[發明專利]一種高速氣浮磨削主軸

有效

• 申請號: 202110774612.6
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113427400B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 于久寶;王飛;趙亮;李瑞揚
• 申請（專利權）人: 江蘇工大金凱高端裝備制造有限公司;丹陽蘇南高端裝備制造研究所
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04;B24B49/00;B24B55/02
• 代理公司: 常州國洸專利代理事務所(普通合伙) 32467
• 代理人: 林大偉

本發明涉及一種小孔節流氣浮主軸，尤其涉及一種高速氣浮磨削主軸，屬于氣浮軸承技術領域。其中止推軸承組件通過螺釘經止推板過渡與徑向軸承組件連接組成高速氣浮磨削主軸的止推氣浮軸承與徑向氣浮軸承；轉軸組件安裝在止推軸承組件、止推板與徑向軸承組件內部，轉軸組件與止推軸承組件及軸承組件之間組裝形成間隙，電機組件安裝在高速氣浮磨削主軸后端與徑向軸承組件通過螺釘連接，為轉軸組件高速運動提供回轉驅動力；止推軸承組件、徑向軸承組件與電機組件上設有水冷槽，為高速氣浮磨削主軸運動過程中軸承部分及電機部分散熱，保證運動精度及平穩性；電機組件上安裝有霍爾傳感器，監測轉軸組件運動中轉速。

技術領域

本發明涉及一種小孔節流氣浮主軸，尤其涉及一種高速氣浮磨削主軸，屬于氣浮軸承技術領域。

背景技術

目前，隨著機械加工行業不斷發展，對精密加工工藝及精密設備提出更高的精度要求。高速氣浮主軸因轉速快、運動精度高及回轉跳動精度高等優勢，目前廣泛用于微孔打孔、晶元切割及砂輪磨削修整行業。但目前行業內氣浮主軸尺寸較小，徑向軸承剛度偏低，目前還未在銑削行業及磨削行業廣泛使用。

有鑒于上述的缺陷，本發明以期創設一種一款軸徑大，徑向軸承更長的小孔節流高速氣浮磨削主軸，高速氣浮磨削主軸設有全封閉冷卻回路以及軸承排氣管路。高速氣浮磨削主軸運動速度及精度更高，整個軸系徑向剛度及傾斜剛度更高，能夠承受較大徑向力場合，適用于精密磨削加工，加工精度更高，加工表面粗糙度更優，使用壽命更長，產業上更具有商用價值。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種高速氣浮磨削主軸。本發明的高速氣浮磨削主軸運動速度及精度更高，整個軸系徑向剛度及傾斜剛度更高，能夠承受較大徑向力場合，適用于精密磨削加工，加工精度更高，加工表面粗糙度更優，使用壽命更長。

本發明的一種高速氣浮磨削主軸，包括止推軸承組件、止推板、轉軸組件、徑向軸承組件和電機組件，止推軸承組件通過螺釘經止推板過渡與徑向軸承組件連接組成高速氣浮磨削主軸的止推氣浮軸承與徑向氣浮軸承；

轉軸組件安裝在止推軸承組件、止推板與徑向軸承組件內部，轉軸組件與止推軸承組件及軸承組件之間組裝形成間隙，壓縮空氣可經節流器進入間隙中將轉軸組件浮起，為轉軸組件提供軸向支撐與徑向支撐，并減小轉軸組件與止推軸承組件、止推板、徑向軸承組件之間摩擦力；

電機組件安裝在高速氣浮磨削主軸后端與徑向軸承組件通過螺釘連接，為轉軸組件高速運動提供回轉驅動力；

止推軸承組件、徑向軸承組件與電機組件上設有水冷槽，為高速氣浮磨削主軸運動過程中軸承部分及電機部分散熱，保證運動精度及平穩性；

電機組件上安裝有霍爾傳感器，監測轉軸組件運動中轉速。

進一步的，所述高速氣浮磨削主軸徑向上共設置3個徑向軸承，每個徑向軸承上設置雙排節流器，每排節流器共有12個，單個徑向軸承長度與軸徑之比為5:4，單邊間隙為14μm。

進一步的，所述止推軸承組件包括止推軸承、第一密封圈、第一節流器、密封端蓋、第二密封圈、第三密封圈、堵塞，止推軸承上設有水冷流道、第一氣室、第一V型均壓槽、水冷及空氣流道；密封端蓋上設有第一環形溝槽、第二環形溝槽。

密封端蓋通過螺釘安裝在止推軸承上，密封端蓋上第一環形溝槽、第二環形溝槽與轉軸組件上環形密封端蓋配合形成迷宮型密封，防止水汽及切削液進入高速氣浮磨削主軸內部；

止推軸承上設有水冷流道，為止推軸承進行冷卻；

止推軸承上設有第一氣室，為將要流入氣浮面的壓縮空氣提供臨時儲存空間；

密封端蓋上設有密封圈安裝溝槽，第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈安裝在止推軸承與密封端蓋接觸面位置，為水冷流道及第一氣室密封，防止冷卻液及壓縮空氣泄漏；