專利名稱：防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工量具領(lǐng)域，具體涉及一種防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承。
背景技術(shù)：
大規(guī)格測量儀器及機(jī)床由于負(fù)載工件重量較大，所以在對大負(fù)載工件進(jìn)行測量或 加工時(shí)，其主軸系統(tǒng)的承載能力尤為重要。傳統(tǒng)的主軸端面承載有液體靜壓支承，滾動(dòng)密珠 滾動(dòng)密珠軸承支承等方式，但這些單一的支承方式即不能很好的防止大載荷工件在安裝時(shí) 對主軸系統(tǒng)的沖擊，又不能有效的減少在測量狀態(tài)時(shí)主軸系統(tǒng)端面承載密珠滾動(dòng)密珠軸承 因負(fù)載引起的圓度變形，從而直接影響主軸系統(tǒng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用滾動(dòng)密珠軸承、滾珠保持架和液壓油空間組合式的 減少?zèng)_擊力的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承。上述發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，其組成包括基座，所述的基座裝有主軸和靜 壓滾珠臺(tái)，所述的主軸套有軸套，所述的靜壓滾珠臺(tái)裝有滾動(dòng)密珠軸承、滾珠保持架，所述 的滾動(dòng)密珠軸承和滾珠保持架之間留有裝液壓油的空間，所述的滾珠保持架下端連接液壓 油進(jìn)油孔，所述的靜壓滾珠臺(tái)上端連接轉(zhuǎn)臺(tái)，所述的轉(zhuǎn)臺(tái)連接承壓托盤，所述的主軸與軸套 之間裝有密珠保持架，所述的密珠保持架內(nèi)裝滾動(dòng)密珠軸承。所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的基座上端開有豎向連接橫向的 回油孔。所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的滾珠保持架的外圍的所述的靜 壓滾珠臺(tái)包括液壓靜壓支承盤。所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的滾珠保持架下端的液壓油進(jìn)油 孔是豎向的，所述的豎向的液壓油進(jìn)油孔連接橫向的液壓油進(jìn)油孔。所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的承壓托盤上裝有上頂尖，所述 的上頂尖套有頂尖套，所述的頂尖套開有中心孔。有益效果1.本發(fā)明的主軸系統(tǒng)端面承載采用滾動(dòng)密珠與靜壓混合支承來承載工件的重量， 起到了能夠很好的保證主軸系統(tǒng)集防止大負(fù)載工件沖擊和高精度測量于一身的效果。2.本發(fā)明設(shè)計(jì)了兩個(gè)不同的節(jié)流器，用于完成在負(fù)載裝夾時(shí)托起轉(zhuǎn)臺(tái)連同承壓托 盤及工件載荷離開密珠，又在測量狀態(tài)時(shí)密珠與液壓產(chǎn)生向上浮起力共同承載實(shí)現(xiàn)精密測 量的效能。3.本發(fā)明為了防止裝工件時(shí)的沖擊，這時(shí)承壓托盤連同轉(zhuǎn)臺(tái)已與系列滾動(dòng)密珠已 有間隙，靜壓支承的設(shè)計(jì)工作高度在轉(zhuǎn)臺(tái)離開滾動(dòng)密珠高度hi時(shí)承重W，裝工件前承壓托 盤連同轉(zhuǎn)臺(tái)離開鋼珠的液隙可以控制在h2，在裝重量為W的工件負(fù)載時(shí)由于受到?jīng)_擊力和自重，靜壓支承液隙的高度從離開滾珠h2逐漸減到hi時(shí)靜壓承載W，從hi到零，即與滾珠 接觸。這時(shí)由于靜壓支承的高度減小也就是液流的縫隙減小，剛度變大。4.本發(fā)明改變了相對單一的支撐方式，采用密珠與靜壓混合支承軸系是一種承載 能力大，測量精度高的靜壓軸系，尤其很好的解決了現(xiàn)有的軸系構(gòu)件承載較重工件時(shí)滾動(dòng) 密珠滾動(dòng)密珠軸承中密珠易損壞的問題。5.本發(fā)明的承載狀態(tài)既靠滾動(dòng)密珠保證了主軸的軸向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度，又由液壓系 統(tǒng)承載了大部分載荷而使?jié)L動(dòng)密珠滾動(dòng)密珠軸承不易損壞，達(dá)到了混合支承的目的。6.本發(fā)明采用防沖擊密珠靜壓比例混合支承，即起到防沖擊的作用，在測量工件 時(shí)也承受了工件大部分重量，使軸系端面鋼珠受力減小，并能保持恒定，這對提高精度，提 高軸系使用壽命起到了決定性作用。7.