专利名称：动静压轴承电主轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及各种机床用的一种电动主轴，特别是动静压轴承电主轴。
背景技术：
现有电主轴结构主要由传动电机、滚动轴承、套筒壳体、端盖组成，其轴承和电机产生的热是通过循环冷却水散发的，其缺点是回转精度不高、抗震性能差、使用寿命短且不易维修。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述现有技术的弊端，提供一种回转精度高、抗震性能好，散热效果强，使用寿命长且易于维修的动静压轴承电主轴。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种动静压轴承电主轴，主要由电机转子和主轴结合成一个整体，主轴由置于两轴承之间的电机直接驱动，主轴经前后轴承安装于机壳上，电机定子安装于机壳里，其特征在于前后轴承为环状轴瓦的滑动轴承，轴承外圆表面设有节流器和油道，它是由环绕轴承外圆表面的两条环形油槽，经若干条轴向油槽相连通构成，轴承内孔和主轴之间的间隙经穿过轴承体壁的经向油道与节流器油道连通，轴承内孔表面圆周对称分布4条轴向静压承载油腔和4条轴向动压承载油腔，在同一油腔内，静压油腔和动压油腔相互连通，其横截面，静压油腔为月弯形，动压油腔为锲形，轴承机壳上背部有进油通道，下底部有回油通道，两油道分别与前、后轴承进油道和回油道连通，构成压力油循环油路。
图1是本实用新型动静压轴承电主轴的结构图；
图2是本实用新型动静压轴承油腔的结构图；图3是本实用新型轴承节流器油路及轴承壳体油路的结构图。
具体实施方式
本实用新型结合具体实施例参见附图进一步说明如下一种动静压轴承电主轴，主要由驱动电机转子与主轴结合成一个整体，机壳6内安装有定子机壳7和定子8，转子9安装在主轴1上，它通过调整垫10，锁紧螺母11固定在主轴的一个锥面上，主轴1经前轴承4和后轴承12安装于机壳6和后机壳14上，经前轴承调整垫3，前端盖2和后端盖16联接成一体。前轴承4与后轴承12均为环状轴瓦的滑动轴承，轴承外圆表面设有节流器油道15，前、后轴承4、12外圆都是圆筒的，节流器油道15和壳体内圆表面联结构成节流器，油堵13用于工艺孔密封，参见附图1。
节流器油道15是由环绕前、后轴承4、12外圆表面的2条环形油槽18经油槽19相连构成节流器油流通道。前、后轴承4、12内表面圆周对称分布4条轴向静压承载油腔20和4条轴向动压承载油腔21，静压承载油腔20为月弯形，动压承载油腔21为锲形。前、后轴承4、12内孔与主轴1之间的间隙22经穿过前、后轴承4、12体壁的径向油道23与节流器油道15连通；机壳6上背部有进油通道5，下底部有出油通道17。机壳6的进出油通道5、17分别与前后轴承4、12的节流器油道15连通。进油通道5的进口与出油通道17的出口分别联接至外部压力油供油装置，参见附图2、3。
本实用新型是将液体动静压轴承和变频电机制作在一起，由供油系统提供给前后轴承一定的压力油，压力油经过前后轴承自身的节流器节流后，流向前后径向轴承和轴向止推轴承，使主轴悬浮在一定压力油液中间，使主轴托起不与金属接触，然后电机通电，主轴在无金属接触的情况下回转，主轴在旋转过程中由于动压油腔的动压作用，使主轴自动定心(几何中心)，通过变频器，主轴速度可实现无级调速，其转速可在300~30000转/分内变速。
本实用新型优点是1、主轴刚性好，当主轴直径Φ100毫米转速为3000转/分时，动刚度超过100公斤/微米。2、轴承工作寿命长，因为轴承是采用静动压轴承无金属接触，主轴轴承无磨损，从理论上讲寿命无限长，实际工作中较滚动轴承寿命要长3-5倍。3、由于采用静动压液体轴承，电机转子和主轴同一次精加工而成，所以主轴和转子同轴性好，主轴工作平稳无振动。4、轴承在高速回转时由于供油系统不断供给循环油，而循环油又可通过恒温装置制冷，因此轴承高速回转时产生的热量不断通过循环油液带走，使油液温度恒定，粘度不会发生变化，使轴承工作可靠，精度稳定不变。5、本专利采用的变频电机是自己研究开发的，它可在较宽的频率范围变速，其转速可在300-30000转/分内变速，而回转精度和刚性保持稳定。6、由于本专利结构简单，拆卸、维护、维修方便。高刚性、高寿命、高精度、高稳定性、高抗振性和容易维护是本实用新型的主要特点。
本实用新型可作为主轴功能部件，广泛用于各种高精度、高速度的数控磨床及各类加工机床。如数控外圆磨床、数控平面磨床、数控内圆磨床以及数控车床，数控镗床、数控铣床、数控加工中心等各种高刚度、高回转精度的数控机床。
权利要求1.一种动静压轴承电主轴，主要由电机转子和主轴结合成一个整体，主轴由置于两轴承之间的电机直接驱动，主轴经前后轴承安装于机壳上，电机定子安装于机壳里，其特征在于前后轴承为环状轴瓦的滑动轴承，轴承外圆表面设有节流器和油道，它是由环绕轴承外圆表面的两条环形油槽，经若干条轴向油槽相连通构成，轴承内孔和主轴之间的间隙经穿过轴承体壁的经向油道与节流器油道连通，轴承内孔表面圆周对称分布4条轴向静压承载油腔和4条轴向动压承载油腔，在同一油腔内，静压油腔和动压油腔相互连通，其横截面，静压油腔为月弯形，动压油腔为锲形，轴承机壳上背部有进油通道，下底部有回油通道，两油道分别与前、后轴承进油道和回油道连通，构成压力油循环油路。
专利摘要一种动静压轴承电主轴，主轴由两轴承之间的电机直接驱动，主轴和电机转子轴同为一体，主轴经前后轴承支承安装于机壳上，电机定子安装于机壳里。前后轴承均为环状轴瓦的滑动轴承，轴承外圆表面设有节流器和油道，它是由环绕轴承外圆表面的2条环形油槽，经若干条轴向油槽相连通构成，轴承内孔表面圆周对称分布4条轴向静压油腔和4条轴向动压油腔，其横截面静压油腔为弯月形，动压油腔为楔形，轴承机壳上背部有进油通道，下底部有回油通道，分别与前后轴承进油油道和回油油道连通，构成压力油循环油路，其轴承外圆为圆筒形。本实用新型特点是轴承刚性好，回转精度高，工作平稳，寿命长，适用于各种大型，精密，数控机床及其他设备。
文档编号F16C32/06GK2765372SQ20042006940
公开日2006年3月15日 申请日期2004年12月8日 优先权日2004年12月8日
发明者胡惜时, 陈达健 申请人:湖南同心科技有限公司