本實用新型涉及機床主軸技術領域，具體涉及一種靜壓主軸。

背景技術：

傳統的車床主軸安裝中是以滾動軸承作為主軸徑向、軸向的支撐，當主軸做回轉運動時，主軸的回轉精度受到主軸加工精度、支撐軸承精度和支撐軸承安裝孔位精度的影響，同時在使用滾動軸承時還需要考慮軸承的性能：疲勞壽命、軸承剛性、發熱、潤滑方式等，而在精密加工或超精密加工中，此種支撐方式已經不能滿足加工精度的要求。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本實用新型的目的是為了提供一種靜壓主軸，該靜壓主軸利用靜壓軸承對主軸提供徑向和軸向的支撐力，提高了主軸的剛性和耐用性。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種靜壓主軸，包括靜壓軸承組、主軸套筒、水套、電機定子、電機轉子和主軸；所述水套設置在主軸套筒的內腔中；所述電機定子固定安裝在水套的內腔中；所述電機定子套設電機轉子；所述主軸嵌設在電機轉子的內腔中；

所述靜壓軸承組包括前外套、后外套、軸向靜壓蓋、軸向靜壓軸承、前徑向靜壓軸承、后徑向靜壓軸承、前進油管道、后進油管道、第一回油管道、第二回油管道和第三回油管道；所述軸向靜壓軸承和前徑向靜壓軸承均安裝在前外套中；所述前外套與主軸套筒的前端相連接；所述軸向靜壓軸承和前徑向靜壓軸承均套設在主軸的前端；所述軸向靜壓蓋蓋設在軸向靜壓軸承的左側；所述后徑向靜壓軸承安裝在后外套中；所述后外套與主軸套筒的后端相連接；所述后徑向靜壓軸承套設在主軸的后端；通過前進油管道，將液壓油同時輸送至軸向靜壓軸承和前徑向靜壓軸承中；通過后進油管道，將液壓油輸送至后徑向靜壓軸承中；所述軸向靜壓軸承中的液壓油通過第一回油管道流出回收；所述前徑向靜壓軸承中的液壓油通過第二回油管道流出回收；所述后徑向靜壓軸承中的液壓油通過第三回油管道流出回收。

實現本實用新型的目的還可以通過采取如下技術方案達到：

實現本實用新型的一種實施方式是：所述前進油管道布設在前外套中；所述前進油管道的進油口設置在前外套的表面；所述前進油管道設有第一出油口和第二出油口；所述第一出油口和軸向靜壓軸承連通，第二出油口與前徑向靜壓軸承連通；所述后進油管道布設在后外套中；所述后進油管道的進油口設置在后外套的表面，后進油管道的出油口與后徑向靜壓軸承連通；

所述第一回油管道貫穿前外套和軸向靜壓軸承；所述第一回油管道的出油端設置在前外套的表面，第一回油管道的回油端與軸向靜壓軸承相連通；所述第二回油管道貫穿前外套和前徑向靜壓軸承；所述第二回油管道的出油端設置在前外套的表面，第二回油管道的回油端與前徑向靜壓軸承相連通；所述第三回油管道貫穿后外套和后徑向靜壓軸承；所述第三回油管道的出油端設置在后外套的表面，第三回油管道的回油端與后徑向靜壓軸承相連通。

實現本實用新型的一種實施方式是：所述前徑向靜壓軸承設有徑向節流槽、徑向靜壓槽和若干個徑向節流器；所述徑向節流槽沿周向設置在前外套和前徑向靜壓軸承的相對面之間；所述徑向靜壓槽沿周向設置在前徑向靜壓軸承和主軸的相對面之間；所述若干個徑向節流器連通徑向節流槽和徑向靜壓槽；所述前進油管道的第二出油口與徑向節流槽連通；所述第二回油管道的回油端與徑向靜壓槽相連通；所述后徑向靜壓軸承的結構與前徑向靜壓軸承相同；所述后進油管道的出油口與后徑向靜壓軸承的徑向節流槽連通；所述第三回油管道的回油端與后徑向靜壓軸承的徑向靜壓槽連通。

實現本實用新型的一種實施方式是：所述徑向靜壓槽上均勻分布有徑向靜壓油腔；所述每一個徑向節流器的一端與一個徑向靜壓油腔相連接；所述每一個徑向節流器的另一端與徑向節流槽相連接。

實現本實用新型的一種實施方式是：所述軸向靜壓軸承設有軸向節流槽、前軸向靜壓槽、后軸向靜壓槽、若干個軸向節流器和匯流道；所述軸向節流槽沿軸向靜壓軸承的內部橫向設置；所述前軸向靜壓槽設置在軸向靜壓蓋和軸向靜壓軸承左側之間的相對面；所述后軸向靜壓槽設置在前外套和軸向靜壓軸承右側之間的相對面；所述若干個軸向節流器將軸向節流槽分別與前軸向靜壓槽和后軸向靜壓槽連通；所述前進油管道的第一出油口與軸向節流槽連通；所述匯流道布設在軸向靜壓軸承內；所述匯流道連通前軸向靜壓槽和后軸向靜壓槽；所述匯流道與第一回油管道的回油端相連接；所述匯流道將前軸向靜壓槽和后軸向靜壓槽中的液壓油匯集后流出。

