一种工字型腔斜面式静压推力轴承油垫的制作方法

本实用新型涉及一种工字型腔斜面式静压推力轴承油垫，属于重型机床技术领域。

背景技术：

随着高速切削的技术的快速发展，重型机床、旋转机械等越来越趋向高速、高效、高精度、低功耗的方向发展。静压推力轴承是重型机床及旋转机械等技术领域中的核心部件，其高刚度、高稳定性等优点使其应用更加广泛。但在高速重载等极端工况下，往往表现出其承载能力不足，油膜变形、发热严重，及轴承甩油量变大等缺点，进而演化出油膜的急剧变薄，使工作台与底座形成干摩擦，影响机械的使用寿命，甚至造成损财害命的不必要事故。

技术实现要素：

本实用新型主要解决高速重载这一极端工况引起的静压推力轴承的静压损失现象，设计了一种工字型腔斜面式静压推力轴承油垫，提出将油垫油腔设计成工字型，油垫整体设计成斜面式，利用其楔形形成的动压补偿润滑油的静压损失，解决大尺度静压推力轴承承载范围小和易出现润滑失效的现象。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工字型腔斜面式静压推力轴承油垫包括油垫主体，油垫主体为一扇形机构，所述油垫主体上加工有一工字型油腔，所述工字型油腔面积占整个油垫面积的四分之三，所述工字型油腔深度沿其长度方向向一侧逐渐递减，工字型油腔底部为一水平面，油腔内侧处设置有油腔侧壁，油腔侧壁外侧设置有油垫封油边，所述油垫封油边在工字型长度方向上倾斜一定角度，工作时旋转工作台运动切线方向始终与斜面倾斜方向相反，所述工字型油腔上加工有进油孔，进油孔设置在工字型油腔中间位置。

本实用新型与现有油垫相比具有以下有益效果：工字型腔能有效增大油垫的承载面积，使润滑油温升变小，降低能耗；油垫封油边在油垫工字型长度方向上有一定的倾斜角度，且倾斜方向始终与旋转工作台速度切线方向相反，从而使机床工作台与斜面油垫之间产生楔形间隙，这样便满足了形成动压的条件。通过数值模拟分析可以得到此新型油垫在转台承受一定速度和载荷下，其轴承承载能力可提高50%至160%，能有效保证机床加工时的有效运转，为高速重载这一极端工况下的润滑失效现象提供一种较为合理的方案。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1：一种工字型腔斜面式静压推力轴承油垫三维立体图

附图2：一种实施例的工字型腔斜面油垫俯视图

附图3：实施例中工字型腔斜面油垫沿转台底座排列示意图

具体实施方式：

下面为具体实施例，进一步的阐述本实用新型。

如图1所示， 一种工字型腔斜面式静压推力轴承油垫包括油垫主体（1），油垫主体（1）为一扇形机构，所述油垫主体（1）上加工有一工字型油腔（1-1），所述工字型油腔（1-1）面积占整个油垫（1）面积的四分之三，所述工字型油腔（1-1）的深度沿其长度方向向一侧逐渐递减，工字型油腔（1-1）底部为一水平面，油腔内侧处设置有油腔侧壁（1-3），油腔侧壁（1-3）外侧设置有油垫封油边（1-4），所述油垫封油边（1-4）在工字型腔长度方向上倾斜一定角度，工作时旋转工作台运动切线方向始终与斜面倾斜方向相反，所述工字型油腔（1-1）内加工有进油孔，进油孔设置在工字型油腔中间位置。

工作原理：将16个本实用新型的工字型腔斜面油垫（1）均匀布置在静压推力轴承底座（2）上，且油垫斜面封油边（1-4）一端朝上放置，然后将旋转工作台安装在工字型腔斜面油垫（1）上，其中油垫径向方向朝向机床底座的旋转轴心，当油泵把液压油通过进油孔连续不断的输入到工字型油腔（1-1）形成一定压力后，旋转工作台与底座之间便形成一层油膜，使机床工作台和斜面油垫（1）之间处于完全液体润滑状态；当机床工作台高速旋转时，由于机床工作台与斜面油垫（1）之间的相对运动，以及油垫封油边（1-4）在油垫工字型长度方向上有一定的倾斜角度，且倾斜方向始终与旋转工作台速度切线方向相反，从而使机床工作台与斜面油垫（1）之间产生楔形间隙，这样便满足了形成动压的条件。

本实用新型的优点：所述一种工字型腔斜面式静压推力轴承油垫的油腔底部水平，油垫封油边在工字型长度方向上呈倾斜状，这种采用斜面形式的新型油垫充分利用了液体动、静压轴承的优点，同时克服了两者的不足。并且通过数值模拟分析可以得到此新型油垫在转台承受一定速度和载荷下，其轴承承载能力可提高50%至160%，能有效保证机床加工时的有效运转，而且去结构简单，加工方便。