机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构制造技术

机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构，它是在轴承座上设冷却液的输入、输出通道，在套于轴承座内的支承机床主轴的滑动轴承上设输入、输出孔和冷却孔，输入孔由位于滑动轴承上的呈径向布置的入口孔和呈轴向布置的导入孔组成，入口孔分别与导入孔和输入通道连通，输出孔由位于滑动轴承上的呈径向布置的出口孔和呈轴向布置的导出孔组成，出口孔分别与导出孔和输出通道连通，冷却孔为呈滑动轴承轴向布置并沿圆周方向分布的通孔，滑动轴承的两端面设环形槽，导入孔与相邻的冷却孔、导出孔与相邻的冷却孔以及相邻的冷却孔间由环形槽底面设腰形槽连通，环形槽内设密封环。本实用新型专利技术具有冷却效果好、结构合理、可实现机床加工高速化、精密化等特点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械制造领域，尤其涉及机床主轴液体的滑动轴承冷却结构的改进。技术背景以高切削速度、高进给速度、高加工精度为主要特征的高速精密加工是当代四大先 进制造技术之一，是继数控技术之后使制造技术产生第二次革命性飞跃的一项高新技术。 高速精密加工机床不仅具有极高的生产效率，而且可显著地提高零件的加工精度和表面 质量。高速精密机床的主轴作为核心功能部件，其性能的高低直接影响到高速精密加工 机床的整体发展水平，而机床主轴的轴承对机床主轴的平稳运行有着重要的影响。目前，应用于高速精密机床主轴的轴承主要有磁悬浮轴承、空气轴承、滚动轴承和 液体滑动轴承。其中，磁悬浮轴承转速高，磨损小，但由于其控制系统复杂，造价高， 其作为机床主轴的实用性受到限制。空气轴承具有转速高，磨损小，精度高的优点，但 由于其刚度小，承载能力有限，只能用于微小切削力加工的小功率主轴上。滚动轴承是 目前机床主轴的主要支撑结构，具有速度高、结构简单、可批量生产、维修时可以整体 更换等优点，但是存在两个固有的不足 一是由于滚动轴承是在接触状态下高频率旋转 工作，不可避免地存在摩擦磨损和疲劳磨损，使用寿命较短，工作一段时间之后，必须 拆开主轴进行维修，并且主轴的维修及装配工艺复杂，对维修人员的水平要求很高，维 修或更换主轴需要花费很多的时间和成本，对机床的生产作业效率造成不良影响；二是 由于滚动轴承是依靠有限个滚动体的刚性接触提供承载力，在圆周方向上必然存在着变 形不均匀的现象，因此采用滚动轴承作为支撑的机床主轴不适用于对加工精度和表面光 洁度要求非常高的场合，如精密磨床、精密镗床等。液体滑动轴承由于承载能力强、润滑介质具有阻尼减振和"均化"误差的作用，因此采用液体滑动轴承作为支撑的机床主轴刚性好、回转精度高，非常适合于作为精密机 床如精密磨床和精密镗床的主轴部件。但是液体滑动轴承存在着液体介质摩擦损耗高、 轴承温升高等缺点，从而导致机床主轴的工作转速较低。现有的液体滑动轴承式机床主 轴的轴承冷却多通过润滑介质在油路的自动循环带走热量，存在油量少、带走热量少、 冷却效果差等缺点；也有通过增大轴承油膜间隙、加大油量改善冷却效果，但是会降低 主轴的刚度和回转精度。液体滑动轴承式机床主轴由于存在上述缺陷，导致其目前未能 在机床上充分实现高速化应用，限制了滑动轴承式主轴高速、高效、高精密功能的发挥。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种冷却效果好、结构 合理、可以实现机床加工高速化、精密化的机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构。 为解决上述技术问题，本技术采用下述技术方案。本技术的机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构，它是在轴承座上设有冷却 液的输入通道和输出通道，在套于轴承座内的支承机床主轴的滑动轴承上设有冷却液的 输入孔、输出孔和至少一个冷却孔，输入孔由入口孔和导入孔组成，入口孔于滑动轴承 呈径向布置，其一端与呈滑动轴承轴向布置的导入孔连通，另一端与输入通道连通，所 述输出孔由出口孔和导出孔组成，出口孔于滑动轴承呈径向布置，其一端与呈滑动轴承 轴向布置的导出孔连通，另一端与输出通道连通，冷却孔为呈滑动轴承轴向布置并沿圆 周方向分布的通孔，滑动轴承的两端面设有环形槽，环形槽的底面设有腰形槽，导入孔 与导入孔相邻的冷却孔之间、导出孔与导出孔相邻的冷却孔之间以及相邻的冷却孔之间 分别通过一腰形槽连通，环形槽内装设有密封环。所述冷却孔可为偶数个，导入孔的出口与导出口的进口位于滑动轴承的同一端面。所述冷却孔可为奇数个，导入孔的出口位于滑动轴承的一端面，导出口的进口位于 滑动轴承的另一端面。