一种扇形腔静压推力轴承的可倾式油垫的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种扇形腔静压推力轴承的可倾式油垫。
【背景技术】
[0002]随着静压推力轴承大规模的应用于我国的切削加工，我国开始加大对静压推力轴承中静压损失研宄。重载高速运转工况条件下，静压支承的高刚度、高稳定性要求轴承工作间隙很小，在微间隙中轴承润滑介质受到强剪切与挤压，达到了一种极端的工况。这种极端工况下静压损失比较严重导致油膜压力增大，油膜变薄，局部形成边界润滑或干摩擦，进而经常出现静压推力轴承摩擦学失效现象，造成加工精度下降，严重时机器损坏，给国家经济带来损失。
【发明内容】
[0003]本发明重点解决在高速重载这一极端工况下出现的静压损失现象，从而提出一种加工制造方便，结构合理有效的可倾式扇形油垫来解决这一问题。
[0004]为了攻克这一难题本发明采用的技术方案如下；一种静压推力轴承的可倾式扇形油垫主要是油垫的本体结构，它的特征在于油垫的模型是扇形，油腔也是扇形腔。油垫总的的厚度为20_，油腔的深度为8mm.在油腔中有一个进油口它的位置偏向于油垫弧形封油边短一侧，使油管与进油口联接时距离较短，方便液压油进入到进油口。油垫的主体下端加工有一扇形带，扇形带的位置处在油垫中间，扇形带高度为2mm，宽度为30mm。
[0005]本发明与已有的技术相比有如下益处；本发明结构简单，加工成本较低，而且能够有效的匹配静压损失，通过理论分析，数值模拟分析可以得到工作台在一定载荷与速度的情况下最优的油垫结构，能够有效达到动静压合理匹配，为在极端工况下静压支承的摩擦失效提供了一种较为合理的方案。也为静压支承的相关理论提供技术支持。解决了在高速重载过程中加工效率低的难题。
【附图说明】
[0006]图1和图2，3是油垫的三维立体图，图4是单个油垫与底座的十二分之一装配图，图5是12个油垫沿底座排列的简图。
【具体实施方式】
[0007]结合各个说明书【附图说明】；一种静压推力轴承的可倾式扇形油垫I主要是油垫的主体结构，它的特征在于油垫I的模型是扇形油腔1-1也是扇形腔。油垫I的厚度为20_，油腔1-1的深度为8mm.在油腔1_1中有一个进油口 1_2它的位置偏向于油垫弧形封油边短的一端，保证液压油到达进油口油路距离较短，方便液压油进入到进油口 1-2。油垫的主体下端加工有一扇形带1-3，扇形带的位置处在油垫的中间。其高度为2mm.宽度为30mm.
[0008]工作原理:工作时将12个相同的油垫I均匀的布置在底座2上，油垫I短的圆弧封油边朝底座2的轴心设置，然后将机床旋转工作台安装在可倾式扇形油垫上，当液压油通过进油口 1-2输入到油腔1-1时，液压油在油腔1-1形成很大的压力，最终由于液压油不断输入到油腔1-1使机床旋转工作台被顶起，油垫与机床旋转工作台之间形成了一层薄的静压油膜，机床旋转工作台在油膜支承下进行工作，它和可倾式油垫I处于完全流体润滑状态。通常当机床工作台受到高速重载这一极端状况下的时候，支承油膜的厚度减小，发热量增加，静压损失严重，从而可能导致油垫I和机床旋转工作台直接接触形成干摩擦，进而出现摩擦失效。严重影响加工精度。但是由于油垫I的下端加工有扇形带1-3的缘故，所以当油垫I在润滑油压力的作用下，油垫I四周的外侧封油边会向下发生倾斜，这就导致了机床旋转工作台与可倾式油垫I之间产生了楔形，满足了动压形成条件，在静压的基础上产生动压，动压的增加量刚好补偿静压的损失量，达到动静压合理匹配的效果。有效的解决了静压支承过程中出现的摩擦失效，保证了机床旋转工作台的有效运转，提高了静压推力轴承加工精度。
【主权项】
1.一种扇形腔静压推力轴承的可倾式油垫，其特征在于:油垫主体I，油垫主体I为扇形体，在其内部沿两圆弧封油边方向和左右两直线封油边方向开有一个扇形油腔1-1，扇形油腔的形状与油垫主体I的形状是相似的，扇形油腔1-1上端面加工有进油孔1-2，油垫主体I的下端面加工有一扇形带1-3，扇形带有一定的高度并且它处于油垫下部沿长度方向的正中间。
2.根据权利要求1所述的一种扇形腔静压推力轴承的可倾式油垫，其特征在于:扇形油腔1-1上的进油孔设置在它的位置偏向于油垫弧形封油边短一侧，使油管与进油口 1-2连接时距离较短，方便液压油进入到进油口 1-2。
【专利摘要】一种扇形腔静压推力轴承的可倾式油垫。大型立式数控加工装备在高速，重载和微间隙极端工况下，静压推力轴承间隙油膜温度急剧升高，润滑油粘度急剧下降，油膜迅速变薄，加之支承摩擦副变形不均匀，局部出现干摩擦和边界润滑进而产生摩擦学失效。为了解决这一难题本实用新型提出了将静压油垫设计成可倾式，利用动压补偿静压承载能力不足，以提高静压推力轴承的润滑性能。本实用新型中油垫主体为扇形体，它的内部为一个扇形油腔，在这个扇形油腔加工有进油孔，油垫主体的下端面加工有一扇形带，且扇形带有一定的高度。本实用新型用于液体静压推力轴承高效率运转。
【IPC分类】F16C32-06
【公开号】CN204592002
【申请号】CN201520161793
【发明人】于晓东, 付旭, 刘丹, 孙丹丹, 隋甲龙, 吴晓刚
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月23日