专利名称：用于立式轴系的液体静压转动支承组件及研磨抛光机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及立式轴系的液体静压转动支承结构以及精密超精密研磨抛光机，尤其涉及用于立式轴系的液体静压转动支承组件及研磨抛光机。
技术背景精密超精密研磨抛光机主要用于对蓝宝石衬底、水晶、硅片、光电材料、光学玻璃、手机玻璃、手机触摸屏、陶瓷片、石英片、石墨密封环和硅晶圆等非金属材质的单面、双面研磨，还能用于对铜、铁、铝、不锈钢、模具钢、塑料、铝合金、锌合金、钛合金、镍合金、锡合金、硬质合金、碳钢和钨钢等各种金属材质的单面、双面研磨加工。研磨抛光机的转子作为核心部件，其性能的高低直接影响到精密超精密研磨抛光机的整体水平，而转子轴承对机床的平稳运行有着重要的影响。目前，应用于精密超精密研磨抛光机的转子主要为滚动轴承支撑的部件。其不足之处在于(1)该转子部件不是单独的功能部件，不能单独设计制造，装配到整体研磨抛光机的精度依赖于套筒和内部轴系的精度，装配周期长，成本高，装配精度不宜保证，维修拆卸困难；(2)滚动轴承部件中的滚动轴承是在接触状态下旋转工作，不可避免的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。因此现有的精密超精密研磨抛光机的转子不适用于生产周期短、装配精度高、研磨抛光精度高、维修拆卸方便的要求。液体静压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，因此采用液体静压轴承作为支承的机械制造设备主轴刚性好、回转精度高，非常适合于作为精密超精密磨削设备的主轴部件。但将液体静压转子用于精密超精密研磨抛光机，需要解决结构设计中内外套筒、上径向止推轴承、下径向止推轴承、进油回油等结构难题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、可快速便捷的对其进行拆装、便于对其进行检修、回转精度高、非常适合于精密超精密研磨加工的用于立式轴系的液体静压转动支承组件以及具有该支承组件的研磨抛光机。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案—种用于立式轴系的液体静压转动支承组件，包括上液体静压轴承、下液体静压轴承、止推环、与旋转件连接的内套以及与固定件连接的外套，所述内套上部设有止推轴肩，所述止推环固定于所述内套下部，所述外套套设于内套外，所述外套内壁上设有止推凸台，所述止推凸台位于止推轴肩和止推环之间，所述上液体静压轴承装设于止推轴肩与止推凸台之间，所述下液体静压轴承装设于止推凸台与止推环之间。所述上液体静压轴承与内套相接的一侧设有上径向轴承液体静压油腔，所述上液体静压轴承与止推轴肩相接的一侧设有上止推轴承液体静压油腔。所述下液体静压轴承与内套相接的一侧设有下径向轴承液体静压油腔，所述下液体静压轴承与止推环相接的一侧设有下止推轴承液体静压油腔。所述外套上部设有为上径向轴承液体静压油腔和上止推轴承液体静压油腔供油的上进油口，所述外套下部设有为下径向轴承液体静压油腔和下止推轴承液体静压油腔供油的下进油口。所述上液体静压轴承于上止推轴承液体静压油腔两侧分别设有一个上泄油环槽，两个上泄油环槽经上液体静压轴承上所设的上连接槽连通，所述下液体静压轴承于下止推轴承液体静压油腔两侧分别设有一个下泄油环槽，所述两个下泄油环槽经下液体静压轴承上所设的下连接槽连通。所述止推凸台与内套外侧壁之间形成回油腔，所述外套上设有与回油腔连通的排油口，所述上液体静压轴承上与内套相接的一侧设有上回油通道，所述上回油通道一端与上泄油环槽和上径向轴承液体静压油腔连通，另一端与回油腔连通，所述下液体静压轴承上与内套相接的一侧设有下回油通道，所述下回油通道一端与下泄油环槽和下径向轴承液体静压油腔连通，另一端与回油腔连通。·所述止推环与内套之间设有内侧密封件，所述止推环外侧圆周面上设有外侧密封件安装槽。