一种静液压轴承的电主轴的制作方法

本实用新型属于机床转铣主轴技术领域，具体涉及到一种静液压轴承的电主轴。

背景技术：

机床上的高速铣因为转速高、吃刀深度小，所以在精加工时小到0.01-0.04毫米精度都是很容易达到的。但是对于加工的效率确实很难提高上来，特别是用于小直径的刀具，因为主轴的转速不能够满足其需要。如果想提高主轴的转速就需要降低主轴的精度和减少受力为代价，而且还能导致轴承的使用寿命。因此在很多机床加工上，主轴都不会开到最高的转速，不能达到生产的最高效率。

技术实现要素：

本实用新型目的针对现有技术的不足，提供一种静液压轴承的电主轴，采用静液压的轴承套对主轴进行支撑，不仅提高了工作效率，还能保护主轴的使用寿命。

本实用新型是通过以下方式实现的一种静液压轴承的电主轴，包括电机定子，套设在电机定子内的电机转子，以及固定在电机定子顶端的上端盖。所述的电机定子上设有定子冷却水路，所述的电机转子的主轴上端依次套装有上部渗油集油器和上部轴承套，主轴下端依次套装有下部轴承套、推力轴承转子、推力轴承盖、甩油环和下部渗油收集盘；所述的推力轴承盖与下部轴承套之间设有支撑环，所述的支撑环位于推力轴承转子的外侧，所述的甩油环位于推力轴承盖和电机转子之间且固定在主轴上。

所述的上部轴承套外壁上设有上部轴承进油口和两个上部轴承回油口，上部轴承套内壁上依次设有上部渗油收集腔a、两个轴承回油腔和上部轴承高压腔，上部轴承高压腔位于两个轴承回油腔之间，其中两个轴承回油腔分别与两个上部轴承回油口连通，上部轴承高压腔与上部轴承进油口连通，所述的上部渗油集油器设有上部渗油收集腔b和上部渗油出口，则上部渗油收集腔b与上部渗油收集腔a连通，上部渗油收集腔b与上部渗油出口连通。

所述的下部轴承套的顶端面设有下部渗油收集槽a，其底端面设有推力轴承高压腔和两个推力轴承回油腔，且推力轴承高压腔位于两个推力轴承回油腔之间，在下部轴承套的外壁上分别设有下部渗油出口a，下部轴承进油口，推力轴承进油口a和下部轴承回油口，在下部轴承套的内壁上设有下部轴承高压腔和两个轴承回油腔，下部轴承高压腔位于两个轴承回油腔之间，其中下部渗油收集槽a与下部渗油出口a连通，下部轴承进油口与下部轴承高压腔连通，下部轴承回油口与轴承回油腔连通，推力轴承进油口a与推力轴承高压腔连通。

所述的推力轴承盖的上端面设有推力轴承高压腔和两个推力轴承回油腔，在推力轴承盖的侧壁上设有推力轴承回油口和推力轴承进油口b，则推力轴承进油口b与推力轴承高压腔连通，推力轴承回油腔与推力轴承回油口连通。

所述的下部渗油收集盘上设有下部渗油收集槽b，其外壁上设有冷却液进口和下部渗油出口b，在下部渗油收集盘的下端面设有冷却液喷口，其中下部渗油收集槽b与下部渗油出口b连通，冷却液进口与冷却液喷口连通。

所述的甩油环的斜端部位于下部渗油收集槽b内，形成一个甩油结构。

所述的主轴的上端处设有甩油凸沿，则甩油凸沿位于上部渗油收集腔b内形成甩油结构。

所述的冷却液喷口的个数为16个，且成环形均匀分布。

通过上述结构将需要支撑的主轴周围的间隙内，液压泵站通过上部轴承进油口和下部轴承进油口往内部注入高压液压油，将主轴悬浮在中心，同时液压油通过轴承回油腔流出。当某侧受力该侧缝隙变大，液压油流道的阻力变小，轴承高压腔压力下降，而另一侧则相反，将主轴推向受力的方向移动，直到中心处即两侧间隙相同，达到两侧的压力平衡。而且该设计中采用了甩油结构，将附在转子上的渗油甩到渗油收集腔或者渗油收集槽内，收集起来利用重力和虹吸租用，排到邮箱中进行回收利用。

本实用新型的有益效果通过上下部轴承套内部的油路机构设计，在电机转子的主轴与电机定子之间的缝隙中填充高压液压油，使其悬浮工作不仅提高效率，而且这种轴承的精度高，承载能力高，稳定而且刚度好。加工后的工件品质也有显著提高，减少轴承套的磨损，延长电机转子的使用寿命。

