一种研磨机下盘驱动装置及润滑结构的制作方法

1.本发明涉及一种超精密加工技术领域，特别是关于一种研磨机下盘驱动装置及润滑结构。


背景技术：

2.在工业生产中，尤其是在超精密加工中，研磨机加工精度高，加工材料广泛，受到了各行各业的广泛应用。研磨机主轴是研磨机的重要组成部分，是影响研磨机的加工质量和工作效率的重要因素。因此，在加工过程中，研磨机主轴需要保持良好的运行状态，以保证研磨机能够达到加工标准。
3.通常的设备中，主轴与基体之间通过轴承隔开，可以从静止的基体处开设油路，使润滑油可以较为方便地进入主轴与基体之间，对轴承和主轴进行润滑，同时油路的加工也较为容易。但是超精密研磨设备中，主轴分为外空心轴和内实心轴，分别简称为外轴和内轴。基体竖直方向上开设通孔，其内部设置主轴。常规的润滑方式是在内轴和外轴的上方设孔，在重力的作用下进行润滑；其缺点是需要人工及时添加润滑油，否则会出现断油，引起润滑不当，造成主轴的过度磨损和温度过高，直接影响研磨机的工作质量和加工效率，甚至会停工停产，无法正常使用。
4.由此可见，为了保证主轴的加工精度，对主轴采取润滑措施十分必要。现有的方法之一是在装配时填充较多的润滑脂，在运行一段时间之后再进行填充，费时费力，影响设备的工作效率。另一种方式是在每个间隙处设置单独的注油设备，但这种设计会导致结构变得十分复杂，不仅增加了制造难度，也使得设备的占地面积过大，影响设备的摆放和工人的操作空间，降低了生产效率。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明的目的是提供一种研磨机下盘驱动装置及润滑结构，其能在设备运行过程中添加润滑油，进行实时润滑，提高了设备的加工精度和使用寿命。
6.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种研磨机下盘驱动装置，其包括：基体，其内设置有通孔；
7.外轴，为一空心轴，其设置在所述通孔中，所述外轴与所述基体之间设置有第一轴承组，使所述外轴能在所述基体内转动；
8.内轴，同轴设置在所述外轴内，所述内轴与所述外轴之间设置有第二轴承组，使所述内轴在所述外轴内转动；
9.下盘，固定设置在所述外轴顶部，由所述外轴带动其转动；
10.载盘，设置在所述下盘上，所述载盘通过传动机构与所述内轴和所述基体传动连接，使所述载盘在所述内轴的带动下转动。
11.进一步，所述第一轴承组包括：在所述外轴与所述基体之间，从上到下依次设置的圆锥滚子轴承、第一深沟球轴承以及一组第二深沟球轴承；
12.在所述第一深沟球轴承与所述第二深沟球轴承之间设置有两个第二骨架油封；两个所述第二骨架油封之间具有距离。
13.进一步，所述第二轴承组包括：在所述内轴与所述外轴之间，靠近上方端部的位置设置的第一止推球轴承和一对第三深沟球轴承，靠近下方端部的位置设置的一对第四深沟球轴承和第二止推球轴承。
14.进一步，所述传动机构包括内环和外环；所述内环固定设置在所述内轴的顶部周向，所述外环固定设置在所述基体的顶部周向；所述载盘与所述内环和所述外环之间传动连接。
15.一种研磨机下盘驱动装置的润滑结构，该润滑结构基于上述研磨机下盘驱动装置实现，用于为内轴上的第二轴承组润滑；
16.该润滑结构包括：第四润滑油路，由设置在所述基体侧壁上的第四进油孔、设置在所述外轴侧壁上的外轴进油通道以及所述外轴与所述内轴之间的底部缝隙构成，用于为所述第二轴承组进行润滑。
17.进一步，所述第四进油孔和所述外轴进油通道的外轴进油孔都位于两个第二骨架油封之间，所述外轴进油通道的外轴出油孔靠近第一止推球轴承处。
18.进一步，所述润滑结构还包括用于对圆锥滚子轴承、第一深沟球轴承和第二深沟球轴承润滑的第一润滑油路、第二润滑油路和第三润滑油路；
19.所述第一润滑油路，由设置在所述基体侧壁上的第一进油孔和出油孔构成，用于为所述圆锥滚子轴承进行润滑；
20.所述第二润滑油路，由设置在所述基体侧壁上的第二进油孔和所述出油孔构成，用于为所述第一深沟球轴承进行润滑；
21.所述第三润滑油路，由设置在所述基体侧壁上的第三进油孔和所述基体与所述外轴之间的底部缝隙构成，用于为所述第二深沟球轴承进行润滑。
22.进一步，所述第一进油孔位于所述圆锥滚子轴承与第一骨架油封之间，所述出油孔位于所述圆锥滚子轴承与所述第一深沟球轴承之间；
