[實(shí)用新型]機(jī)床主軸液體滑動(dòng)軸承的鼠籠式冷卻結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720063390.2
• 申請(qǐng)日: 2007-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN201042766Y
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊萬里;鄧新春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 熊萬里
• 主分類號(hào): B23Q11/12
• 分類號(hào): B23Q11/12;F16C37/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所
• 代理人: 陳暉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，尤其涉及機(jī)床主軸液體的滑動(dòng)軸承冷卻結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。

背景技術(shù)

以高切削速度、高進(jìn)給速度、高加工精度為主要特征的高速精密加工是當(dāng)代四大先進(jìn)制造技術(shù)之一，是繼數(shù)控技術(shù)之后使制造技術(shù)產(chǎn)生第二次革命性飛躍的一項(xiàng)高新技術(shù)。高速精密加工機(jī)床不僅具有極高的生產(chǎn)效率，而且可顯著地提高零件的加工精度和表面質(zhì)量。高速精密機(jī)床的主軸作為核心功能部件，其性能的高低直接影響到高速精密加工機(jī)床的整體發(fā)展水平，而機(jī)床主軸的軸承對(duì)機(jī)床主軸的平穩(wěn)運(yùn)行有著重要的影響。

目前，應(yīng)用于高速精密機(jī)床主軸的軸承主要有磁懸浮軸承、空氣軸承、滾動(dòng)軸承和液體滑動(dòng)軸承。其中，磁懸浮軸承轉(zhuǎn)速高，磨損小，但由于其控制系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)高，其作為機(jī)床主軸的實(shí)用性受到限制。空氣軸承具有轉(zhuǎn)速高，磨損小，精度高的優(yōu)點(diǎn)，但由于其剛度小，承載能力有限，只能用于微小切削力加工的小功率主軸上。滾動(dòng)軸承是目前機(jī)床主軸的主要支撐結(jié)構(gòu)，具有速度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可批量生產(chǎn)、維修時(shí)可以整體更換等優(yōu)點(diǎn)，但是存在兩個(gè)固有的不足：一是由于滾動(dòng)軸承是在接觸狀態(tài)下高頻率旋轉(zhuǎn)工作，不可避免地存在摩擦磨損和疲勞磨損，使用壽命較短，工作一段時(shí)間之后，必須拆開主軸進(jìn)行維修，并且主軸的維修及裝配工藝復(fù)雜，對(duì)維修人員的水平要求很高，維修或更換主軸需要花費(fèi)很多的時(shí)間和成本，對(duì)機(jī)床的生產(chǎn)作業(yè)效率造成不良影響；二是由于滾動(dòng)軸承是依靠有限個(gè)滾動(dòng)體的剛性接觸提供承載力，在圓周方向上必然存在著變形不均勻的現(xiàn)象，因此采用滾動(dòng)軸承作為支撐的機(jī)床主軸不適用于對(duì)加工精度和表面光潔度要求非常高的場(chǎng)合，如精密磨床、精密鏜床等。

液體滑動(dòng)軸承由于承載能力強(qiáng)、潤(rùn)滑介質(zhì)具有阻尼減振和“均化”誤差的作用，因此采用液體滑動(dòng)軸承作為支撐的機(jī)床主軸剛性好、回轉(zhuǎn)精度高，非常適合于作為精密機(jī)床如精密磨床和精密鏜床的主軸部件。但是液體滑動(dòng)軸承存在著液體介質(zhì)摩擦損耗高、軸承溫升高等缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致機(jī)床主軸的工作轉(zhuǎn)速較低。現(xiàn)有的液體滑動(dòng)軸承式機(jī)床主軸的軸承冷卻多通過潤(rùn)滑介質(zhì)在油路的自動(dòng)循環(huán)帶走熱量，存在油量少、帶走熱量少、冷卻效果差等缺點(diǎn)；也有通過增大軸承油膜間隙、加大油量改善冷卻效果，但是會(huì)降低主軸的剛度和回轉(zhuǎn)精度。液體滑動(dòng)軸承式機(jī)床主軸由于存在上述缺陷，導(dǎo)致其目前未能在機(jī)床上充分實(shí)現(xiàn)高速化應(yīng)用，限制了滑動(dòng)軸承式主軸高速、高效、高精密功能的發(fā)揮。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種冷卻效果好、結(jié)構(gòu)合理、可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工高速化、精密化的機(jī)床主軸液體滑動(dòng)軸承的鼠籠式冷卻結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案。

本實(shí)用新型的機(jī)床主軸液體滑動(dòng)軸承的鼠籠式冷卻結(jié)構(gòu)，它是在軸承座上設(shè)有冷卻液的輸入通道和輸出通道，在套于軸承座內(nèi)的支承機(jī)床主軸的滑動(dòng)軸承上設(shè)有冷卻液的輸入孔、輸出孔和至少一個(gè)冷卻孔，輸入孔由入口孔和導(dǎo)入孔組成，入口孔于滑動(dòng)軸承呈徑向布置，其一端與呈滑動(dòng)軸承軸向布置的導(dǎo)入孔連通，另一端與輸入通道連通，所述輸出孔由出口孔和導(dǎo)出孔組成，出口孔于滑動(dòng)軸承呈徑向布置，其一端與呈滑動(dòng)軸承軸向布置的導(dǎo)出孔連通，另一端與輸出通道連通，冷卻孔為呈滑動(dòng)軸承軸向布置并沿圓周方向分布的通孔，滑動(dòng)軸承的兩端面設(shè)有環(huán)形槽，環(huán)形槽的底面設(shè)有腰形槽，導(dǎo)入孔與導(dǎo)入孔相鄰的冷卻孔之間、導(dǎo)出孔與導(dǎo)出孔相鄰的冷卻孔之間以及相鄰的冷卻孔之間分別通過一腰形槽連通，環(huán)形槽內(nèi)裝設(shè)有密封環(huán)。

所述冷卻孔可為偶數(shù)個(gè)，導(dǎo)入孔的出口與導(dǎo)出口的進(jìn)口位于滑動(dòng)軸承的同一端面。

所述冷卻孔可為奇數(shù)個(gè)，導(dǎo)入孔的出口位于滑動(dòng)軸承的一端面，導(dǎo)出口的進(jìn)口位于滑動(dòng)軸承的另一端面。

所述輸入通道由進(jìn)口孔和導(dǎo)進(jìn)孔組成，進(jìn)口孔于軸承座呈徑向設(shè)置，其一端與入口孔連通，另一端由堵頭密封，導(dǎo)進(jìn)孔于軸承座呈軸向設(shè)置并與進(jìn)口孔連通，所述輸出通道由排出孔和導(dǎo)排孔組成，排出孔于軸承座呈徑向設(shè)置，其一端與出口孔連通，另一端由堵頭密封，導(dǎo)排孔于軸承座呈軸向設(shè)置并與排出孔連通。

所述滑動(dòng)軸承的外壁上設(shè)有與入口孔相通的環(huán)形入口槽，還設(shè)有與出口孔相通的環(huán)形出口槽，入口孔通過環(huán)形入口槽與進(jìn)口孔連通，出口孔通過環(huán)形出口槽與排出孔連通。