一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置制造方法
【專利摘要】一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，涉及到一種無心磨床主軸上的軸瓦裝置，包括主軸座、主軸座上蓋、主軸、液壓油箱、液壓泵、過濾器、冷卻器、調(diào)壓閥、單向閥，主軸座上設(shè)置有主軸，主軸座上設(shè)置有固定瓦和調(diào)節(jié)瓦，固定瓦和調(diào)節(jié)瓦包裹有主軸且與主軸之間留有空隙，固定瓦固定在主軸座上，調(diào)節(jié)瓦通過調(diào)節(jié)螺栓連接主軸座上蓋，主軸座和主軸座上蓋上設(shè)置有回油槽，調(diào)節(jié)瓦和固定瓦內(nèi)表面上設(shè)置有若干個油腔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本裝置的軸瓦為二片瓦，二片瓦的軸瓦的包角大，穩(wěn)定性好，與主軸的接觸點多受力面積大使其耐磨性大副度提高。同時軸瓦與主軸之間通過油膜進(jìn)行無間隙運(yùn)轉(zhuǎn)，可以確保磨床在重切削的精度與穩(wěn)定性。
【專利說明】一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種無心磨床主軸上的軸瓦裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]無心磨床作為一種大型磨削設(shè)備，其軸瓦一般采用分離型或者整體型，分離型軸瓦大多是各自獨立的三片瓦結(jié)構(gòu)，軸瓦與軸之間的間隙經(jīng)各自的頂瓦螺栓調(diào)節(jié)。這種結(jié)構(gòu)的軸瓦，一方面調(diào)整操作復(fù)雜，并且同軸度難以保證，使被加工工件精度不夠；另一方面主軸與軸瓦在局部都有直接接觸，在工作中摩擦發(fā)熱，造成主軸和軸瓦磨損快，同時軸和瓦間的潤滑油易出現(xiàn)溫度過高現(xiàn)象。另外還有一種整體型軸瓦，其內(nèi)孔和與之配合的主軸均為圓錐形的，雖然調(diào)整較方便，但圓錐形主軸和軸瓦容易出現(xiàn)加工角度誤差而導(dǎo)致接觸不良，并且圓錐主軸產(chǎn)生的軸向力作用在定位推力軸承上，加重了推力軸承的負(fù)擔(dān)，造成軸承的過早損壞，影響了磨床的維修周期和工件的加工精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，本裝置的軸瓦為二片瓦,二片瓦的軸瓦的包角大,穩(wěn)定性好,與主軸的接觸點多受力面積大使其耐磨性大副度提高。同時軸瓦與主軸之間通過油膜進(jìn)行無間隙運(yùn)轉(zhuǎn)，可以確保磨床在重切削的精度與穩(wěn)定性。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，包括主軸座、主軸座上蓋、主軸、液壓油箱、液壓泵、過濾器、冷卻器、調(diào)壓閥、單向閥，所述的主軸座上設(shè)置有主軸，所述的主軸座上設(shè)置有固定瓦和調(diào)節(jié)瓦，所述的固定瓦和所述的調(diào)節(jié)瓦包裹有主軸且與所述的主軸之間留有空隙，所述的固定瓦固定在所述的主軸座上，所述的調(diào)節(jié)瓦通過至少三個調(diào)節(jié)螺栓連接所述的主軸座上蓋，所述的主軸座和所述的主軸座上蓋上設(shè)置有與所述固定瓦和所述調(diào)節(jié)瓦相配合的回油槽，所述的固定瓦上設(shè)置有若干個甲進(jìn)油通道，所述的固定瓦上還設(shè)置有與若干個甲軸向油腔，所述的甲軸向油腔上設(shè)置有與所述甲進(jìn)油通道相連通的甲入油孔，所述的甲軸向油腔上還設(shè)置有若干個與所述甲軸向油腔連通的甲包角油腔，所述的調(diào)節(jié)瓦上設(shè)置有若干個乙進(jìn)油通道，所述的調(diào)節(jié)瓦還上設(shè)置有與若干個乙軸向油腔，所述的乙軸向油腔上設(shè)置有與所述乙進(jìn)油通道相連通的乙入油孔，所述的乙軸向油腔上還設(shè)置有若干個與所述乙軸向油腔連通的乙包角油腔。
[0005]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述的調(diào)節(jié)瓦上設(shè)置有5個呈正十字交叉的所述的調(diào)節(jié)螺栓，5個所述的調(diào)節(jié)螺栓包括縱向組和圓周組，所述的縱向組包括3個均勻設(shè)置在所述調(diào)節(jié)瓦豎直軸向上的所述調(diào)節(jié)螺栓，所述的圓周組包括3個均勻設(shè)置在所述調(diào)節(jié)瓦的圓周面上的所述調(diào)節(jié)螺栓。
