[發明專利]自適應型立式車床靜壓支承工作臺

在審

• 申請號: 201710200535.7
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN108098371A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 于曉東;左旭;劉超;王梓璇;鄭旭航;張艷芹
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B23Q1/38
• 分類號: B23Q1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種自適應型油墊可傾式動靜壓混合潤滑推力軸承工作臺。靜壓推力軸承高速重載工況運行時，支承間隙油膜厚度減小，發熱量增加且工作臺與底座變形也變大，液壓油甩油量加大，靜壓承載力損失加大，嚴重時導致油墊和機床旋轉工作臺直接接觸形成干摩擦，進而出現摩擦失效。所以設計這種新型自適應型油墊可傾式結構軸承，實現靜壓損失的動壓補償，能有效地預防局部潤滑和干摩擦現象發生，進而提高靜壓推力軸承高效率、高精度穩定運行。

技術領域

本發明涉及一種集動壓推力軸承與靜壓推力軸承于一體的一種混合作用的推力軸承，尤其涉及的是自適應型油墊可傾式動靜壓混合潤滑推力支承工作臺。

背景技術

由于靜壓推力軸承優點眾多，已經成為數控裝備的核心部件，被廣泛應用于生產加工。在高速重載運行時，由于油流慣性力造成的甩油量的增加，橫向受到剪切力的作用發熱量增加，溫度升高液體潤滑油粘度下降，進而使兩平行板之間的油膜厚度變薄，再加上油膜的溫度分布不均勻，局部會產生熱變形，從而導致油膜厚度分布不均勻。在分布不均勻的壓力與溫度的作用下油膜厚度會變薄，影響摩擦副，進而影響彈性變形，致使潤滑油大量流出。如果潤滑條件再惡劣一些的話，這種工況會導致靜壓軸承摩擦失效。

發明內容

本發明重點解決高速重載運行時，剪切力和擠壓力造成的靜壓損失的問題。從而提出一種結構簡單，合理有效的自適應型油墊可傾式靜壓推力軸承工作臺結構以此解決這一問題。

為了攻克這一難題本發明采用的技術方案如下：本結構采用球面接觸連接，油墊與油墊座之間采用間隙配合，使用潤滑油潤滑。采用球面支撐時油墊可以任意方向擺動與周向轉動。考慮其加工方便，便于安裝等因素所以采用球面墊與油墊分離結構，并利用四個埋頭螺栓連接。

本發明與已有的技術相比有如下益處：本發明結構簡單，采用球面支撐時，油墊可以自動調節傾斜角度，靜壓受到損失，而油墊發生角度傾斜產生的動壓正好進行補償。能夠有效改善加工中油膜的變形，合理補償靜壓損失，使靜壓回轉臺高效率運轉。為在極端工況下靜壓支承的摩擦失效提供了一種較為合理的方案，也為靜壓支承的相關理論提供技術支持。

附圖說明

圖1是自適應型可傾式油墊結構示意圖；圖2是工作臺與底座的十二分之一裝配圖；圖3是底座與油墊裝配圖。

具體實施方式

結合各個說明書附圖說明：圖1是自適應型可傾式油墊結構示意圖，圖中油墊1-1與油墊座1-4之間采用間隙配合，使用潤滑油潤滑。采用球面墊1-3，使油墊1-1與油墊座1-4球面接觸連接。考慮其便于安裝等因素所以采用球面墊與油墊分離結構，并利用四個埋頭螺栓1-2連接。

工作原理：該結構采用十二個相同均布的靜壓油墊2-3，以回油槽將其分隔開，并且相互獨立，采用恒定流量供油方式進行供油，油墊之間不會出現竄油現象，靜壓推力軸承整體采用開式結構。工作時，當液壓油通過進油口輸入到油腔中，液壓油在油腔形成很大的壓力，將旋轉工作臺2-1和工件頂起，使油墊與旋轉工作臺之間形成了一層薄油膜2-2，機床旋轉工作臺和油墊處于完全流體潤滑狀態。靜壓推力軸承高速重載工況運行時，支承間隙油膜厚度減小，發熱量增加且工作臺與底座變形也變大，液壓油甩油量加大，靜壓承載力受到損失，嚴重時導致油墊和機床旋轉工作臺直接接觸形成干摩擦，進而出現摩擦失效。但是由于采用球面支撐時，油墊2-3可以自動調節傾斜角度，而油墊2-3發生角度傾斜產生的動壓正好對靜壓損失進行補償，并繼續保持主軸在預定載荷和轉速下運行，主軸表面與軸承表面被潤滑油完全隔開，軸承處于完全液體摩擦狀態下達到動靜壓合理匹配關系。采用這種自適應型動壓補償結構有效地補償靜壓損失，從而解決高速重載時局部產生干摩擦而導致的失效問題，并保證數控加工裝備高速重載工況條件下高效率、高精度、穩定運行。