CN100591934C - 静压轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于吸收水平和垂直力的静压轴承，具有导轨(2)和静压支承在导轨上的支承件(1)，其中，导向段(3)的端面导向面与侧面导向面(6、8)之间的角度α大于等于35°且小于等于75°，以及固定段(4)的固定面(7)与侧面基面(9)之间的角度γ大于等于10°且小于等于25°。

Description

静压轴承

技术领域

本发明涉及一种用于吸收水平和垂直力的静压轴承。

背景技术

例如DE 38 31 676 C1公开了一种静压轴承，其中支承件静压支承在导轨上。导轨具有一个梯形导向段和一个梯形固定段。两个段利用其成锥形的面相互靠近。导向段的端面导向面和固定段的固定面彼此远离并彼此平行设置。导向段的侧面导向面与上部导向面各自以锐角设置。固定段的侧面基面与固定面以锐角设置。与端面导向面的两个纵向面或者边缘连接导向段的两个侧面导向面，其中，在侧面导向面与端面导向面之间包括一个角度。

支承件具有两个臂和一个连接两个臂的底座。支承件利用其两个臂包围导轨。两个臂和底座在其靠近导轨的面上各自具有一个可液压加载的压力室，用于在导轨与支承件之间构成静压压力。

这种静压轴承与采用滚动体返回的公知线性导向装置相比承载量较小。在采用滚动体返回的线性滚动轴承上，支承件与导轨之间所要传递的负荷通过大量辊子传递，这些辊子承受负荷在导轨和支承件的滚道上滚动。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提高支承能力的静压轴承。

该目的依据本发明由一种用于吸收水平力和垂直力的静压轴承得以实现，其具有导轨，该导轨具有梯形导向段和梯形固定段，这些段利用其成锥形的侧面相互靠近，以及其中，导向段的端面导向面和固定段的固定面彼此远离且相互平行地设置，其中，导向段的侧面导向面各自与端面导向面成角度α设置，以及其中固定段的侧面基面与固定面成角度γ设置，以及其中导向段的侧面导向面和固定段的侧面基面包括一个角度β，该静压轴承还具有静压支承在导轨上的支承件，该支承件具有两个臂和一个连接两个臂的底座，其中，支承件利用两个臂包围导轨，其中，两个臂和底座在其靠近导轨的面上各自具有至少一个可液压加载的压力室，用于在导轨与支承件之间构成静压压力。导向段的端面导向面与侧面导向面之间的角度α大于等于35°且小于等于75°，以及固定段的固定面与侧面基面之间的角度γ大于等于10°且小于等于25°。

在导轨和支承件这里所提出的几何形状构成方面以出乎意料的方式证明，承重能力与依据DE 38 31 676 C1的静压轴承相比得到明显提高。在液压压力相同的情况下，与依据DE 38 31 676 C1的静压轴承相比取得更高的承载量。

依据本发明的静压轴承在其外形尺寸上可以按DIN 645-1的标准型材导轨导向装置那样构成。DIN 654中介绍了导轨和支承件的连接尺寸以及系统的外部尺寸。

依据本发明静压轴承的构成和承重能力由此达到最佳值，即导向段的上部与侧面导向面之间的角度α为55°。

支承件底座上具有的压力室可以通过一个沿导轨设置的连筋划分。该连筋可以在其靠近导轨的面上具有与导向段的导向面接触的支承面。在这种依据本发明的进一步构成中，保证了静压轴承的防摩擦性能。如果过高的压力垂直作用于导向段的上部导向面，那么其中在导轨与支承件之间调整的缓冲垫层可以受到压缩，从而连筋利用其支承面与导轨产生接触。这种接触这样产生，使支承件可以在导轨上继续移动。

支承件最好具有一个具有压力室的支承体和两个连接在支承体两个端面上的端部件。具有连接在压力室上的压力通道，其在两个端部件的至少之一上具有用于调节液压液体流量的节流阀或者流量控制阀。为正常调整静压轴承，静压压力可以在三个压力室内借助节流阀或者流量控制阀进行精确调整。

支承件以有益的方式附加具有回流通道，其通入两个端部件的至少之一内，其中，回流的液压液体可以通过端部件上具有的一个回流部位排放。为提高油回流，可以附加连接一个抽吸泵。

在依据本发明的这种进一步构成中，支承件此外具有两个沿导轨设置的回流通道，其各自设置在一个由底座和支承件的两个臂之一各自形成的角区内。在该角区内，回流通道可以作为敞开的槽构成，在其敞开的纵向面上由导轨限制。

在这种情况下特别有益的是，导轨的导向段在其由侧面导向面及其端面导向面形成的边缘区域内具有沿导轨延伸、限制回流通道的截平。截平的宽度然后直接这样确定尺寸，使其尽可能覆盖敞开槽的净开口宽度。

支承件可以在其两个臂的自由端上各自具有紧贴在导轨上的纵向密封。这种纵向密封可以具有优点的方式限制液压液体的回流通道。

端部件此外可以具有正面密封，其包围导轨并紧贴在导轨导向段的侧面和端面导向面上。该正面密封可以有益的方式限制包围导轨的集流通道，液压液通过集流通道从回流通道导入端部件的中心回流部位。