[0006]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述的固定瓦上設(shè)置有兩條相互平行的甲軸向油腔，所述的甲軸向油腔上設(shè)置有間距相等且相互平行的四個所述的甲包角油腔。
[0007]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述的調(diào)節(jié)瓦上設(shè)置有兩條相互平行的乙軸向油腔，所述的乙軸向油腔上設(shè)置有間距相等且相互平行的四個所述的乙包角油腔。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述的主軸上設(shè)置有甩油圈，所述的主軸座和所述的主軸座上蓋設(shè)置有與所述的甩油圈相配合的密封蓋和壓緊端蓋。
[0009]這樣設(shè)置，動靜壓軸瓦是把軸瓦分成二片瓦，分別為固定瓦及調(diào)節(jié)瓦，分成二片瓦的好處是:使軸瓦的包角大，穩(wěn)定性好，接觸點多受力面積大使其耐磨性大副度提高。固定瓦用螺栓固定在主軸座上，調(diào)節(jié)瓦安裝在主軸座上蓋，并通過設(shè)在主軸座上蓋的五支調(diào)節(jié)螺栓來調(diào)節(jié)瓦與主軸之間的間隙。其間隙在0.02、.03之間，主軸間隙的間隙由油膜厚度+主軸熱膨脹系數(shù)+軸瓦熱膨脹系數(shù)確定，在這范圍內(nèi)根據(jù)熱膨脹系數(shù)測量儀所測量的實際讀數(shù)來確定其實際間隙，保證主軸在工作中無間隙運(yùn)轉(zhuǎn)，采有這種方式調(diào)節(jié)使主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的動壓油膜承載能力非常大，確保了磨床在重切削的精度與穩(wěn)定性。由于油膜的壓力大及磨床在重切削過程中產(chǎn)生的重載荷作用下，調(diào)節(jié)瓦容易產(chǎn)生偏移，所以采用了五支正十字交叉排列形式的調(diào)節(jié)螺栓把上軸瓦牢牢固定，以確保磨床在重切削大壓力時軸瓦仍然紋絲動。當(dāng)假設(shè)有一支螺栓產(chǎn)生松動時還有四支仍然牢牢把上軸瓦牢牢固定著。使主軸的穩(wěn)定性顯著提高，同時五支調(diào)節(jié)螺栓中的四支分別位于軸瓦四邊的邊緣，可以緊密的調(diào)節(jié)軸瓦與主軸之間的間隙。而傳統(tǒng)無心磨床的上軸瓦只用一支調(diào)節(jié)螺栓，其上軸瓦極容易產(chǎn)生移動而影響主軸的穩(wěn)定性。當(dāng)磨床使用了多年以后主軸或軸瓦產(chǎn)生了磨損，導(dǎo)致主軸與軸瓦配合間隙過大，此時可以通過單位調(diào)節(jié)這五支調(diào)節(jié)螺栓中的一個或者數(shù)個就可以把間隙調(diào)到標(biāo)準(zhǔn)值，減少了維修時間及成本，延長了使用壽命。在每片瓦上開設(shè)2個進(jìn)油孔及2條軸向油腔與圓周方向8條包角油腔，這些油腔又叫做靜壓油腔。當(dāng)液壓泵輸出的壓力潤滑油經(jīng)過拱油裝置進(jìn)入到軸瓦各靜油腔時，就產(chǎn)生了四條壓力油帶就相當(dāng)于四個液壓軸承一樣，把主軸托浮在軸瓦的中心，此時不管主軸在靜止?fàn)顟B(tài)還是轉(zhuǎn)動狀態(tài)，在主軸與軸瓦之間都產(chǎn)生了一層壓力油膜，從而形成了液壓油膜摩擦。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本裝置的軸瓦為二片瓦，二片瓦的軸瓦的包角大，穩(wěn)定性好，與主軸的接觸點多受力面積大使其耐磨性大副度提高。同時軸瓦與主軸之間通過油膜進(jìn)行無間隙運(yùn)轉(zhuǎn)，可以確保磨床在重切削的精度與穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明橫截面示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明固定瓦和調(diào)節(jié)瓦示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明工作原理示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，包括主軸座1、主軸座上蓋2、主軸3、液壓油箱101、液壓泵102、過濾器103、冷卻器104、調(diào)壓閥105、單向閥106。