[實用新型]一種液體滑動止推軸承軸向節(jié)流結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020538595.3
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN201827234U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 胡永光
• 申請（專利權）人: 胡永光
• 主分類號: F16C17/10
• 分類號: F16C17/10
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本實用新型涉及液體滑動軸承領域，特別是一種適用于機床主軸系統(tǒng)的液體滑動止推軸承節(jié)流結構。

背景技術

現(xiàn)有的液體滑動止推軸承兩端都是采用徑向節(jié)流的環(huán)形腔結構。電子工業(yè)出版社2007年9月出版的鐘洪等人編著《液體靜壓動靜壓軸承設計使用手冊》P52頁介紹了一種典型的C6140車床的靜壓主軸單元。如圖1所示，其主軸1，前軸承2，后軸承3以及止推軸承4，鎖緊螺母5共同構成了靜壓主軸單元的軸向止推軸承結構，前軸承2和后軸承3用于止推的端部均采用徑向節(jié)流的環(huán)形腔結構，止推軸承4布置在后軸承3后部，利用鎖緊螺母5固定，通過改變止推軸承間隙調整墊6的尺寸來調整軸向間隙即徑向節(jié)流邊的間隙。由于主軸熱膨脹造成的伸長量△L通常在1/100毫米數(shù)量級，而止推軸承軸向間隙與它在同一個數(shù)量級，當主軸1高速旋轉發(fā)熱膨脹導致長度尺寸變大時，軸向間隙會隨之變大，導致軸向剛性降低。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種液體滑動止推軸承軸向節(jié)流結構，它將現(xiàn)有兩端都是徑向節(jié)流結構的止推軸承改為一端徑向節(jié)流另一端軸向節(jié)流結構的止推軸承，可有效地改善主軸，尤其是高速主軸的工作狀況和剛性。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：所述液體滑動止推軸承軸向節(jié)流結構包括軸承、止推軸承以及止推軸承定位件，其結構特點是，所述軸承內側有用于主軸軸向止推的軸向節(jié)流邊A，該軸向節(jié)流邊A與主軸之間設有止推軸承，該止推軸承外圓周上有與該軸向節(jié)流邊A相對的軸向節(jié)流邊B，所述軸向節(jié)流邊A與所述軸向節(jié)流邊B之間有節(jié)流間隙C，軸承、止推軸承和主軸形成與節(jié)流器連通的腔E，軸承內槽與主軸外圓形成腔Q，軸承位于腔Q與腔E之間的內側有軸向節(jié)流邊S，主軸與節(jié)流邊S對應的部分之間有節(jié)流間隙。

所述液體滑動止推軸承還設有徑向節(jié)流結構為，在軸承一端面有與節(jié)流器連通的環(huán)形腔D，該軸承端面與主軸大頭對應的端面之間有徑向節(jié)流間隙F。

所述軸承與止推軸承外圓之間設有通過通道與流體介質容器連通的腔M。

以下對本實用新型做出進一步說明。

一種液體滑動止推軸承軸向節(jié)流結構，包括軸承9、止推軸承8以及卡環(huán)11，所述軸承9內側有用于主軸1軸向止推的軸向節(jié)流邊A，該軸向節(jié)流邊A與主軸1之間設有止推軸承8，該止推軸承8外圓周上有與該軸向節(jié)流邊A相對的軸向節(jié)流邊B，所述軸向節(jié)流邊A與所述軸向節(jié)流邊B之間有節(jié)流間隙C，軸承9、止推軸承8和主軸1形成與節(jié)流器連通的腔E，軸承9內槽與主軸1外圓形成腔Q，腔Q通過通道與流體介質容器連通，軸承9位于腔Q與腔E之間的內側有軸向節(jié)流邊S，主軸1與節(jié)流邊S對應的部分之間有節(jié)流間隙。

進一步地，如圖2和6所示，本實用新型所述軸向節(jié)流邊B伸入軸承9軸向節(jié)流邊A的寬度L2小于軸承9軸向止推的軸向節(jié)流邊寬度L1，此種情況下，有效軸向節(jié)流邊寬度L0等于軸向節(jié)流邊B伸入軸承9軸向節(jié)流邊A的寬度L2，由于主軸1熱膨脹造成的伸長量△L通常在1/100毫米數(shù)量級，而有效軸向節(jié)流邊寬度L0通常在毫米數(shù)量級，所以主軸1熱膨脹造成的伸長量△L對有效軸向節(jié)流邊寬度L0的影響很小，從而使壓力P2基本保持穩(wěn)定。

所述軸承9端面與主軸1大頭對應端面之間的間隙即為徑向節(jié)流間隙F，當所述徑向節(jié)流間隙F大于穩(wěn)定間隙F0時，端面環(huán)型腔D的壓力P1變小，前端承載力小于后部承載力，后部承載力推動主軸1向減小徑向節(jié)流間隙F的方向運動，端面環(huán)型腔D的壓力P1隨之變大，直至達到穩(wěn)定間隙F0。反之當徑向節(jié)流間隙F小于穩(wěn)定間隙F0時，端面環(huán)型腔D的壓力P1變大，前端承載力大于后部承載力，前端承載力推動主軸1向擴大徑向節(jié)流間隙F的方向運動，端面環(huán)型腔D的壓力P1隨之變小，直到達到穩(wěn)定間隙F0。

工作中系統(tǒng)壓力為P0的流體介質一路通過節(jié)流器節(jié)流后流入軸承9端面的環(huán)形腔D，在主軸1大頭后端面與軸承9前端面形成的環(huán)形徑向節(jié)流邊的作用下形成壓力P1，由公知的液壓公式可知當徑向節(jié)流間隙F變小時，環(huán)型腔D內壓力P1增大，當徑向節(jié)流間隙F變大時，泄露增加，環(huán)型腔D內壓力P1減小，另一路壓力流體介質通過節(jié)流器節(jié)流后流入由軸承9、止推軸承8和主軸1形成的腔E，在止推軸承8外圓與軸承9后部階梯孔的節(jié)流內孔面形成的有效軸向節(jié)流邊L0以及軸承9位于腔Q與腔E之間的內側的軸向節(jié)流邊S作用下形成壓力P2，端面環(huán)型腔D的壓力P1乘以端面環(huán)型腔D有效面積得出前端承載力，腔E的壓力P2乘以止推軸承有效端面面積得出后部承載力，當前后兩端的承載力相等時達到平衡，徑向節(jié)流間隙F達到穩(wěn)定。