一种油静压主轴系统的制作方法

本发明涉及一种油静压主轴系统，尤其涉及一种径向及轴向分别三点120°均衡供油及轴瓦油腔无油揳供油结构。

背景技术：

目前，所有油静压主轴系统的轴瓦均采用油揳结构，供油方式大多数都采用单点供油模式。但在实际加工油揳的过程中，无论是采用车油揳、鏜油揳、数控加工油揳还是电火花加工油揳，要保证油揳的封油边均等都特别困难，对设备及操作人员要求特别高，当油揳的封油边不均等时，承载力就达不到理想的设计要求，并且当采用电火花加工油揳时，油揳四周飞刺会很硬，较难清理，如清理不干净，就会导致“抱轴”现象，严重时会导致整个油静压系统瘫痪！即使采用车油揳、鏜油揳、数控加工油揳，飞刺清理工作也不太容易，稍微不慎，也会经常出故障。单点供油模式使油腔中对主轴的压力很难保证均等，对主轴的悬浮效果不能达到理想要求，主轴回转精度往往较差，承载力达不到理想效果。

技术实现要素：

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种崭新的油静压主轴系统设计理念和方法。

本发明的技术方案：

一种油静压主轴系统，包括瓦套1、轴瓦2、主轴3、内端盖4、外端盖5、密封圈6和节流螺钉7；

所述主轴3装配在轴瓦2中，保证主轴3的轴肩与轴瓦2端部平齐；所述瓦套1套装在轴瓦2外部；所述内端盖4穿过主轴3，并和螺钉配合固定在轴瓦2两端；所述外端盖5穿过主轴3，并和瓦套1端部通过螺钉固定连接，确保外端盖5与内端盖4之间形成空腔，即为回油腔；所述外端盖5内侧镶有密封圈6；

所述瓦套1的管壁上对应于轴瓦2外室油腔位置设有进油通道9和回油通道A；在进油通道9两侧对称位置、并与回油腔位置对应处分别设有回油通道B10和回油通道C11，并通过工艺堵头8实现回油腔与外界的隔离；

所述轴瓦2主体为中心贯通的圆管形结构，其内外壁均设有圆环状凹槽，分别与瓦套1、主轴3形成外室油腔、内室油腔；所述外室油腔是由轴瓦2外壁上的圆环状凹槽与瓦套1内壁之间形成的；所述内室油腔是由轴瓦2内壁上的圆环状凹槽与主轴3外壁之间形成的；所述内室油腔宽度大于外室油腔的宽度；所述内室油腔的管壁上相隔120°分别设置一个径向进油孔，以连通内室油腔和外室油腔，从而给主轴3供油；

所述轴瓦2上还包含内室辅助油腔，其贯穿轴瓦2轴向管壁，三个内室辅助油腔相隔120°设置，并分别与三个径向进油孔贯通，三个内室辅助油腔两端各安装一个工艺堵头8以控制液压油的进出；

液压油从油箱依次经瓦套1上的进油通道9、外室油腔、轴瓦2上的径向进油孔进入内室油腔中，实现给主轴3供油；液压油经回油通道A流回油箱，或流入回油腔、再通过位于进油通道9两端的回油通道B10和回油通道C11流回油箱。

本发明的有益效果：

由于轴瓦独特的结构设计，彻底解决了传统需要加工油揳带来的各种弊端，完全颠覆了传统油静压主轴的设计理念。此结构经试验验证有以下优点：①由于无需油揳，所以加工容易，精度也很容易保证②省掉去飞刺环节③由于采用三点120°均衡供油，保证了整个油静压系统内部油压的均衡性，供油后使主轴3无论轴向还是径向受力相等，完全悬浮在轴瓦2的中心位置，主轴旋转精度可达到≤1um④承载力大大提升，比同样尺寸的传统油静压主轴系统承载力提升30％以上。一种低噪音低振动大载荷力的油静压主轴颠覆了原有油静压主轴的结构，成品率由原来的60％提高到100％，振动噪音由老结构的10dB降低到0dB.载荷力提高了35％。

附图说明

图1是油静压系统结构示意图。

图中：1瓦套；2轴瓦；3主轴；4内端盖；5外端盖；6密封圈；7节流螺钉；8工艺堵头8；9进油通道9；10回油通道B10；11回油通道C11。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

一种油静压主轴系统，包括瓦套1、轴瓦2、主轴3、内端盖4、外端盖5、密封圈6和螺钉；

所述主轴3装配在轴瓦2中，保证主轴3的轴肩与轴瓦2端部平齐；所述瓦套1套装在轴瓦2外部；所述内端盖4穿过主轴3，并和螺钉配合固定在轴瓦2两端；所述外端盖5穿过主轴3，并和瓦套1端部通过螺钉固定连接，确保外端盖5与内端盖4之间形成空腔，即为回油腔；所述外端盖5内侧镶有密封圈6；

所述瓦套1的管壁上对应于轴瓦2外室油腔位置设有进油通道9和回油通道A；在进油通道9两侧对称位置、并与回油腔位置对应处分别设有回油通道B10和回油通道C11，并通过工艺堵头8实现回油腔与外界的隔离；

所述轴瓦2主体为中心贯通的圆管形结构，其内外壁均设有圆环状凹槽，分别与瓦套1、主轴3形成外室油腔、内室油腔；所述外室油腔是由轴瓦2外壁上的圆环状凹槽与瓦套1内壁之间形成的；所述内室油腔是由轴瓦2内壁上的圆环状凹槽与主轴3外壁之间形成的；所述内室油腔宽度大于外室油腔的宽度；所述内室油腔的管壁上相隔120°分别设置一个径向进油孔，以连通内室油腔和外室油腔，从而给主轴3供油；

所述轴瓦2上还包含内室辅助油腔，其贯穿轴瓦2轴向管壁，三个内室辅助油腔相隔120°设置，并分别与三个径向进油孔贯通，三个内室辅助油腔两端各安装一个工艺堵头8以控制液压油的进出；

液压油从油箱依次经瓦套1上的进油通道9、外室油腔、轴瓦2上的径向进油孔进入内室油腔中，实现给主轴3供油；液压油经回油通道A流回油箱，或流入回油腔、再通过位于进油通道9两端的回油通道B10和回油通道C11流回油箱。

当压力油经过瓦套1，进入轴瓦2中，对主轴3施加压力的同时，压力油会源源不断地从两侧内端盖4中流出，变成压力很小的油液，从回油腔流回油箱，密封圈6挡住了回油从外端盖5流出的可能性，起到油液不渗漏的目的。

所述轴瓦2通过冷装的方式装入瓦套1中，轴瓦2与瓦套1为过盈配合；轴瓦2与主轴3为间隙配合。

所述轴瓦2两端有效支撑长度为轴瓦2总长的1/3～1/4，保证油静压主轴系统供油压力恒定，回油量足够，系统温升可控；当有效支撑长度确定后，来计算内室辅助油腔的孔径大小和长度，辅助油腔孔径保证比有效支撑孔径大0.2-0.3毫米之间，来更加完善油静压主轴系统的各项性能指标，主要包括完善温升指标、振动指标、回油量指标。

所述瓦套1形状为圆形、正方形或六边形。