[發明專利]一種水懸浮軸承

無效

• 申請號: 200910043395.2
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101550966A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 林厚波;吳杰;魯祖榮;余軍;康貴利
• 申請（專利權）人: 湖南普來得機械技術有限公司
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務所
• 代理人: 張繼綱

技術領域

本發明涉及一種廣泛應用于機械制造行業的各種精密機床和檢測設備的一種軸承。

背景技術

軸承作為各類機電產品配套與維修的重要機械基礎件，具有摩擦力小、易于啟動、升速迅速、結構緊湊、“三化”(標準化、系列化、通用化)水平高、適應現代各種機械要求的工作性能和使用壽命長以及維修保養簡便等特點，其性能、水平和質量對主機的精度和性能有著直接的影響，廣泛應用于國民經濟的各個領域。

1772年，英國的C.瓦洛設計制造球軸承，并裝在郵車上試用。1794年，英國的P.沃思取得球軸承的專利。19世紀中葉，歐洲隨著軸承材料、潤滑劑和機械制造工藝方面的進步，開始有了比較完善的滑動軸承。1881年，德國的H.R.赫茲發表關于球軸承接觸應力的論文。在赫茲成就的基礎上，德國的R.施特里貝克、瑞典的A.帕姆格倫等人又進行了大量的試驗，對發展滾動軸承的設計理論和疲勞壽命計算作出了貢獻。1883年，俄國的N.P.彼得羅夫應用牛頓粘性定律計算軸承摩擦，同年英國的B.托爾在測定車輛軸承的摩擦系數時發現核潛艇用軸承中有油膜壓力存在，并測出油膜壓力分布曲線。1886年，英國的雷諾對托爾的發現進行了數學分析，導出了雷諾方程，從此奠定了流體動壓潤滑理論的基礎。20世紀60年代后，彈性流體動壓潤滑理論逐漸成熟，按這一理論設計滾動軸承使壽命大為增加。

軸承的種類很多，按其所能承受的載荷方向可分為：①徑向軸承，又稱向心軸承，承受徑向載荷。②止推軸承，又稱推力軸承，承受軸向載荷。③徑向止推軸承，又稱向心推力軸承，同時承受徑向載荷和軸向載荷。按軸承工作的摩擦性質不同可分為滑動摩擦軸承(簡稱滑動軸承)和滾動摩擦軸承(簡稱滾動軸承)兩大類。

傳統的滾動體軸承可以達到高轉速的要求，但主軸單元的精度很難達到高精度的要求，而且會隨著使用的增長導致滾動體的摩損而使主軸精度下降，不能滿足高速磨床的使用要求，目前國內的磨床主軸系統一般不采用滾動軸承這種形式。

傳統的靜壓軸承已經普遍應用在磨床等精密機床的主軸上，對于一般轉速和精密的要求也能夠滿足使用，但靜壓軸承由液壓站提供的具有一定壓力的主軸油使軸承處于工作狀態下，主軸油具有一定的粘度，在受壓力狀態下工作時發熱嚴重，使得主軸的工作轉速受到了很大的限制，不能滿足磨床高速和高精度的使用要求。

發明內容

本發明的目的就是提供一種采用水濟作為懸浮軸承的介質，它能有效減少懸浮軸承液態膜的阻力，又加上水濟的散熱效果好，可以有效解決超高速懸浮軸承和普通懸浮軸承的散熱問題。

本發明的技術方案是通過以下途徑實現的，水懸浮軸承由水質液壓站1和懸浮軸承單元兩部分構成，其中，懸浮軸承單元采用水作為懸浮介質，懸浮軸承單元含主軸2、軸承套3、軸承外套4，其中，主軸2與軸承套3之間圍成水介質壓力腔7，且軸承外套4上設有壓力水進口8，軸承套3上設有與壓力水進口8相通的水介質通道9，軸承套3的內側設有至少三組對中分布的水介質壓力深腔12和水介質壓力淺腔13，此外，軸承套3上的每組水介質壓力深腔12上還設有進水節流小孔14。

本發明由于采用水濟作為懸浮軸承的介質，它能有效減少懸浮軸承液態膜的阻力，又加上水濟的散熱效果好，可以有效解決超高速懸浮軸承和普通懸浮軸承的散熱問題。以主軸直徑為φ100mm的水懸浮軸承為例，具有以下性能指標：1、主軸的徑向跳動≤0.002mm，軸向竄動≤0.003mm；2、主軸的徑向承載能力：500N/μ，軸向承載能力：300N/μ；3、主軸轉速：10000～12000轉/分；砂輪直徑為φ400mm，砂輪線速度為200米/秒；4、主軸單元系統溫升低于25℃，工作溫度低于55℃；5、主軸單元系統穩定性能好；6、有利于環保和節約資源，水濟非常利于環保而成本低，對環境無污染。水懸浮軸承可以廣泛應用于精密機床主軸、精密檢測設備的旋轉部位，以及有超高速高精度要求的主軸。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為實施例1的結構示意圖。

圖3為實施例1水介質壓力腔的展開圖。

圖4為實施例2的結構示意圖。

圖5為實施例2水介質壓力腔的結構示意圖。

其中：水質液壓站1、主軸2、軸承套3、軸承外套4，高壓軟管5、回水管6、水介質壓力腔7、壓力水進口8，水介質通道9，壓力右腔10、壓力左腔11、水介質壓力深腔12、水介質壓力淺腔13、進水節流小孔14。

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本發明的具體實施方式。