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静压轴承模组 

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申请/专利权人:北京广工精密技术有限公司

摘要:本发明提供了一种静压轴承模组,包括:一动子机构;一定子机构,该动子机构穿设在定子机构中,该动子机构与该定子机构之间形成至少两个静压油腔;一分流机构,该分流机构设置于该定子机构的外侧壁上并与该至少两个静压油腔连通以将外部输入的油分流至该至少两个静压油腔中;一轴向调节机构,该轴向调节机构包括止推杆、气刹组件以及外壳组件,外壳组件套设于定子机构的末端,气刹组件设置于外壳组件的远离该定子机构的后端面上,该外壳组件的后端面开设有用于将该外壳组件与该气刹组件连通的通孔,该止推杆的一端与该动子机构的末端连接,该止推杆的另一端穿过该通孔并伸入该气刹组件的内腔中。

主权项:1.一种静压轴承模组,其特征在于,包括:一动子机构;一定子机构,该动子机构穿设在所述定子机构中,该动子机构与该定子机构之间形成至少两个静压油腔;一分流机构,该分流机构设置于该定子机构的外侧壁上并与该至少两个静压油腔连通以将外部输入的油分流至该至少两个静压油腔中;一轴向调节机构,该轴向调节机构包括止推杆、气刹组件以及外壳组件,所述外壳组件套设于所述定子机构的末端,所述气刹组件设置于所述外壳组件的远离该定子机构的后端面上,该外壳组件的后端面开设有用于将该外壳组件与该气刹组件连通的通孔,该止推杆的一端与该动子机构的末端连接,该止推杆的另一端穿过该通孔并伸入该气刹组件的内腔中;该气刹组件用于在该止推杆伸入气刹组件的内腔的长度变时,将该内腔中的气压降低到预设值;该气刹组件的内腔内设置有气压传感器,该气刹组件用于在该气压传感器检测到的气压值增大时,减小该内腔内的气压;所述外壳组件包括端板以及连接套,该连接套的大口端与该定子机构的末端连接,该端板设置于该连接套的小口端,该通孔设置于该端板上,该气刹组件设置于该端板的外侧并将该通孔覆盖;该端板与该连接套围成一稳压油腔,该稳压油腔用于存储高压油液并与所述静压油腔连通;所述动子机构包括动子以及动子盖板,该动子穿设在该定子机构中,该动子盖板设置于该动子的末端;该止推杆的一端与该动子盖板垂直连接;还包括爪卡盘以及第二基板,该第二基板与该动子的首端垂直固定连接,该爪卡盘设置于该第二基板的远离该动子的一端;所述定子机构包括轴承外套管、静压轴承前套管、静压轴承后套管以及静压轴承前端盖;所述静压轴承前套管插设于该轴承外套管的首端,该静压轴承后套管插设于该轴承外套管的末端,该静压轴承前套管的一端以及该静压轴承后套管的一端在该轴承外套管内间隔预设距离;所述静压轴承前套管与所述静压轴承前端盖之间形成气压密封腔;所述轴承外套管的内侧壁上设置有用于冷却所述静压轴承前套管以及静压轴承后套管的冷却油槽,所述冷却油槽与所述分流机构连通;所述轴承外套管中开设有出油通路,该出油通路分别与所述冷却油槽以及所述静压油腔连通。

全文数据:静压轴承模组技术领域本发明涉及静压领域,具体涉及一种静压轴承模组。背景技术静压技术在精密机械中具有广泛应用,静压导轨、静压轴承模组、静压丝杠是典型应用实例。超精密加工的大型辊筒类(长跨度、重量大、旋转部件)零部件,零部件体积很大受环境温度以及加工工艺影响会出现一定程度热膨胀与热变形。目前在超精密领域,当加工大型辊筒类零部件时,零部件热膨胀总会出现轴抱死的问题,通常的解决办法是在轴承座下安装导轨或在机床上安装直线电机实现一段微位移避免轴刚性破坏;对于静压轴的密封普遍的采用机械式密封,在油路口放置类似密封圈的零部件来达到好的密封效果,然而对于无阻尼的静压轴承来讲,采用机械式密封会出现摩擦,对于运动精度不易保证,同时机械密封件容易磨损,必须及时更换以保证密封效果;当前行业内,对于静压轴承破坏形式研究还不够深入,大多数没有认识到油温以及负载变化引起振动导致的疲劳失效;静压轴承集成度很低,一般的基本元件分流器都外置,需要匹配油路以及管接头,安装复杂。