缸组件设于主轴系统组件上部，刀具安装组件设于轴芯组件下部；主轴系统组件包括机体组件及定子，定子设于机体组件内部，轴芯组件贯通定子；轴芯组件包括依次连接的中心出水导向体、芯轴，中心出水导向体、芯轴中部具有供冷却水流通的通道，中心出水导向体在与芯轴连接处设有高压气体的第一压力槽，主轴系统组件还包括上轴承组件，下轴承组件；上轴承组件、机体组件及下轴承组件依次连接；上轴承组件、下轴承组件均设有喷油孔。

上述两件对比专利虽然采用油气作为润滑剂提高电主轴的转速，并在气体的作用下，对电主轴进行一定的降温，但是电主轴在高速转动时，由于油中含有气体，会产生气穴、气爆等现象，对主轴以及轴承等部件是不利的，需进一步改进。

实用新型内容

1、实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中电主轴高速运转时，其润滑剂产生气穴、气爆等现象的问题，提供了一种超精密液体动静压电主轴；本实用新型通过单独采用润滑油作为润滑剂，实现芯轴的高转速转动的同时，避免了润滑剂产生气穴、气爆等现象，有利于芯轴的高速转动。

2、技术方案