23.所述第二进油孔位于所述第一深沟球轴承与上部的所述第二骨架油封之间；
24.所述第三进油孔位于下部的所述第二骨架油封与所述第二深沟球轴承之间。
25.进一步，各润滑油路的进油孔与注油口连通，注油口设置在所述基体外侧容易注油的位置。
26.进一步，所有润滑油路的出油孔连通至同一排油口。
27.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
28.1、本发明设置4条润滑油路对所有轴承和旋转轴进行了全面的润滑，提高了设备的加工精度和使用寿命。
29.2、本发明可在设备运行过程中完成润滑油的添加，实现了实时润滑。
30.3、本发明润滑方式简单，设备零件易生产。
31.4、本发明各个轴承的设计使得设备运行更加平稳，提高了设备的加工精度和稳定性能。
附图说明
32.图1是本发明一实施例中研磨机主轴部件剖视图；
33.图2是本发明一实施例中研磨机主轴润滑油路示意图；
34.图3是本发明一实施例中研磨机整体剖视图；
35.附图标记：
36.1内轴、2第三骨架油封、3第一止推球轴承、4第三深沟球轴承、5第四深沟球轴承、6第二止推球轴承、7外轴、8第一骨架油封、9圆锥滚子轴承、10第一深沟球轴承、11第二骨架油封、12第二深沟球轴承、13外轴进油通道、14第一进油孔、15出油孔、16第二进油孔、17第四进油孔、18第三进油孔、19通孔、20基体、21上盘、22下盘、23内环、24外环、25载盘、26加工件、27外轴进油孔、28外轴出油孔。
具体实施方式
37.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
39.本发明提供的研磨机下盘驱动装置及润滑结构，有效的解决了位于最内侧的内轴润滑不方便的问题，同时，实现了主轴轴承系的实时润滑。
40.在本发明的一个实施例中，提供一种研磨机下盘驱动装置。本实施例中，如图1所示，该驱动装置包括：
41.基体20，为静止状态，其内设置有通孔19；
42.外轴7，为一空心轴，其设置在基体20内的通孔19中，且外轴7与基体20之间设置有第一轴承组，使外轴7可以在基体20内进行转动；
43.内轴1，同轴设置在外轴7内，内轴1与外轴7之间设置有第二轴承组，使内轴1在外轴7内转动；
44.下盘22，固定设置在外轴7顶部，通过外轴7的转动带动下盘22转动；
45.载盘25，设置在下盘22上，载盘25通过传动机构与内轴1和基体20传动连接，使载盘25在内轴1的带动下转动，进而使放置在载盘25上的加工件26转动。
46.上述实施例中，第一轴承组包括圆锥滚子轴承9、第一深沟球轴承10以及一对第二深沟球轴承12。在外轴7与基体20之间，从上到下依次设置有圆锥滚子轴承9、第一深沟球轴承10以及一组第二深沟球轴承12。
47.其中，在圆锥滚子轴承9的上方设置有两个第一骨架油封8，用于防止润滑油从外轴7与基体20的上方溢出，同时防止外界灰尘进入；在第一深沟球轴承10与第二深沟球轴承12之间设置有两个第二骨架油封11，用于防止润滑油在第一深沟球轴承10与第二深沟球轴承12之间流通。两个第二骨架油封11之间具有缝隙，用于作为润滑油的流通通道。
48.上述实施例中，第二轴承组包括第一止推球轴承3、一对第三深沟球轴承4、一对第四深沟球轴承5和第二止推球轴承6。在内轴1与外轴7之间，靠近上方端部的位置设置有第一止推球轴承3和一对第三深沟球轴承4，靠近下方端部的位置设置有一对第四深沟球轴承5和第二止推球轴承6。
49.其中，在第一止推球轴承3的上方还设置有用于密封的两个第三骨架油封2，防止润滑油从内轴1与外轴7的上方溢出，同时防止外界灰尘进入。
50.使用时，通过深沟球轴承用于给内轴1和外轴7提供径向支撑，由止推球轴承和圆锥滚子轴承给内轴1和外轴7提供轴向支撑。
51.上述实施例中，如图3所示，传动机构包括内环23和外环24；由内环23、载盘25和外环24构成行星齿轮机构。内环23、外环24均由若干传动柱构成，载盘25的外周采用与传动柱配合传动连接的弧形齿结构。内环23固定设置在内轴1的顶部周向，外环24固定设置在基体20的顶部周向。使用时，由内轴1旋转带动内环23转动，下盘22上的载盘25在内轴1旋转带动下沿内环23和外环24之间的空间内转动。
52.上述实施例中，下盘22为一环形结构，其内侧位于内环23外部，外侧位于外环24内部。