因此,现有技术存在缺陷,急需改进。发明内容本发明的目的是提供一种静压轴承模组,具有解决避免由于热胀而轴抱死的问情况,且结构简单。本发明提供了一种静压轴承模组,包括:一动子机构;一定子机构,该动子机构穿设在所述定子机构中,该动子机构与该定子机构之间形成至少两个静压油腔;一分流机构,该分流机构设置于该定子机构的外侧壁上并与该至少两个静压油腔连通以将外部输入的油分流至该至少两个静压油腔中;一轴向调节机构,该轴向调节机构包括止推杆、气刹组件以及外壳组件,所述外壳组件套设于所述定子机构的末端,所述气刹组件设置于所述外壳组件的远离该定子机构的后端面上,该外壳组件的后端面开设有用于将该外壳组件与该气刹组件连通的通孔,该止推杆的一端与该动子机构的末端连接,该止推杆的另一端穿过该通孔并伸入该气刹组件的内腔中;该气刹组件用于在该止推杆伸入气刹组件的内腔的长度变时,将该内腔中的气压降低到预设值。在本发明所述的静压轴承模组中,该气刹组件的内腔内设置有气压传感器,该气刹组件用于在该气压传感器检测到的气压值增大时,减小该内腔内的气压。在本发明所述的静压轴承模组中,所述外壳组件包括端板以及连接套,该连接套的大口端与该定子机构的末端连接,该端板设置于该连接套的小口端,该通孔设置于该端板上,该气刹组件设置于该端板的外侧并将该通孔覆盖。在本发明所述的静压轴承模组中,该端板与该连接套围成一稳压油腔,该稳压油腔用于存储高压油液并与所述静压油腔连通。在本发明所述的静压轴承模组中,所述动子机构包括动子以及动子盖板,该动子穿设在该定子机构中,该动子盖板设置于该动子的末端;该止推杆的一端与该动子盖板垂直连接。在本发明所述的静压轴承模组中,还包括爪卡盘以及第二基板,该第二基板与该动子的首端垂直固定连接,该爪卡盘设置于该第二基板的远离该动子的一端。在本发明所述的静压轴承模组中,所述定子机构包括轴承外套管、静压轴承前套管、静压轴承后套管以及静压轴承前端盖;所述静压轴承前套管插设于该轴承外套管的首端,该静压轴承后套管插设于该轴承外套管的末端,该静压轴承前套管的一端以及该静压轴承后套管的一端在该轴承外套管内间隔预设距离。在本发明所述的静压轴承模组中,所述静压轴承前套管与所述静压轴承前端盖之间形成气压密封腔。在本发明所述的静压轴承模组中,所述轴承外套管的内侧壁上设置有用于冷却所述静压轴承前套管以及静压轴承后套管的冷却油槽,所述冷却油槽与所述分流机构连通。在本发明所述的静压轴承模组中,所述轴承外套管中开设有出油通路,该出油通路分别与所述冷却油槽以及所述静压油腔连通。在本发明所述的静压轴承模组中,该静压轴承模组还包括多个动平衡调节块以及两个振动传感器;动平衡调节块设置于该爪卡盘的侧壁面上,两个振动传感器对称地设置于该爪卡盘的侧壁面;当装夹的工件很大时,动不平衡惯量很大,需要多个动平衡调节块来实现动平衡的调节。附图说明图1是本发明一些实施例中的一种静压轴承模组的分解结构示意图。图2是本发明一些实施例中的一种静压轴承模组的整体剖视图。图3是本发明一些实施例中的一种静压轴承模组的局部剖视图。图4是本发明一些实施例中的一种静压轴承模组的局部结构图。具体实施方式下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。请同时参照图1以及图2,图1是本申请一些实施例中的一种静压轴承模组模组的分解结构示意图,图2是本申请一些实施例中的一种静压轴承模组模组的剖视图。其中,该种静压轴承模组包括:一动子机构10、一定子机构20、一分流机构30、一轴向调节机构40、第二基板50以及爪卡盘60。