本發(fā)明采用防沖擊密珠靜壓比例混合支承設(shè)計(jì)，由于沒有機(jī)械升起機(jī)構(gòu)，靜壓 支承盤內(nèi)側(cè)置放滾動(dòng)密珠，即靜壓支承與滾動(dòng)密珠布局在儀器空間同一個(gè)層面位置，液體 充分利用了密珠間的空隙，使軸系占用的空間大幅度減小，有效地利用了空間，使之全局結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)更加優(yōu)化。8.本發(fā)明的滾動(dòng)密珠滾動(dòng)密珠軸承與主軸和軸套之間均為過盈配合，無間隙，使 得主軸運(yùn)動(dòng)時(shí)徑向的動(dòng)態(tài)精度得到嚴(yán)格保證。9.本發(fā)明的測量時(shí)靜壓支承盤上面的靜壓液隙與工件為保持架的滾動(dòng)密珠滾動(dòng) 密珠軸承共同支撐負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了精密測量。


圖1是本發(fā)明裝工件前的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明裝工件后的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，其組成包括基座1，所述的基座1裝有主軸2 和靜壓滾珠臺(tái)3，所述的主軸2套有軸套4，所述的靜壓滾珠臺(tái)3裝有滾動(dòng)密珠軸承5、滾珠 保持架6，所述的滾動(dòng)密珠軸承5和滾珠保持架6之間留有裝液壓油的空間7，所述的滾珠 保持架6下端連接液壓油進(jìn)油孔8，所述的靜壓滾珠臺(tái)3上端連接轉(zhuǎn)臺(tái)9，所述的轉(zhuǎn)臺(tái)9連 接承壓托盤10，所述的滾動(dòng)密珠軸承有一組。所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的主軸2與軸套4之間裝有密珠 保持架11，所述的密珠保持架11內(nèi)裝滾動(dòng)密珠軸承12。所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的滾珠保持架6的外圍在所述的 靜壓滾珠臺(tái)3上裝有液壓靜壓支承盤13。所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的承壓托盤10上裝有上頂尖14， 所述的上頂尖14套有頂尖套15，所述的頂尖套開有中心孔。所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的滾動(dòng)密珠軸承與主軸和軸套之 間均為過盈配合。實(shí)施例2 根據(jù)實(shí)施例1所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的滾珠保持架下端連接的液壓油進(jìn)油孔是豎向的，所述的豎向的液壓油進(jìn)油孔連接橫向的液壓油進(jìn)油孔；液壓系統(tǒng)有多種壓力和流量，這由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵來完成。不同的壓力由比例控制溢流 閥調(diào)定，在測量或加工前，只要將工件重量輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)給比例控制閥相應(yīng)指令，比 例控制閥會(huì)自動(dòng)將壓力調(diào)到相應(yīng)擋位，使液壓產(chǎn)生的向上浮力克服一部分重量(這個(gè)向上 的浮力隨工件重量不同而變化)從而端面滾動(dòng)密珠受力基本不變，W為載荷重量，F(xiàn)為液壓 向上浮力，滾動(dòng)密珠承受力為Q，Q = W-F ；F隨W變化，而Q是基本恒定的。實(shí)施例3:根據(jù)實(shí)施例1所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的基座上端開有豎 向連接橫向的回油孔16。實(shí)施例4 根據(jù)實(shí)施例1所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，所述的防止裝工件時(shí)的 沖擊，這時(shí)承壓托盤連同轉(zhuǎn)臺(tái)已與系列滾動(dòng)密珠有間隙，靜壓支承的設(shè)計(jì)工作高度在轉(zhuǎn)臺(tái) 離開滾動(dòng)密珠高度hi時(shí)承重W，裝工件前承壓托盤連同轉(zhuǎn)臺(tái)離開鋼珠的液隙可以控制在 h2，在裝重量為W的工件負(fù)載時(shí)由于受到?jīng)_擊力和自重，靜壓支承液隙的高度從離開滾珠 h2逐漸減到hi時(shí)靜壓承載W，從hi到零，即與滾珠接觸。這時(shí)由于靜壓支承的高度減小也 就是液流的縫隙減小，剛度變大。剛度公式為<formula>formula see original document page 5</formula>