一种研磨抛光机，包括机架、上研磨盘、下研磨盘、上研磨盘主轴和下研磨盘主轴，所述上研磨盘由上研磨盘主轴驱动，所述下研磨盘由下研磨盘主轴驱动，所述下研磨盘主轴为套设于上研磨盘主轴外的空心轴，所述下研磨盘主轴通过上述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件装设于所述机架上。所述支承组件中的内套上端与下研磨盘主轴固接，下端与用于驱动下研磨盘的动力源连接，所述支承组件中的外套与机架固定连接。所述研磨抛光机还包括工件夹持盘，所述上研磨盘主轴与下研磨盘主轴之间设有用于驱动所述工件夹持盘的工件夹持盘轴系。与现有技术相比，本实用新型的优点在于本实用新型的用于立式轴系的液体静压转动支承组件，主要由上液体静压轴承、下液体静压轴承、止推环、内套和外套构成，其结构简单紧凑、可快速便捷的对其进行拆装，便于对其进行检修；该支承组件可为各种立式轴系提供径向和轴向支撑，其承载能力强、润滑介质具有阻尼减振和“均化”误差的作用，使立式轴系的主轴运行平稳且刚性好、回转精度高，非常适合于精密、超精密研磨加工。上止推轴承液体静压油腔与上径向轴承液体静压油腔集成在同一上液体静压轴承上，下止推轴承液体静压油腔与下径向轴承液体静压油腔集成在同一下液体静压轴承上，这种结构使得安装和加工更加方便，可降低生产成本，提高生产效率。上液体静压轴承和下液体静压轴承分别开设有独立的供油口，可以实现上下两个液体静压轴承独立供油，从而可以非常方便的调控上下两个液体静压轴承中液体静压轴承腔内的油压，以满足不同轴系或是不同工况下对上下两个液体静压轴承的各种要求。泄油油路结构简单可靠，可及时排出、回收油液。在止推环与内套之间设有内侧密封件，以实现内侧的密封，在止推环外侧圆周面上设有外侧密封件安装槽，以便于与立式轴系的相邻部件配合安装外侧密封件，从而实现外侧的密封。本实用新型的研磨抛光机通过上述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件支承下研盘主轴，其承载能力强、运行平稳且刚性好、回转精度高，研磨加工精度得到大幅度提升。
图I是本实用新型支承组件的结构示意图。图2是本实用新型研磨抛光机的结构示意图。图中各标号表不I、上液体静压轴承；2、下液体静压轴承；3、止推环；4、内套；5、外套；6、回油腔；7、止推螺母；8、内侧密封件；9、外侧密封件安装槽；11、上径向轴承液体静压油腔；12、上止推轴承液体静压油腔；13、上泄油环槽；14、上连接槽；15、上回油通道；21、下径向轴承液体静压油腔；22、下止推轴承液体静压油腔；23、下泄油环槽；24、下连接槽；25、下回油通道；41、止推轴肩；51、止推凸台；52、排油口 ；53、上进油口 ；54、下进油口 ；100、机架；200、上研磨盘；300、下研磨盘；400、上研磨盘主轴；500、下研磨盘主轴；600、工件夹持盘；700、工件夹持盘轴系。·具体实施方式
图I示出了本实用新型的一种用于立式轴系的液体静压转动支承组件实施例，该支承组件包括上液体静压轴承I、下液体静压轴承2、止推环3、止推螺母7、与旋转件连接的内套4以及与固定件连接的外套5，内套4上部设有止推轴肩41，止推螺母7与内套4下部螺纹连接，止推螺母7上端抵紧止推环3下端并将止推环3固定于内套4下部，外套5套设于内套4外，外套5内壁上设有止推凸台51，止推凸台51位于止推轴肩41和止推环3之间，上液体静压轴承I装设于止推轴肩41与止推凸台51之间，下液体静压轴承2装设于止推凸台51与止推环3之间。本实用新型的用于立式轴系的液体静压转动支承组件，其结构简单紧凑、可快速便捷的对其进行拆装，便于对其进行检修；该支承组件可为各种立式轴系提供径向和轴向支撑，其承载能力强、润滑介质具有阻尼减振和“均化”误差的作用，使立式轴系的主轴运行平稳且刚性好、回转精度高，非常适合于精密、超精密磨削加工。本实施例中，上液体静压轴承I与内套4相接的一侧设有上径向轴承液体静压油腔11，上液体静压轴承I与止推轴肩41相接的一侧设有上止推轴承液体静压油腔12 ;下液体静压轴承2与内套4相接的一侧设有下径向轴承液体静压油腔21，下液体静压轴承2与止推环3相接的一侧设有下止推轴承液体静压油腔22，上止推轴承液体静压油腔12与上径向轴承液体静压油腔11均集成在上液体静压轴承I上，下止推轴承液体静压油腔22与下径向轴承液体静压油腔21均集成在下液体静压轴承2上，这种结构使得安装和加工更加方便，可降低生产成本，提高生产效率。