其中,该动子机构10穿设在所述定子机构20中,该动子机构10与该定子机构20之间形成至少两个静压油腔221\231;该分流机构30设置于该定子机构20的外侧壁上并与该至少两个静压油腔221\231连通以将外部输入的油分流至该至少两个静压油腔221\231中;该轴向调节机构40分别与该定子机构20以及动子机构10连接,用于对该动子机构10的轴向位置进行调节。该第二基板50与该动子机构10的首端垂直固定连接,该爪卡盘60设置于该第二基板50的远离该动子机构10的一端。具体地,该动子机构10包括动子11以及动子盖板12,该动子11穿设在该定子机构20中,该动子盖板12设置于该动子11的末端;该轴向调节机构40的一端与该动子盖板12垂直连接。其中,该动子11呈圆管状,该动子盖板12呈扁平的阶梯圆柱状。其中,请同时参照图3,该定子机构20包括轴承外套管21、静压轴承前套管22、静压轴承后套管23以及静压轴承前端盖24。其中,静压轴承前套管22插设于该轴承外套管21的首端,该静压轴承后套管23插设于该轴承外套管21的末端,该静压轴承前套管22的一端以及该静压轴承后套管23的一端在该轴承外套管21内间隔预设距离。其中,该静压轴承前套管22与所述静压轴承前端盖24之间形成气压密封腔201。轴承外套管21的内侧壁上设置有用于冷却所述静压轴承前套管22以及静压轴承后套管23的冷却油槽211,所述冷却油槽211与所述分流机构30连通。轴承外套管21中开设有出油通路212,该出油通路212分别与所述冷却油槽211以及所述静压油腔221\231连通。其中,该轴承外套管21内形成一圆柱状的穿孔,该静压轴承前套管22包括第一圆管221以及连接于该第一圆管221的端部的环状的第一台阶面222。该第一圆管221插接在该轴承外套管21的穿孔中,该第一台阶面222与该穿孔一端的孔沿抵接。其中,该静压油腔221设置于该静压轴承前套管22的内侧壁上。该静压轴承后套管23包括第二圆管231以及连接于该第而圆管231的端部的环状的第二台阶面232。该第二圆管231插接在该轴承外套管21的穿孔中,该第二台阶面232与该穿孔的另一端的孔沿抵接。其中,该静压油腔231设置于该静压轴承前套管23的内侧壁上。其中,该分流机构30用于接收外部供油,并将该外部供油分成多路提供给每一静压油腔以及每一冷却油槽211。分流机构30向每一静压油腔以及每一冷却油槽211提供的油液为高压油液。该分流机构30为现有技术中的分流器或者节流器,其为现有技术,无需过多描述。其中,该轴向调节机构40包括止推杆42、气刹组件43以及外壳组件41,该外壳组件41套设于该定子机构20的末端,该气刹组件43设置于该外壳组件41的远离该定子机构20的后端面上,该外壳组件41的后端面开设有用于将该外壳组件41与该气刹组件43连通的通孔,该止推杆42的一端与该动子机构10的末端连接,该止推杆42的另一端穿过该通孔并伸入该气刹组件43的内腔中;该气刹组件43用于在该止推杆42伸入气刹组件43的内腔的长度变时,将该内腔中的气压降低到预设值。该气刹组件43的内腔内设置有气压传感器,该气刹组件43用于在该气压传感器检测到的气压值增大时,减小该内腔内的气压。外壳组件41包括端板412以及连接套411,连接套411呈喇叭状,一端大,一端小。该连接套411的大口端与该定子机构20的末端连接,该端板412设置于该连接套211的小口端,该通孔设置于该端板412上,该气刹组件43设置于该端板412的外侧并将该通孔覆盖。该端板412与该连接套411围成一稳压油腔410,该稳压油腔410用于存储高压油液并与静压油腔221\231连通。该止推杆42的一端与该动子盖板12垂直连接。其中,该第二基板50为圆形的基板,其用于将该爪卡盘60与该动子11固定连接。该爪卡盘60可以采用四爪卡盘,其用于装夹大型辊筒或者轴类零件。请同时参照图4,该静压轴承模组还包括多个动平衡调节块80以及两个振动传感器70。