F 液壓向上浮力，Q 滾動(dòng)密珠承受力，Pr 油腔壓力，Ab 油腔有效面積，Ps 供油 壓力液壓向上浮力一定時(shí)，載荷W越大油膜厚度h越薄，油腔壓力Pr越高，支承的液壓 向上浮力F也越大。工作原理工件安裝在托盤上裝夾時(shí)，托盤可沿軸系徑向在轉(zhuǎn)臺(tái)上接觸滑動(dòng)，以調(diào)整工件幾 何軸線與主軸和頂尖的回轉(zhuǎn)軸心線重合。轉(zhuǎn)臺(tái)通過螺釘與主軸間接剛性連接。轉(zhuǎn)臺(tái)上固定 連接蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)裝置，電機(jī)帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)蝸輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)和主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)工件 轉(zhuǎn)動(dòng)。靜壓滾動(dòng)密珠滾動(dòng)密珠軸承與轉(zhuǎn)臺(tái)之間具有油膜間隙，靜壓支承盤與基體11構(gòu)成一 個(gè)帶有回油口的密閉腔體，安裝工件前，由于考慮到工件下落時(shí)對主軸有沖擊，液壓系統(tǒng)增 大壓力，通過進(jìn)油孔的液壓油流量增大，滾動(dòng)密珠滾動(dòng)密珠軸承所在的腔體內(nèi)液壓油的容 量增多，使轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)主軸浮起油膜厚度h2，此時(shí)，工件重量全部由液壓系統(tǒng)承擔(dān)，避免滾動(dòng) 密珠滾動(dòng)密珠軸承受到?jīng)_擊損壞。工件安裝好以后，改變液壓系統(tǒng)的壓力值，使轉(zhuǎn)臺(tái)降回未 安裝工件時(shí)的高度，液壓系統(tǒng)和滾動(dòng)密珠滾動(dòng)密珠軸承一起承擔(dān)工件重量。
權(quán)利要求
一種防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，其組成包括基座，其特征是所述的基座裝有主軸和靜壓滾珠臺(tái)，所述的主軸套有軸套，所述的靜壓滾珠臺(tái)裝有滾動(dòng)密珠軸承、滾珠保持架，所述的滾動(dòng)密珠軸承和滾珠保持架之間留有裝液壓油的空間，所述的滾珠保持架下端連接液壓油進(jìn)油孔，所述的靜壓滾珠臺(tái)上端連接轉(zhuǎn)臺(tái)，所述的轉(zhuǎn)臺(tái)連接承壓托盤，所述的主軸與軸套之間裝有密珠保持架，所述的密珠保持架內(nèi)裝滾動(dòng)密珠軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，其特征是所述的基座 上端開有豎向連接橫向的回油孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，其特征是所述的滾珠 保持架的外圍的所述的靜壓滾珠臺(tái)包括液壓靜壓支承盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，其特征是所 述的滾珠保持架下端的液壓油進(jìn)油孔是豎向的，所述的豎向的液壓油進(jìn)油孔連接橫向的液 壓油進(jìn)油孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承，其特征是所 述的承壓托盤上裝有上頂尖，所述的上頂尖套有頂尖套，所述的頂尖套開有中心孔。
全文摘要
防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承。大規(guī)格測量儀器及機(jī)床由于負(fù)載工件重量較大，所以在對大負(fù)載工件進(jìn)行測量或加工時(shí)，其主軸系統(tǒng)的承載能力尤為重要。本發(fā)明其組成包括基座(1)，所述的基座裝有主軸(2)和靜壓滾珠臺(tái)(3)，所述的主軸套有軸套(4)，所述的靜壓滾珠臺(tái)裝有滾動(dòng)密珠軸承(5)、滾珠保持架(6)，所述的滾動(dòng)密珠軸承和滾珠保持架之間留有裝液壓油的空間(7)，所述的滾珠保持架下端連接液壓油進(jìn)油孔(8)，所述的靜壓滾珠臺(tái)上端連接轉(zhuǎn)臺(tái)(9)，所述的轉(zhuǎn)臺(tái)連接承壓托盤(10)。本發(fā)明用防沖擊密珠靜壓比例控制混合支承。
文檔編號(hào)F16C33/00GK101832333SQ20101013985
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者孫秀文 申請人:哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司