本实施例中,外套5上部设有为上径向轴承液体静压油腔11和上止推轴承液体静压油腔12供油的上进油口 53，外套5下部设有为下径向轴承液体静压油腔21和下止推轴承液体静压油腔22供油的下进油口 54，为上液体静压轴承I和下液体静压轴承2分别开设独立的进油口，可以实现上下两个液体静压轴承独立供油，从而可以非常方便的对上下两个液体静压轴承中液体静压轴承腔内的油压分别进行单独调控，以满足不同轴系或是不同工况下对上下两个液体静压轴承的各种要求。本实施例中，上液体静压轴承I于上止推轴承液体静压油腔12两侧分别设有一个上泄油环槽13，两个上泄油环槽13经上液体静压轴承I上所设的上连接槽14连通，下液体静压轴承2于下止推轴承液体静压油腔22两侧分别设有一个下泄油环槽23，两个下泄油环槽23经下液体静压轴承2上所设的下连接槽24连通；止推凸台51与内套4外侧壁之间形成回油腔6，外套5上设有与回油腔6连通的排油口 52，上液体静压轴承I上与内套4相接的一侧设有上回油通道15，上回油通道15 —端与上泄油环槽13和上径向轴承液体静压油腔11连通，另一端与回油腔6连通，下液体静压轴承2上与内套4相接的一侧设有下回油通道25，下回油通道25 —端与下泄油环槽23和下径向轴承液体静压油腔21连通，另一端与回油腔6连通。该泄油油路结构简单可靠，可及时排出并回收油液。本实施例中，止推环3与内套4之间设有内侧密封件8，以实现内侧的密封；止推环3外侧圆周面上设有外侧密封件安装槽9，以便于与立式轴系的相邻部件配合安装外侧密封件，从而实现外侧的密封。图I和图2示出了本实用新型的一种研磨抛光机实施例，该研磨抛光机包括机架100、上研磨盘200、下研磨盘300、上研磨盘主轴400和下研磨盘主轴500，上研磨盘200由上研磨盘主轴400驱动，下研磨盘300由下研磨盘主轴500驱动，下研磨盘主轴500为套设 于上研磨盘主轴400外的空心轴，下研磨盘主轴500通过如上述实施例所示的用于立式轴系的液体静压转动支承组件装设于机架100上，支承组件中的内套4上端与下研磨盘主轴500固接，下端与用于驱动下研磨盘300的动力源连接，支承组件中的外套5与机架100固定连接，该结构大大提高了承载能力、使下研磨盘主轴500和下研磨盘300运行平稳，且刚性好、回转精度高，研磨加工精度得到大幅度提升。本实施例中，研磨抛光机还进一步包括工件夹持盘600，上研磨盘主轴400与下研磨盘主轴500之间设有用于驱动工件夹持盘600的工件夹持盘轴系700，该工件夹持盘轴系700采用了行星轮传动结构，使工件受到的研磨更加均匀。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
权利要求1.一种用于立式轴系的液体静压转动支承组件，其特征在于包括上液体静压轴承(I)、下液体静压轴承(2)、止推环(3)、与旋转件连接的内套(4)以及与固定件连接的外套(5)，所述内套(4)上部设有止推轴肩(41)，所述止推环(3)固定于所述内套(4)下部，所述外套(5)套设于内套(4)外，所述外套(5)内壁上设有止推凸台(51)，所述止推凸台(51)位于止推轴肩(41)和止推环(3 )之间，所述上液体静压轴承(I)装设于止推轴肩(41)与止推凸台(51)之间，所述下液体静压轴承(2)装设于止推凸台(51)与止推环(3)之间。
2.根据权利要求I所述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件，其特征在于所述上液体静压轴承(I)与内套(4)相接的一侧设有上径向轴承液体静压油腔(11)，所述上液体静压轴承(I)与止推轴肩(41)相接的一侧设有上止推轴承液体静压油腔(12)。
3.根据权利要求2所述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件，其特征在于所述下液体静压轴承(2)与内套(4)相接的一侧设有下径向轴承液体静压油腔(21)，所述下液体静压轴承(2)与止推环(3)相接的一侧设有下止推轴承液体静压油腔(22)。