實現本實用新型的一種實施方式是：所述前軸向靜壓槽和后軸向靜壓槽上均勻分布有軸向靜壓油腔；所述每一個軸向節流器的一端與一個軸向靜壓油腔相連接；所述每一個軸向節流器的另一端與軸向節流槽相連接。

實現本實用新型的一種實施方式是：所述主軸套筒上還安裝有角度編碼器。

本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型的軸向靜壓軸承對主軸提供軸向的支撐力，前徑向靜壓軸承和后徑向靜壓軸承對主軸提供徑向的支撐力，配合度高，主軸運行穩定；

2、本實用新型采用靜壓軸承，改變了滾珠或動軸承摩擦大、損耗快、發熱等缺點，靜壓軸承利用油壓的高承載能力，使主軸具有高效率、低磨損、低發熱、高剛性、高精度的特點；

3、本實用新型的軸向靜壓軸承和前徑向靜壓軸承共用一個進油管道，結合節流器來控制液壓油的流量，節省管道；每一個靜壓軸承使用獨立的回油管路，及時回收液壓油；

4、本實用新型的節流器與靜壓油腔相連接；能夠更均勻地將靜壓油分布到靜壓槽中；

5、本實用新型還設有角度編碼器，通過角度編碼器可檢測主軸的轉動角度，反饋主軸的轉動情況；

6、本實用新型結構簡單，安裝容易，精確度高，使用效果良好。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1A處的放大圖；

圖3為圖1B處的放大圖；

圖4為前徑向靜壓軸承的橫截面示意圖；

1、靜壓軸承組；101、前外套；102、后外套；103、軸向靜壓蓋；104、軸向靜壓軸承；1041、軸向節流槽；1042、前軸向靜壓槽；1043、后軸向靜壓槽；1044、軸向節流器；1045、匯流道；1046、軸向靜壓油腔；105、前徑向靜壓軸承；1051、徑向節流槽；1052、徑向靜壓槽；1053、徑向節流器；1054、徑向靜壓油腔；106、后徑向靜壓軸承；1061、徑向節流槽；107、前進油管道；1071、進油口；1072、第一出油口；1073、第二出油口；108、后進油管道；1081、進油口；1082、出油口；109、第一回油管道；1091、出油端；1092、回油端；110、第二回油管道；1101、出油端；1102、回油端；111、第三回油管道；1111、出油端；1112、回油端；2、主軸套筒；3、水套；4、電機定子；5、電機轉子；6、主軸。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進一步描述：

具體實施例：

參照圖1、圖2并結合圖3，一種靜壓主軸，包括靜壓軸承組1、主軸套筒2、水套3、電機定子4、電機轉子5和主軸6；所述水套3設置在主軸套筒2的內腔中；所述電機定子4固定安裝在水套3的內腔中；所述電機定子4套設電機轉子5；所述主軸6嵌設在電機轉子5的內腔中；

所述靜壓軸承組1包括前外套101、后外套102、軸向靜壓蓋103、軸向靜壓軸承104、前徑向靜壓軸承105、后徑向靜壓軸承106、前進油管道107、后進油管道108、第一回油管道109、第二回油管道110和第三回油管道111；所述軸向靜壓軸承104和前徑向靜壓軸承105均安裝在前外套101中；所述前外套101與主軸套筒2的前端相連接；所述軸向靜壓軸承104和前徑向靜壓軸承105均套設在主軸6的前端；所述軸向靜壓蓋103蓋設在軸向靜壓軸承104的左側；所述后徑向靜壓軸承106安裝在后外套102中；所述后外套102與主軸套筒2的后端相連接；所述后徑向靜壓軸承106套設在主軸6的后端；

通過前進油管道107，將液壓油同時輸送至軸向靜壓軸承104和前徑向靜壓軸承105中；通過后進油管道108，將液壓油輸送至后徑向靜壓軸承106中；所述軸向靜壓軸承104中的液壓油通過第一回油管道109流出回收；所述前徑向靜壓軸承105中的液壓油通過第二回油管道110流出回收；所述后徑向靜壓軸承106中的液壓油通過第三回油管道111流出回收。

所述前進油管道107布設在前外套101中；所述前進油管道107的進油口1071設置在前外套101的表面；所述前進油管道107設有第一出油口1072和第二出油口1073；所述后進油管道108布設在后外套102中；所述后進油管道108的進油口1081設置在后外套102的表面；

