本文摘要：
主軸靜壓組合軸承由靜壓徑向軸承、上推力靜壓軸承、下推力靜壓軸承組成。靜壓徑向軸承由主軸26、導(dǎo)油套20、主軸徑向靜壓套19、回轉(zhuǎn)錐套5組成。主軸徑向靜壓套通過過盈配合裝在主軸上，在徑向靜壓套外圓柱面上設(shè)計有多個均布的油腔。導(dǎo)油套中心設(shè)計有油孔，通過螺紋與主軸油孔連接。導(dǎo)油套與徑向靜壓套間設(shè)計了雙密封圈，確保靜壓油不泄漏。靜壓系統(tǒng)的靜壓油經(jīng)管接頭與主軸進(jìn)油孔相連，再經(jīng)主軸內(nèi)油孔、導(dǎo)油套到徑向靜壓套內(nèi)的靜壓油腔，最后在徑向靜壓套與回轉(zhuǎn)錐套內(nèi)孔間形成靜壓油膜。主軸26、下靜壓環(huán)形導(dǎo)軌板3、回轉(zhuǎn)錐套5、管接頭1、導(dǎo)油套4組成下推力靜壓軸承。下靜壓環(huán)形導(dǎo)軌板用螺釘固定在主軸下端，環(huán)形導(dǎo)軌板上設(shè)計有多個均布油腔。導(dǎo)油套與主軸端面相連，其油孔與主軸油孔相通。下推力軸承靜壓油經(jīng)管接頭至主軸進(jìn)油孔，再經(jīng)主軸內(nèi)油孔、導(dǎo)油套到下靜壓環(huán)形導(dǎo)軌板內(nèi)的靜壓油腔，最后在下靜壓環(huán)形導(dǎo)軌板與回轉(zhuǎn)錐套下端面間形成靜壓油膜。上推力靜壓軸承由螺釘17、上靜壓環(huán)形導(dǎo)軌板18、上法蘭13、螺釘15、調(diào)整墊16、導(dǎo)油套11、萬向接頭12、過渡接頭14、密封環(huán)8、法蘭蓋9、螺釘10組成。上靜壓環(huán)形導(dǎo)軌板上設(shè)計有多個均布的靜壓腔，環(huán)形導(dǎo)軌板通過螺釘固定在上法蘭上。導(dǎo)油套與上法蘭相連，導(dǎo)油套油孔與其油孔相通。上法蘭通過螺釘與主軸上端面固定，中間有一調(diào)整墊，用于裝配時調(diào)整軸承軸向油膜間隙。過渡接頭頭端與主軸端面油孔連接，尾端接有萬向接頭，通過另一個萬向接頭與上法蘭油孔相連。用螺釘將法蘭蓋固定在上法蘭上，法蘭蓋上裝有密封環(huán)，防止靜壓油外溢。上推力軸承靜壓油經(jīng)管接頭至主軸進(jìn)油孔，再經(jīng)主軸內(nèi)油孔、導(dǎo)油套到上靜壓環(huán)形導(dǎo)軌板內(nèi)的靜壓油腔，最后在上靜壓環(huán)形導(dǎo)軌板與回轉(zhuǎn)錐套上端面間形成靜壓油膜。
組合軸承內(nèi)每個油腔油路是獨立的，為一腔一泵恒流量供油。回轉(zhuǎn)錐套為三個靜壓軸承共用，結(jié)構(gòu)緊湊，為主軸靜壓組合軸承的高精度創(chuàng)造了有利條件。
2. 主軸靜壓組合軸承供油系統(tǒng)
圖2是主軸靜壓組合軸承供油系統(tǒng)原理圖。主軸靜壓組合軸承供油系統(tǒng)包括前給供油系統(tǒng)、徑向靜壓軸承供油系統(tǒng)、上推力靜壓軸承供油系統(tǒng)、下推力靜壓軸承供油系統(tǒng)、斷電保護(hù)系統(tǒng)及回油系統(tǒng)。
前給供油系統(tǒng)由吸油過濾器10、葉片泵11、交流電機(jī)12、雙筒精過濾器13、壓力表14、 壓力繼電15、 單向閥16組成。靜壓油經(jīng)吸油過濾器由葉片泵輸送至雙筒精過濾器進(jìn)行精過濾，然后至每個靜壓油泵的吸油口。利用單向閥的背壓使前給供油管路保持一定壓力，多余的前給靜壓油經(jīng)單向閥溢出。壓力繼電器在系統(tǒng)工作異常時發(fā)出報警及控制信號，以保護(hù)后級的靜壓油泵。徑向靜壓軸承供油系統(tǒng)由雙聯(lián)齒輪泵18、交流變頻電機(jī)19、單向閥26、流量繼電器20、壓力繼電器21等組成。交流變頻電機(jī)驅(qū)動雙聯(lián)齒輪泵，將靜壓油送至靜壓油腔，一腔一泵供油。流量繼電器及壓力繼電器為靜壓保護(hù)元件，在管路開路或堵塞時發(fā)出信號，保證徑向靜壓軸承可靠工作。上推力靜壓軸承供油系統(tǒng)由齒輪泵24、交流變頻電機(jī)25、單向閥30、多聯(lián)齒輪分油器27、流量繼電器29、壓力繼電器28等組成。交流變頻電機(jī)驅(qū)動齒輪泵，將靜壓油經(jīng)單向閥送至多聯(lián)齒輪分油器，最后至靜壓油腔，也是一腔一泵恒流量供油。流量繼電器及壓力繼電器為靜壓保護(hù)元件。下推力靜壓軸承供油系統(tǒng)由齒輪泵24、交流變頻電機(jī)25、單向閥30、多聯(lián)齒輪分油器27、壓力繼電器28、流量繼電器29等組成。其工作原理與上推力靜壓軸承供油系統(tǒng)相同。為保證突然斷電時主軸靜壓組合軸承不因油泵停止供油而研傷，設(shè)計了斷電保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由吸油過濾器1、齒輪泵2、交流電機(jī)3、溢流閥4、壓力管路過濾器5、單向閥6、壓力表7、蓄能器8、壓力繼電器9、單向閥22、液控截止閥23組成。靜壓油經(jīng)吸油過濾器由齒輪泵輸送至壓力管路過濾器進(jìn)行精過濾，然后經(jīng)單向閥至蓄能器。溢流閥用來調(diào)節(jié)蓄能器的最高壓力。在蓄能器的管路上并聯(lián)了兩個壓力繼電器，分別在設(shè)定的最低壓力和最高壓力時發(fā)出信號，控制油泵電機(jī)啟停。突然停電時液控截止閥打開，蓄能器內(nèi)的靜壓油經(jīng)單向閥分別送至主軸靜壓組合軸承的每個油腔，以保護(hù)軸承。回油系統(tǒng)由回油管路及回油過濾器17組成，保證靜壓油可靠循環(huán)。為保證靜壓油油溫穩(wěn)定，一般需配置油冷機(jī)。3 . 結(jié)語 主軸靜壓組合軸承成功研制，并應(yīng)用于重型立式車銑磨加工中心。由于主軸靜壓組合軸承摩擦系數(shù)低（可達(dá)1.7x10-7）、吸震能力強(qiáng)、精度高、無磨損，非常適用于高精度重型立式車銑磨加工中心。該軸承及相關(guān)技術(shù)還可用于重型臥式深孔車鏜床、重型數(shù)控滾齒機(jī)及大功率汽輪機(jī)等大型裝備的主軸支撐
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