主軸座I上設(shè)置有主軸3，主軸座I上設(shè)置有固定瓦5和調(diào)節(jié)瓦4，固定瓦5和調(diào)節(jié)瓦4包裹有主軸3且固定瓦5和調(diào)節(jié)瓦4與主軸3之間留有空隙。主軸座I和主軸座上蓋2上設(shè)置有與固定瓦5和調(diào)節(jié)瓦4相配合的回油槽11，主軸3上設(shè)置有甩油圈7，主軸座I和主軸座上蓋2設(shè)置有與甩油圈7相配合的密封蓋8和壓緊端蓋9。固定瓦5上設(shè)置有兩個甲進(jìn)油通道51，固定瓦5還上設(shè)置有兩條相互平行的甲軸向油腔52，甲軸向油腔52在軸向把固定瓦5均勻的分成三等分，甲軸向油腔52上設(shè)置有與甲進(jìn)油通道51相連通的甲入油孔55，甲軸向油腔52上設(shè)置有間距相等且相互平行的四個甲包角油腔53，甲包角油腔53圓周向分布在固定瓦5上呈現(xiàn)弧形。在固定瓦5上還設(shè)置有固定螺栓口 54。固定瓦5設(shè)置若干個固定螺栓通過有固定螺栓口 54固定在所述的主軸座I上，使得固定瓦5不得調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)瓦4上設(shè)置有兩個乙進(jìn)油通道41，調(diào)節(jié)瓦4還上設(shè)置有兩條相互平行的乙軸向油腔42，乙軸向油腔42在軸向把調(diào)節(jié)瓦4均勻的分成三等分，乙軸向油腔42上設(shè)置有與乙進(jìn)油通道41相連通的乙入油孔45，乙軸向油腔42上設(shè)置有間距相等且相互平行的四個乙包角油腔43，乙包角油腔43圓周向分布在調(diào)節(jié)瓦4上呈現(xiàn)弧形。在調(diào)節(jié)瓦4上還設(shè)置有調(diào)節(jié)螺栓口 44，調(diào)節(jié)螺栓口 44呈正十字交叉。調(diào)節(jié)瓦4上設(shè)置通過調(diào)節(jié)螺栓口 44的調(diào)節(jié)螺栓6連接主軸座上蓋2，五個調(diào)節(jié)螺栓6包括縱向組和圓周組，縱向組包括3個調(diào)節(jié)螺栓6且均勻的設(shè)置在調(diào)節(jié)瓦4的豎直軸面上，圓周組包括3個調(diào)節(jié)螺栓6且均勻的設(shè)置在調(diào)節(jié)瓦4的圓周面上。
[0017]在實際應(yīng)用中，每一個乙進(jìn)油通道41或甲進(jìn)油通道51都單獨對應(yīng)一組可變調(diào)壓閥105和單向閥106。使用時，先啟動液壓泵102，液壓油箱101內(nèi)的潤滑油具有一定壓力后經(jīng)過精密過濾器103，冷卻裝置104，可變調(diào)壓閥105后經(jīng)過單向閥106分別進(jìn)入到調(diào)節(jié)瓦4和固定瓦5的油腔內(nèi)，此時在潤滑油的壓力作用下主軸3被托浮在軸調(diào)節(jié)瓦4和固定瓦5的中心，然后潤滑油經(jīng)過油封面13后油壓降為零流入回油槽11經(jīng)回油孔12重新流入液壓油箱101。這樣不管主軸3是否轉(zhuǎn)動在主軸3與調(diào)節(jié)瓦4和固定瓦5之間都有一層有一定壓力的油膜，使兩摩擦面分開，產(chǎn)生油膜摩擦。當(dāng)啟動主軸3時假設(shè)由于皮帶的拉力或外載荷作用下主軸3產(chǎn)生偏心量，使得主軸3往調(diào)節(jié)瓦4或固定瓦5的某一側(cè)方向偏移，此時主軸3與調(diào)節(jié)瓦4或固定瓦之間的間隙減小，潤滑油經(jīng)間隙小的地方阻力大，流量會減小，因此流過可變調(diào)壓閥105的壓降會減小，因為液壓泵102輸出來的壓力是一定的，所以此時這一側(cè)間隙內(nèi)的壓力會升高。相反此時另一側(cè)的間隙大，潤滑油經(jīng)間隙大的地方阻力變小，流量會增大，因此流過可變調(diào)壓閥105的壓降會增大，所以另一側(cè)的壓力會減小。通過這種壓差的變化就可以平衡無心磨床在工作中產(chǎn)生的外載荷。當(dāng)主軸3進(jìn)入到高速正常運(yùn)行中，即無心磨床在正常研磨中，由于主軸3高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的動壓油膜效應(yīng)與靜壓本身壓力效應(yīng)之和，所產(chǎn)生的油膜承載力足以抵抗無心磨床在正常磨削或重磨削所產(chǎn)生的重載荷。