动平衡调节块80设置于该爪卡盘60的侧壁面上,两个振动传感器70对称地设置于该爪卡盘60的侧壁面。当装夹的工件很大时,动不平衡惯量很大,需要多个动平衡调节块80来实现动平衡的调节。该振动传感器用来检测静压轴承径向的跳动分析负载变化、加工环境对轴承疲劳的影响。当大型辊筒或者轴类零件由于加工环境、加工工序发生热胀冷缩等变化的时候,膨胀量会通过爪卡盘60、第二基板50,将变形量传递至动子11,此时与动子11刚性固定的动子盖板12沿着轴向后移,推动止推杆42,止推杆42位于稳压油腔410内,当大型辊筒或者轴类零件突然热变形时,止推杆42伸入气刹组件43的深度会加深,此时气刹组件43内的气压会突然增大,产生一个骤变,气刹组件43内的压力传感器检测到气压突增的信号,气刹组件43会动态的其内的气压,此时止推杆42自然的向后移动,当气压减小到系统设定值时,气压不在减小逐渐稳定,新的受力平衡点出现,此时完成动态调节过程。气刹组件内的新的气压值是设定计算得出的,综合了动子的刚性以及支反力。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

权利要求:1.一种静压轴承模组,其特征在于,包括:一动子机构;一定子机构,该动子机构穿设在所述定子机构中,该动子机构与该定子机构之间形成至少两个静压油腔;一分流机构,该分流机构设置于该定子机构的外侧壁上并与该至少两个静压油腔连通以将外部输入的油分流至该至少两个静压油腔中;一轴向调节机构,该轴向调节机构包括止推杆、气刹组件以及外壳组件,所述外壳组件套设于所述定子机构的末端,所述气刹组件设置于所述外壳组件的远离该定子机构的后端面上,该外壳组件的后端面开设有用于将该外壳组件与该气刹组件连通的通孔,该止推杆的一端与该动子机构的末端连接,该止推杆的另一端穿过该通孔并伸入该气刹组件的内腔中;该气刹组件用于在该止推杆伸入气刹组件的内腔的长度变时,将该内腔中的气压降低到预设值。2.根据权利要求1所述的静压轴承模组,其特征在于,该气刹组件的内腔内设置有气压传感器,该气刹组件用于在该气压传感器检测到的气压值增大时,减小该内腔内的气压。3.根据权利要求1所述的静压轴承模组,其特征在于,所述外壳组件包括端板以及连接套,该连接套的大口端与该定子机构的末端连接,该端板设置于该连接套的小口端,该通孔设置于该端板上,该气刹组件设置于该端板的外侧并将该通孔覆盖。4.根据权利要求3所述的静压轴承模组,其特征在于,该端板与该连接套围成一稳压油腔,该稳压油腔用于存储高压油液并与所述静压油腔连通。5.根据权利要求1所述的静压轴承模组,其特征在于,所述动子机构包括动子以及动子盖板,该动子穿设在该定子机构中,该动子盖板设置于该动子的末端;该止推杆的一端与该动子盖板垂直连接。6.根据权利要求5所述的静压轴承模组,其特征在于,还包括爪卡盘以及第二基板,该第二基板与该动子的首端垂直固定连接,该爪卡盘设置于该第二基板的远离该动子的一端。7.根据权利要求5所述的静压轴承模组,其特征在于,所述定子机构包括轴承外套管、静压轴承前套管、静压轴承后套管以及静压轴承前端盖;所述静压轴承前套管插设于该轴承外套管的首端,该静压轴承后套管插设于该轴承外套管的末端,该静压轴承前套管的一端以及该静压轴承后套管的一端在该轴承外套管内间隔预设距离。8.根据权利要求7所述的静压轴承模组,其特征在于,所述静压轴承前套管与所述静压轴承前端盖之间形成气压密封腔。9.根据权利要求7所述的静压轴承模组,其特征在于,所述轴承外套管的内侧壁上设置有用于冷却所述静压轴承前套管以及静压轴承后套管的冷却油槽,所述冷却油槽与所述分流机构连通。10.根据权利要求9所述的静压轴承模组,其特征在于,所述轴承外套管中开设有出油通路,该出油通路分别与所述冷却油槽以及所述静压油腔连通。

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