[實用新型]一種用于調(diào)節(jié)電主軸的預(yù)緊力的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320057377.1
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203156063U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐小平;周維綱;嚴海橋;甘紅旗;闞楊生
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大眾祥易機電技術(shù)有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 胡林嶺

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電主軸軸承預(yù)載荷調(diào)整技術(shù)。?

背景技術(shù)

隨著高速切削技術(shù)的飛速發(fā)展，作為機床核心功能部件的電主軸得到越來越廣泛的應(yīng)用。?

電主軸一般采用精密混合陶瓷角接觸球軸承來應(yīng)對高速運轉(zhuǎn)的要求，軸承必須在有預(yù)載荷情況下才能正常工作。預(yù)載荷不僅可消除軸承的軸向游隙，降低噪聲和振動，還可以提高軸承剛度、主軸的旋轉(zhuǎn)精度，抑制鋼球自轉(zhuǎn)時的滑動摩擦，從而提高主軸的使用壽命。?

一般說來，預(yù)載荷越大，提高剛度和旋轉(zhuǎn)精度的效果就越好；但是另一方面，預(yù)載荷越大，摩擦力就越大，溫升就越高，可能會造成軸承的燒傷，引起電主軸的故障停機。?

目前，對于中低轉(zhuǎn)速的電主軸，往往采用剛性預(yù)載荷，即利用軸承內(nèi)外隔圈的寬度尺寸差來施加預(yù)載荷。這種方式軸系剛度較強，結(jié)構(gòu)簡單，但當軸系零件發(fā)熱而使長度尺寸變化時，預(yù)載荷大小也會相應(yīng)發(fā)生變化。?

對于高速電主軸為了避免由于高速離心力以及溫升變化使預(yù)載荷過大，往往應(yīng)采用彈性預(yù)載荷的方式，即用適當?shù)膹椈闪碜鳛轭A(yù)緊力。由于彈簧的剛度遠小于軸承剛度，因此在運轉(zhuǎn)中預(yù)緊力幾乎始終保持不變，但缺點就是剛性相對較差。?

以上兩種方法，在電主軸裝配完成以后，其預(yù)載荷大小就無法改變和調(diào)整。對于使用速度范圍較廣的電主軸，如對其使用性能和使用壽命有較高要求，既要滿足低速狀態(tài)的高剛性、高承載，又能在高速狀態(tài)時避免預(yù)緊力過大，以往的兩種預(yù)緊方式就不能完全勝任。?

因此，亟需一種電主軸可調(diào)預(yù)緊的技術(shù)方案。?

實用新型內(nèi)容

為了實現(xiàn)電主軸可調(diào)預(yù)緊，尤其是針對電主軸處于高速和低速兩種截然不同的狀態(tài)下的可調(diào)預(yù)緊，本實用新型提供了一種用于調(diào)節(jié)電主軸的預(yù)緊力的裝置。?

在一個實施例中，本實用新型提供了一種用于調(diào)節(jié)電主軸的預(yù)緊力的裝置。該裝置包括：?

預(yù)緊油缸，所述預(yù)緊油缸位于所述電主軸的軸承的邊側(cè)；?

彈簧，所述彈簧產(chǎn)生的彈簧力作用于所述軸承的外圈，其中所述軸承的預(yù)載荷由所述預(yù)緊油缸的液壓力和所述彈簧的彈簧力共同作用產(chǎn)生；?

比例調(diào)壓裝置，所述比例調(diào)壓裝置位于所述電主軸的尾端殼體，并與所述預(yù)緊油缸耦接；?

控制系統(tǒng)，所述比例調(diào)壓裝置接收所述控制系統(tǒng)的控制信號，所述控制信號與所述軸承當前的狀態(tài)參數(shù)相關(guān)聯(lián)。在一個實施例中，所述控制系統(tǒng)包括狀態(tài)參數(shù)采集裝置，用于采集所述軸承的轉(zhuǎn)速和溫度中的至少一者。?

在一個實施例中，當所述軸承的轉(zhuǎn)速低于一閾值時，所述控制系統(tǒng)控制所述比例調(diào)壓裝置的輸出，以便調(diào)節(jié)所述預(yù)緊油缸所產(chǎn)生的液壓力，以獲得與轉(zhuǎn)速相適應(yīng)的最佳預(yù)載荷值；當所述軸承的轉(zhuǎn)速高于一閾值時，所述控制系統(tǒng)控制所述比例調(diào)壓裝置的輸出壓力為零，使得所述軸承的預(yù)載荷全部由所述彈簧的彈簧力產(chǎn)生。?

在一個實施例中，所述預(yù)緊油缸是多點分布的油缸。?

在一個實施例中，所述預(yù)緊油缸是整體的環(huán)形油缸。?

在一個實施例中，所述裝置還包括拉桿松刀油缸，所述比例調(diào)壓裝置與所述拉桿松刀油缸并聯(lián)。?

本實用新型的有益效果是經(jīng)過本技術(shù)調(diào)整的電主軸轉(zhuǎn)速適用范圍更廣，既能滿足低速高剛性，又能滿足高速恒定預(yù)緊力的要求，相對于原有技術(shù)狀態(tài)的電主軸，性能提升，主軸系統(tǒng)的剛性和加工精度得到改善，同電主軸的使用壽命更長。?

附圖說明

本實用新型的以上實用新型內(nèi)容以及下面的具體實施方式在結(jié)合附圖閱讀時會得到更好的理解。需要說明的是，附圖僅作為所請求保護的實用新型的示例。在附圖中，相同的附圖標記代表相同或類似的元素。?

圖1示出根據(jù)本實用新型的實施例的用于調(diào)節(jié)電主軸的預(yù)緊力的裝置；?

圖2示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的采用簡易數(shù)控系統(tǒng)控制比例調(diào)壓裝置的輸出的示意圖；?

圖3示出示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的采用變頻器控制系統(tǒng)來控制比例調(diào)壓裝置的輸出的示意圖；?

圖4示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的采用配置電主軸軸承預(yù)緊力專用控制模塊來控制比例調(diào)壓裝置的輸出的示意圖；以及?

圖5示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的大型數(shù)控系統(tǒng)來控制比例調(diào)壓裝置的輸出的示意圖。?

具體實施方式

以下在具體實施方式中詳細敘述本實用新型的詳細特征以及優(yōu)點，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所揭露的說明書、權(quán)利要求及附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本實用新型相關(guān)的目的及優(yōu)點。?