當(dāng)要停機(jī)時，主軸3轉(zhuǎn)束慢慢降低，當(dāng)轉(zhuǎn)速降到1M/S1M/S時，在潤滑油粘性剪切應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的油膜壓力與靜壓本身壓力效應(yīng)作用下，油膜仍然有足夠的承載力把主軸3托浮在調(diào)節(jié)瓦4和固定瓦5中心，始終保持液壓摩擦狀態(tài)。防止了主軸3與調(diào)節(jié)瓦4和固定瓦5表面微觀不平的平均高點與高點之間產(chǎn)生直接摩擦或直接干磨，延長了無心磨床的使用壽命。在長時間使用后，調(diào)節(jié)瓦4和固定瓦5與主軸3之間的間隙會發(fā)生改變，影響了無心磨床切削的精確度，為此可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)瓦4上的調(diào)節(jié)螺栓口 44對間隙進(jìn)行改變。
【權(quán)利要求】
1.一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，包括主軸座(I)、主軸座上蓋(2)、主軸(3)、液壓油箱(101)、液壓泵(102)、過濾器(103)、冷卻器(104)、調(diào)壓閥(105)、單向閥(106)，所述的主軸座(I)上設(shè)置有主軸(3)，其特征為，所述的主軸座(I)上設(shè)置有固定瓦(5)和調(diào)節(jié)瓦(4)，所述的固定瓦(5)和所述的調(diào)節(jié)瓦(4)包裹有主軸(3)且與所述的主軸(3)之間留有空隙，所述的固定瓦(5)固定在所述的主軸座(I)上，所述的調(diào)節(jié)瓦(4)通過至少三個調(diào)節(jié)螺栓(6)連接所述的主軸座上蓋(2)，所述的主軸座(I)和所述的主軸座上蓋(2)上設(shè)置有與所述固定瓦(5)和所述調(diào)節(jié)瓦(4)相配合的回油槽(11)，所述的固定瓦(5)上設(shè)置有若干個甲進(jìn)油通道(51)，所述的固定瓦(5)還上設(shè)置有與若干個甲軸向油腔(52)，所述的甲軸向油腔(52)上設(shè)置有與所述甲進(jìn)油通道(51)相連通的甲入油孔(55)，所述的甲軸向油腔(52)上還設(shè)置有若干個與所述甲軸向油腔(52)連通的甲包角油腔(53)，所述的調(diào)節(jié)瓦(4)上設(shè)置有若干個乙進(jìn)油通道(41)，所述的調(diào)節(jié)瓦(4)上還設(shè)置有與若干個乙軸向油腔(42)，所述的乙軸向油腔(42)上設(shè)置有與所述乙進(jìn)油通道(41)相連通的乙入油孔(45)，所述的乙軸向油腔(42)上還設(shè)置有若干個與所述乙軸向油腔(42)連通的乙包角油腔(43)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，其特征為，所述的調(diào)節(jié)瓦(4)上設(shè)置有5個呈正十字交叉的所述的調(diào)節(jié)螺栓(6)，5個所述的調(diào)節(jié)螺栓(6)包括縱向組和圓周組，所述的縱向組包括3個均勻設(shè)置在所述調(diào)節(jié)瓦(4)豎直軸向上的所述調(diào)節(jié)螺栓(6)，所述的圓周組包括3個均勻設(shè)置在所述調(diào)節(jié)瓦(4)的圓周面上的所述調(diào)節(jié)螺栓(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，其特征為，所述的固定瓦(5)上設(shè)置有兩條相互平行的甲軸向油腔(52)，所述的甲軸向油腔(52)上設(shè)置有間距相等且相互平行的四個所述的甲包角油腔(53)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，其特征為，所述的調(diào)節(jié)瓦(4)上設(shè)置有兩條相互平行的乙軸向油腔(42)，所述的乙軸向油腔(42)上設(shè)置有間距相等且相互平行的四個所述的乙包角油腔(43)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動靜壓結(jié)合軸瓦裝置，其特征為，所述的主軸(3)上設(shè)置有甩油圈(7)，所述的主軸座(I)和所述的主軸座上蓋(2)設(shè)置有與所述的甩油圈(7)相配合的密封蓋(8 )和壓緊端蓋(9 )。
【文檔編號】F16C32/06GK104154120SQ201410351993
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】陳文高 申請人:寧波中德高隆精密機(jī)械有限公司