53.上述实施例中，位于下盘22的上部设置有上盘21，通过上盘21与下盘22之间配合实现对加工件26的加工。
54.在本发明的一个实施例中，提供一种研磨机下盘驱动装置的润滑结构。本实施例中，该润滑结构基于上述各实施例中的驱动装置实现，为了能够润滑内轴1和外轴7，在基体20和外轴7的壁上开设有作为润滑油路的孔。具体的，如图2所示，该润滑结构包括：
55.第四润滑油路a4，用于为内轴1与外轴7之间的第二轴承组进行润滑。该润滑油路在内轴1运行过程中可以实时添加润滑油，对内轴1进行实时润滑，不影响整个驱动装置的工作。
56.在本发明一优选的实施例中，润滑结构还包括第一润滑油路a1、第二润滑油路a2和第三润滑油路a3；
57.第一润滑油路a1，用于为基体20与外轴7之间的圆锥滚子轴承9进行润滑；
58.第二润滑油路a2，用于为基体20与外轴7之间的第一深沟球轴承10进行润滑；
59.第三润滑油路a3，用于为基体20与外轴7之间的第二深沟球轴承12进行润滑。
60.使用时，通过第一润滑油路a1、第二润滑油路a2和第三润滑油路a3实现对外轴7进行润滑，通过第四润滑油路a4实现对内轴1进行润滑。
61.上述实施例中，第一润滑油路a1由设置在基体20侧壁上的第一进油孔14和出油孔15构成；第一进油孔14位于圆锥滚子轴承9与第一骨架油封8之间，出油孔15位于圆锥滚子轴承9与第一深沟球轴承10之间。使用时，润滑油从第一进油孔14进入，流经圆锥滚子轴承9后从出油孔15流出，实现对圆锥滚子轴承9润滑。
62.上述实施例中，第二润滑油路a2由设置在基体20侧壁上的第二进油孔16和出油孔15构成；第二进油孔16位于第一深沟球轴承10的下部，在第一深沟球轴承10与上部的第二骨架油封11之间的基体20侧壁上。使用时，润滑油从第二进油孔16进入，流经第一深沟球轴承10后同样从出油孔15流出，实现对第一深沟球轴承10润滑。
63.上述实施例中，第三润滑油路a3由设置在基体20侧壁上的第三进油孔18和基体20
与外轴7之间的底部缝隙构成；第三进油孔18位于下部的第二骨架油封11与第二深沟球轴承12之间。使用时，润滑油从第三进油孔18进入，流经两个第二深沟球轴承12后从基体20与外轴7之间的底部缝隙处流出，实现对第二深沟球轴承12润滑。
64.上述实施例中，第四润滑油路a4由设置在基体20侧壁上的第四进油孔17、设置在外轴7侧壁上的外轴进油通道13以及外轴7与内轴1之间的底部缝隙构成。第四进油孔17和外轴进油通道13的外轴进油孔27都位于两个第二骨架油封11之间，外轴进油通道13的外轴出油孔28靠近第一止推球轴承3处。优选的，第四进油孔17和外轴进油孔27位于两个第二骨架油封11之间缝隙的两端。
65.使用时，润滑油从第四进油孔17进入，在两个第二骨架油封11之间的缝隙流过后由外轴进油孔27进入外轴进油通道13，沿着外轴7内的外轴进油通道13流动，并从外轴出油孔28处流出，在重力作用下依次流经第一止推球轴承3、一组第三深沟球轴承4、一组第四深沟球轴承5和第二止推球轴承6，最后从外轴7与内轴1之间的底部缝隙排出，实现对第二轴承组润滑。
66.上述各实施例中，润滑油路的进油孔可以根据需要连通至一个或多个注油口，例如，4条润滑油路的进油孔可以连通至同一注油口，也可以根据使用需要选择每条润滑油路的进油孔分别连接一注油口；注油口设置在基体20外侧容易注油的位置，使得加注润滑油时不需要停机，达到了在线润滑的效果。
67.上述各实施例中，4条润滑油路的出油孔连通至同一排油口，便于润滑油的集中排放、回收或再循环。
68.优选的，由于润滑油路的润滑效果和润滑液流经的孔直径比有关，4条润滑油路的进油孔和出油孔可根据实际需求进行选择。
69.上述各实施例中，第一进油孔14、第二进油孔16、第三进油孔18、第四进油孔17与出油孔15可以设置成位于同一平面(如图1、图2所示)，也可以根据实际需求将各进油孔和出油孔15设置为不在同一平面。
70.综上，使用时，通过第一至第四润滑油路的润滑作用，不仅使每个轴承都受到流动地润滑液的润滑效果，并且随着润滑液的流动，带走了大部分热量，使得设备的运行更加稳定，提高设备的使用寿命，还极大地简化了轴系结构，避免了设备的尺寸过于庞大，降低占用面积，提高了厂房的使用效率。
71.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。