所述第一回油管道109貫穿前外套101和軸向靜壓軸承104；所述第一回油管道109的出油端1091設置在前外套101的表面；所述第二回油管道110貫穿前外套101和前徑向靜壓軸承105；所述第二回油管道110的出油端1101設置在前外套101的表面；所述第三回油管道111貫穿后外套102和后徑向靜壓軸承106；所述第三回油管道111的出油端1111設置在后外套102的表面。

參照圖3并結合圖4，所述前徑向靜壓軸承105設有徑向節流槽1051、徑向靜壓槽1052和若干個徑向節流器1053；所述徑向節流槽1051沿周向設置在前外套101和前徑向靜壓軸承105的相對面之間；所述徑向靜壓槽1052沿周向設置在前徑向靜壓軸承105和主軸6的相對面之間；所述若干個徑向節流器1053連通徑向節流槽1051和徑向靜壓槽1052；所述前進油管道107的第二出油口1073與徑向節流槽1051連通；所述第二回油管道110的回油端1102與徑向靜壓槽1052相連通；所述后徑向靜壓軸承106的結構與前徑向靜壓軸承105相同；所述后進油管道108的出油口1082與后徑向靜壓軸承106的徑向節流槽1061連通；所述第三回油管道111的回油端1112與后徑向靜壓軸承106的徑向靜壓槽1061連通；

所述徑向靜壓槽1052上均勻分布有徑向靜壓油腔1054；所述每一個徑向節流器1053的一端與一個徑向靜壓油腔1054相連接；所述每一個徑向節流器1053的另一端與徑向節流槽1051相連接。

所述軸向靜壓軸承104設有軸向節流槽1041、前軸向靜壓槽1042、后軸向靜壓槽1043、若干個軸向節流器1044和匯流道1045；所述軸向節流槽1041沿軸向靜壓軸承104的內部橫向設置；所述前軸向靜壓槽1042設置在軸向靜壓蓋103和軸向靜壓軸承104左側之間的相對面；所述后軸向靜壓槽1043設置在前外套101和軸向靜壓軸承104右側之間的相對面；所述若干個軸向節流器1044將軸向節流槽1041分別與前軸向靜壓槽1042和后軸向靜壓槽1043連通；所述前進油管道107的第一出油口1072與軸向節流槽1041連通；所述匯流道1045布設在軸向靜壓軸承104內；所述匯流道1045連通前軸向靜壓槽1042和后軸向靜壓槽1043；所述匯流道1045與第一回油管道109的回油端1092相連接；所述匯流道1045將前軸向靜壓槽1042和后軸向靜壓槽1043中的液壓油匯集后流出；

所述前軸向靜壓槽1042和后軸向靜壓槽1043上均勻分布有軸向靜壓油腔1046；所述每一個軸向節流器1044的一端與一個軸向靜壓油腔1046相連接；所述每一個軸向節流器1044的另一端與軸向節流槽1041相連接。

主軸6運作時，軸向靜壓軸承104對主軸6提供了軸向的支撐力，維持主軸6在軸向方向上的穩定；液壓油從前進油管道107進入進油口1071流至第一出油口1072，分布到軸向節流槽1041，然后經過軸向節流器1044流到左右兩邊的前軸向靜壓槽1042和后軸向靜壓槽1043中的軸向靜壓油腔1046中；再由軸向靜壓油腔1046向前軸向靜壓槽1042和后軸向靜壓槽1043分布；軸向節流槽1041、軸向節流器1044結合軸向靜壓油腔1046，可以有效地控制泵油時的油壓過大的情況，均勻分布液壓油和壓力，維持軸向靜壓軸承104的穩定運作；在前軸向靜壓槽1042和后軸向靜壓槽1043中的液壓油流出至匯流道1045匯合，然后通入第一回油管道109流出收集；前軸向靜壓槽1042和后軸向靜壓槽1043利用油膜減低了相對摩擦力，減少了主軸6軸承的損耗；

前徑向靜壓軸承105和后徑向靜壓軸承106均對主軸6提供了徑向的支撐力，維持主軸6在徑向方向上的穩定轉動，減少主軸6轉動的阻力；對于前徑向靜壓軸承105，液壓油從前進油管道進107入進油口1071流至第二出油口1073，然后分布到徑向節流槽1051，經過徑向節流器1053流到徑向靜壓槽1052的徑向靜壓油腔1054中；再由徑向靜壓油腔1054向徑向靜壓槽1052分布；徑向節流槽1051、徑向節流器1053結合徑向靜壓油腔1054，可以有效地控制泵油時的油壓過大情況，均勻分布液壓油和壓力；在徑向靜壓槽1052中的液壓油流出并通入第二回油管道110流出收集；后徑向靜壓軸承106的工作原理與前徑向靜壓軸承105相同。

對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。