所述输入通道由进口孔和导进孔组成，进口孔于轴承座呈径向设置，其一端与入口 孔连通，另一端由堵头密封，导进孔于轴承座呈轴向设置并与进口孔连通，所述输出通 道由排出孔和导排孔组成，排出孔于轴承座呈径向设置，其一端与出口孔连通，另一端 由堵头密封，导排孔于轴承座呈轴向设置并与排出孔连通。所述滑动轴承的外壁上设有与入口孔相通的环形入口槽，还设有与出口孔相通的环 形出口槽，入口孔通过环形入口槽与进口孔连通，出口孔通过环形出口槽与排出孔连通。与现有技术相比，本技术的优点在于本技术的机床主轴液体滑动轴承的 鼠笼式冷却结构，通过在轴承座上开设冷却液输入通道，将冷却液输送到滑动轴承上所 开设的输入孔内，再由输入孔导入于滑动轴承呈轴向布置并沿圆周方向分布的冷却孔， 冷却液沿滑动轴承轴向往复流经各冷却孔对滑动轴承进行冷却，之后冷却液又经输出孔 和轴承座上的冷却液输出通道排出，轴承座上的输入通道口和输出通道口通过管路与机 床主轴之外的冷却系统构成主轴轴承的循环冷却系统。本技术可对滑动轴承强制冷 却，冷却效果好，在滑动轴承温升的允许范围内可大大提高机床主轴转速，同时能够使 机床主轴保持良好刚性、回转精度高的特性，实现机床加工高速化、精密化；其结构简 单合理、便于加工、制造成本低；在滑动轴承上设有环形入口槽和环形出口槽，当进口 孔与入口孔的连接处或排出孔与出口孔的连接处存在径向角度偏差时，流体介质仍可以 顺利地从进口孔经环形入口槽进入入口孔或是从出口孔经环形出口槽进入排出孔，降低 对滑动轴承上入口孔、出口孔和轴承座上进口孔、排出孔在圆周方向的位置要求，加工 和装配工艺性更好。附图说明图1是本技术实施例1的主视结构示意图(拆去密封环)；图2是图1的A—A旋转剖视图；图3是图2的B—B剖视图(拆去密封环)；图4是图1的C—C剖视图；图5是本技术实施例2的主视结构示意图(拆去密封环)； 图6是图5的D—D旋转剖视图； 图7是图6的E—E剖视图(拆去密封环)。 图中各标号表示1、机床主轴2、滑动轴承3、轴承座21、输入孔22、输出孔31、输入通道32、输出通道33、堵头211、入口孔212、导入孔213、环形入口槽221、出口孔222、导出孔223、环形出口槽23、冷却孔24、腰形槽25、密封环26、环形槽311、进口孔312、导进孔321、排出孔322、导排孔具体实施方式实施例l.-如图1 4所示，本技术的机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构，它是在轴 承座3上设有冷却液的输入通道31和输出通道32，在套于轴承座3内的支承机床主轴1 的滑动轴承2上设有冷却液的输入孔21、输出孔22和奇数个冷却孔23，本例为五个冷却孔23，冷却孔23为呈滑动轴承2轴向布置并沿圆周方向分布的通孔，滑动轴承2的两 端面设有环形槽26，环形槽26的底面设有腰形槽24，导入孔212的出口位于滑动轴承2 的一端面，导出口 222的进口位于滑动轴承2的另一端面，导入孔212与导入孔212相 邻的冷却孔23之间、导出孔222与导出孔222相邻的冷却孔23之间以及相邻的冷却孔 23之间分别通过一腰形槽24连通，环形槽26内装设有密封环25，密封环25将腰形槽 24的开口密封。输入孔21由入口孔211和导入孔212组成，入口孔211于滑动轴承2呈径向布置， 其一端与呈滑动轴承2轴向布置的导入孔212连通，滑动轴承2的外壁上设有与入口孔 211另一端相通的环形入口槽213，输入通道31由进口孔311和导进孔312组成，进口 孔311于轴承座3呈径向设置，其一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床主轴液体滑动轴承的鼠笼式冷却结构，其特征在于它是在轴承座（３）上设有冷却液的输入通道（３１）和输出通道（３２），在套于轴承座（３）内的支承机床主轴（１）的滑动轴承（２）上设有冷却液的输入孔（２１）、输出孔（２２）和至少一个冷却孔（２３），输入孔（２１）由入口孔（２１１）和导入孔（２１２）组成，入口孔（２１１）于滑动轴承（２）呈径向布置，其一端与呈滑动轴承（２）轴向布置的导入孔（２１２）连通，另一端与输入通道（３１）连通，所述输出孔（２２）由出口孔（２２１）和导出孔（２２２）组成，出口孔（２２１）于滑动轴承（２）呈径向布置，其一端与呈滑动轴承（２）轴向布置的导出孔（２２２）连通，另一端与输出通道（３２）连通，冷却孔（２３）为呈滑动轴承（２）轴向布置并沿圆周方向分布的通孔，滑动轴承（２）的两端面设有环形槽（２６），环形槽（２６）的底面设有腰形槽（２４），导入孔（２１２）与导入孔（２１２）相邻的冷却孔（２３）之间、导出孔（２２２）与导出孔（２２２）相邻的冷却孔（２３）之间以及相邻的冷却孔（２３）之间分别通过一腰形槽（２４）连通，环形槽（２６）内装设有密封环（２５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊万里，邓新春，
申请(专利权)人：熊万里，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]