附图说明

图1为整体结构图；

图2为俯视图；

图3为主轴上部分放大图；

图4为主轴下部分放大凸；

图5为上部甩油结构放大图；

图6为下部甩油结构放大图；

如图1至图6所述，电机定子（1），主轴（2），上端盖（3），定子冷却水路（4），上部渗油集油器（5），上部轴承套（6），下部轴承套（7），推力轴承转子（8），推力轴承盖（9），甩油环（10），下部渗油收集盘（11），支撑环（12），上部轴承进油口（13），上部轴承回油口（14），上部渗油收集腔a（15），轴承回油腔（16），上部轴承高压腔（17），上部渗油收集腔b（18），上部渗油出口（19），下部渗油收集槽a（20），推力轴承高压腔（21），推力轴承回油腔（22），下部渗油出口a（23），下部轴承进油口（24），推力轴承进油口a（25），下部轴承回油口（26），下部轴承高压腔（27），推力轴承回油口（28），推力轴承进油口b（29），下部渗油收集槽b（30），冷却液进口（31），下部渗油出口b（32），冷却液喷口（33），甩油凸沿（34）。

具体实施方式

一种静液压轴承的电主轴，包括电机定子（1），套设在电机定子（1）内的电机转子，以及固定在电机定子（1）顶端的上端盖（3），由高频交流电源驱动。

所述的电机定子（1）上设有定子冷却水路（4），防止电机温度升高，控制在25度以下。所述的电机转子的主轴（2）上端依次套装有上部渗油集油器（5）和上部轴承套（6），主轴（2）下端依次套装有下部轴承套（7）、推力轴承转子（8）、推力轴承盖（9）、甩油环（10）和下部渗油收集盘（11）；所述的推力轴承盖（9）与下部轴承套（7）之间设有支撑环（12），所述的支撑环（12）位于推力轴承转子（8）的外侧，所述的甩油环（10）位于推力轴承盖（9）和电机转子之间且固定在主轴（2）上。

由上部渗油集油器（5）、上端盖（3）和上部轴承套（6）构成了上部轴承，所述的上部轴承套（6）外壁上设有上部轴承进油口（13）和两个上部轴承回油口（14），上部轴承套（6）内壁上依次设有上部渗油收集腔a（15）、两个轴承回油腔（16）和上部轴承高压腔（17），上部轴承高压腔（17）位于两个轴承回油腔（16）之间，其中两个轴承回油腔（16）分别与两个上部轴承回油口（14）连通，上部轴承高压腔（17）与上部轴承进油口（13）连通，所述的上部渗油集油器（5）设有上部渗油收集腔b（18）和上部渗油出口（19），则上部渗油收集腔b（18）与上部渗油收集腔a（15）连通，上部渗油收集腔b（18）与上部渗油出口（19）连通。高压液压油通过上部轴承进油口（13）进入上部轴承高压腔（17）流入到主轴（2）的间隙中，将主轴（2）悬浮在中心处，间隙中的高压液压油会经流轴承回油腔（16）通过上部轴承回油口（14）返回液压泵站，有少量的高压液压油渗入到上部渗油收集腔a（15）和上部渗油收集腔b（18）中，最终通过上部渗油出口（19）返回液压泵站。

所述的下部轴承套（7）的顶端面设有下部渗油收集槽a（20），其底端面设有推力轴承高压腔（21）和两个推力轴承回油腔（22），且推力轴承高压腔（21）位于两个推力轴承回油腔（22）之间，在下部轴承套（7）的外壁上分别设有下部渗油出口a（23），下部轴承进油口（24），推力轴承进油口a（25）和下部轴承回油口（26），在下部轴承套（7）的内壁上设有下部轴承高压腔（27）和两个轴承回油腔（16），下部轴承高压腔（27）位于两个轴承回油腔（16）之间，其中下部渗油收集槽a（20）与下部渗油出口a（23）连通，下部轴承进油口（24）与下部轴承高压腔（27）连通，下部轴承回油口（26）与轴承回油腔（16）连通，推力轴承进油口a（25）与推力轴承高压腔（21）连通。

下部轴承套（7）的原理同上部轴承套（6）的原理一样。

所述的推力轴承盖（9）的上端面设有推力轴承高压腔（21）和两个推力轴承回油腔（22），在推力轴承盖（9）的侧壁上设有推力轴承回油口（28）和推力轴承进油口b（29），则推力轴承进油口b（29）与推力轴承高压腔（21）连通，推力轴承回油腔（22）与推力轴承回油口（28）连通。高压液压油通过推力轴承进油口a（25）和推力轴承进油口b（29）进入推力轴承高压腔（21）后将推力轴承转子（8）支撑悬浮起来，高压液压油继续流淌，进入轴承回油腔（16）通过下推力轴承回油口（28）流入液压泵站，会有少量的高压液压油被甩油环（10）甩进下部渗油收集槽b（30）中。

所述的甩油环（10）的斜端部位于下部渗油收集槽b（30）内，形成一个甩油结构。

所述的主轴（2）的上端处设有甩油凸沿（34），则甩油凸沿（34）位于上部渗油收集腔b（18）内形成甩油结构。

所述的下部渗油收集盘（11）上设有下部渗油收集槽b（30），其外壁上设有冷却液进口（31）和下部渗油出口b（32），在下部渗油收集盘（11）的下端面设有冷却液喷口（33），其中下部渗油收集槽b（30）与下部渗油出口b（32）连通，冷却液进口（31）与冷却液喷口（33）连通。冷却液进口（31）与冷却液喷口（33）形成喷洒结构，冷却液有冷却液进口（31）进入通过冷却液喷口（33）喷洒对刀具周围进行冷却。