[實用新型]機床主軸液體滑動軸承的環形槽式冷卻結構

有效

• 申請號: 200720063391.7
• 申請日: 2007-05-31
• 公開（公告）號: CN201042767Y
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 熊萬里;鄧新春
• 申請（專利權）人: 熊萬里
• 主分類號: B23Q11/12
• 分類號: B23Q11/12;F16C37/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 陳暉

技術領域

本實用新型涉及機械制造領域，尤其涉及機床主軸液體的滑動軸承冷卻結構的改進。

背景技術

以高切削速度、高進給速度、高加工精度為主要特征的高速精密加工是當代四大先進制造技術之一，是繼數控技術之后使制造技術產生第二次革命性飛躍的一項高新技術。高速精密加工機床不僅具有極高的生產效率，而且可顯著地提高零件的加工精度和表面質量。高速精密機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床的整體發展水平，而機床主軸的軸承對機床主軸的平穩運行有著重要的影響。

目前，應用于高速精密機床主軸的軸承主要有磁懸浮軸承、空氣軸承、滾動軸承和液體滑動軸承。其中，磁懸浮軸承轉速高，磨損小，但由于其控制系統復雜，造價高，其作為機床主軸的實用性受到限制。空氣軸承具有轉速高，磨損小，精度高的優點，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。滾動軸承是目前機床主軸的主要支撐結構，具有速度高、結構簡單、可批量生產、維修時可以整體更換等優點，但是存在兩個固有的不足：一是由于滾動軸承是在接觸狀態下高頻率旋轉工作，不可避免地存在摩擦磨損和疲勞磨損，使用壽命較短，工作一段時間之后，必須拆開主軸進行維修，并且主軸的維修及裝配工藝復雜，對維修人員的水平要求很高，維修或更換主軸需要花費很多的時間和成本，對機床的生產作業效率造成不良影響；二是由于滾動軸承是依靠有限個滾動體的剛性接觸提供承載力，在軸承內外滾道與滾珠接觸到的地方應力很高，而沒有接觸到的地方應力較小，在圓周方向上必然存在著變形不均勻的現象，因此采用滾動軸承作為支撐的機床主軸不適用于對加工精度和表面光潔度要求非常高的場合，如精密磨床、精密鏜床等。

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

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種冷卻效果好、結構合理、可以實現機床加工高速化、精密化的機床主軸液體滑動軸承的環形槽式冷卻結構。

為解決上述技術問題，本實用新型采用下述技術方案：本實用新型的機床主軸液體滑動軸承的環形槽式冷卻結構，其特征在于它是在支承機床主軸的滑動軸承的外壁上開設有環形槽，在套設于滑動軸承外的軸承座上設有冷卻介質的輸入通道和輸出通道，所述輸入通道和輸出通道分別與環形槽連通。

作為本實用新型的進一步改進，所述冷卻介質輸入通道置于軸承座一側，由入口孔和輸入孔組成，入口孔于軸承座呈徑向設置，其一端與環形槽連通，另一端由堵頭密封，輸入孔于軸承座呈軸向設置并與入口孔連通，所述冷卻介質輸出通道置于軸承座另一側，由出口孔和輸出孔組成，出口孔于軸承座呈徑向設置，其一端與環形槽連通，另一端由堵頭密封，輸出孔于軸承座呈軸向設置并與出口孔連通。

所述入口孔置于環形槽的一側，出口孔置于環形槽的另一側。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：通過在軸承座上開設冷卻介質輸入通道，將冷卻介質輸送到滑動軸承外圓所開設的環形槽內，對滑動軸承進行強制冷卻，環形槽內的冷卻介質又通過軸承座上的冷卻介質輸出通道排出，輸入通道口和輸出通道口通過管路與主軸之外的冷卻系統構成主軸軸承的循環冷卻系統，本實用新型可對滑動軸承強制冷卻，冷卻效果好，在滑動軸承溫升的允許范圍內可大大提高機床主軸轉速，同時能夠使機床主軸保持良好剛性、回轉精度高的特性，實現機床加工高速化、精密化；其結構簡單合理、便于加工、制造成本低。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中各標號表示：

1、機床主軸???2、滑動軸承

3、軸承座?????21、環形槽

31、輸入通道??32、輸出通道

311、入口孔????312、輸入孔

321、出口孔????322、輸出孔

33、堵頭

具體實施方式