4.根据权利要求3所述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件，其特征在于所述外套(5)上部设有为上径向轴承液体静压油腔(11)和上止推轴承液体静压油腔(12)供油的上进油口(53)，所述外套(5)下部设有为下径向轴承液体静压油腔(21)和下止推轴承液体静压油腔(22)供油的下进油口(54)。
5.根据权利要求3或4所述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件，其特征在于所述上液体静压轴承(I)于上止推轴承液体静压油腔(12)两侧分别设有一个上泄油环槽(13)，两个上泄油环槽(13)经上液体静压轴承(I)上所设的上连接槽(14)连通，所述下液体静压轴承(2 )于下止推轴承液体静压油腔(22 )两侧分别设有一个下泄油环槽(23 )，所述两个下泄油环槽(23)经下液体静压轴承(2)上所设的下连接槽(24)连通。
6.根据权利要求5所述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件，其特征在于所述止推凸台(51)与内套(4)外侧壁之间形成回油腔(6)，所述外套(5)上设有与回油腔(6)连通的排油口(52)，所述上液体静压轴承(I)上与内套(4)相接的一侧设有上回油通道(15)，所述上回油通道(15)—端与上泄油环槽(13)和上径向轴承液体静压油腔(11)连通，另一端与回油腔(6)连通，所述下液体静压轴承(2)上与内套(4)相接的一侧设有下回油通道(25)，所述下回油通道(25)—端与下泄油环槽(23)和下径向轴承液体静压油腔(21)连通，另一端与回油腔(6)连通。
7.根据权利要求5所述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件，其特征在于所述止推环(3)与内套(4)之间设有内侧密封件(8)，所述止推环(3)外侧圆周面上设有外侧密封件安装槽(9)。
8.一种研磨抛光机，包括机架(100)、上研磨盘(200)、下研磨盘(300)、上研磨盘主轴(400 )和下研磨盘主轴(500 )，所述上研磨盘(200 )由上研磨盘主轴(400 )驱动，所述下研磨盘(300)由下研磨盘主轴(500)驱动，所述下研磨盘主轴(500)为套设于上研磨盘主轴(400)外的空心轴,其特征在于所述下研磨盘主轴(500)通过如权利要求I至7中任一项所述的用于立式轴系的液体静压转动支承组件装设于所述机架(100)上。
9.根据权利要求8所述的研磨抛光机，其特征在于所述支承组件中的内套(4)上端与下研磨盘主轴(500)固接，下端与用于驱动下研磨盘(300)的动力源连接，所述支承组件中的外套(5)与机架(100)固定连接。
10.根据权利要求8所述的研磨抛光机，其特征在于所述研磨抛光机还包括工件夹持盘(600)，所述上研磨盘主轴(400)与下研磨盘主轴(500)之间设有用于驱动所述工件夹持盘(600)的工件夹持盘轴系(700)。
专利摘要本实用新型公开了一种用于立式轴系的液体静压转动支承组件，包括上液体静压轴承、下液体静压轴承、止推环、与旋转件连接的内套以及与固定件连接的外套，所述内套上部设有止推轴肩，所述止推环固定于所述内套下部，所述外套套设于内套外，所述外套内壁上设有止推凸台，所述止推凸台位于止推轴肩和止推环之间，所述上液体静压轴承装设于止推轴肩与止推凸台之间，所述下液体静压轴承装设于止推凸台与止推环之间。该用于立式轴系的液体静压转动支承组件具有结构简单紧凑、可快速便捷的对其进行拆装、便于对其进行检修、回转精度高、非常适合于精密超精密研磨加工的优点。本实用新型还公开了一种研磨抛光机，其下研磨盘主轴通过上述的支承组件驱动。
文档编号B24B37/08GK202684725SQ20122038805
公开日2013年1月23日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者熊万里, 符马力, 吕浪 申请人:湖南大学