梯形导向段与梯形固定段之间可以具有一个过渡段，其将固定段与导向段整体连接。该过渡段的高度可以依赖于所选择的依据本发明提出的角度而变化。

过渡段可以在其彼此相对的纵向面上具有直线或者凹面弯曲的过渡面，其连接在导向段的侧面导向面和固定段的侧面基面上。该过渡面可以作为上面已经提到的支承件纵向密封的接触面构成。

附图说明

下面借助总计五个附图所示的实施例对本发明进行说明。其中：

图1示出依据本发明的静压轴承的透视图；

图2示出依据本发明的静压轴承的另一透视图；

图3示出依据本发明的静压轴承的正视图；

图4示出单件的透视图；以及

图5示出依据本发明的静压轴承的部分纵剖面。

具体实施方式

图1和2中所示依据本发明的静压轴承以透视图示出一个支承件1，其可纵向移动地支承在导轨2上。导轨2分成两个段：一个梯形导向段3和一个梯形固定段4。两个梯形段3、4利用其成锥形的面相互靠近并借助一个过渡段5相互整体连接。

导向段3具有一个端面的导向面6。固定段4的底面固定面7与端面导向面6平行在导轨2的相对面上构成。在端面导向面6的两条长边或者边缘上连接侧面的导向面8，其中，该侧面导向面8以角度α与端面导向面6倾斜设置。

固定段4具有侧面的基面9，其以角度γ与固定面7倾斜设置。

图2此外示出，导向段3的侧面导向面8和固定段4的侧面基面9以角度β相交。

支承件1具有一个支承体10和两个设置在支承体10两个端面上的端部件11。支承件1具有两个臂12和一个连接两个臂12的底座13，其中，支承件1利用其两个臂12包围导轨2。

图2示出支承体10的横向剖面，其中去掉了两个端部件11。在该附图中可以清楚地看出压力室14，其在两个臂12并在底座13上在其靠近导轨2的面上构成。该压力室14为在导轨2与支承件1之间构成静压压力可以液压加载。

在依据本发明的这种静压轴承中，导向段3的两个侧面导向面8与导向段3的端面导向面6以等于55°的角度α设置。在导向面的这种斜度中，依据本发明可以取得明显高于公知静压轴承的承载量。该角度α可以至少为35°和最多为75°，其中承载能力的最佳值测定为55°。

固定段4的侧面基面9与固定段4的底面固定面7以10与25°之间的角度倾斜设置。利用这里提出的角度α和γ产生侧面导向面8与侧面基面9之间可以为45与100°之间的角度β。支承件1具有与导轨2的外部轮廓配合的内部轮廓。两个臂12的内侧与底座13的内侧同样以导轨2的角度α倾斜设置。

图1示出端部件11上具有的孔15，里面装入这里未示出的常用节流阀或者流量控制阀。这些孔15与连接在压力室14上的压力通道16液压连接。图2以剖面示出支承体10上具有的压力通道。压力通道16例如加载液压油，其中，压力室14内的压力可以通过校正未示出的节流阀或者流量控制阀进行精确调整。

在支承件1的底座13上构成的压力室14通过一个沿导轨2设置的连筋17划分。每个分离的压力室液压连接在本身的压力通道16上。

从图4可以清楚看出在底座13上构成的具有连筋17的该压力室14。连筋17在其靠近导轨2的面上具有与导轨2导向段3的接触面6接触的支承面18：如果在施加负荷下压力室14内构成的静压压力不够，那么支承件1利用支承面18与导轨2产生接触。支承面这样设计，使支承件1可以在导轨2上继续移动。该支承面18起到防过载的作用，并在静压压力完全崩溃的情况下也可以视为故障自动保护装置。

在施加静压压力下，液压液体可以从压力室14排出。该排出的液压液体可以通过回流通道排放并在一个外部储存容器内例如为继续使用重新处理。

图3示出第一回流通道19、第二回流通道20。在该附图中，与导轨2的横向剖面部分共同示出支承体10的横向剖面部分。两个第一回流通道19沿导轨2设置在由支承件1的底座13和两个臂12形成的角区内。该第一回流通道19作为槽构成并且其敞开的纵向面由在导轨2上构成的截平21限制。该截平21处于一个由导轨2导向段3的侧面导向面8和端面导向面6形成的边缘区域内。

支承件1此外具有两个纵向密封22，其设置在两个臂12的两个自由端上。两个纵向密封22紧贴在导轨2上。两个纵向密封22在图3中剖面示出。该纵向密封22紧贴在导轨2的接触面23上。该接触面23在过渡段5彼此相对的纵向面上构成。接触面23连接在导向段3的侧面导向面8和固定段4的侧面基面9上。该接触面23可以作为平面构成，但也可以凹面弯曲。该接触面23形成过渡面24，其连接在导向段3的侧面导向面8和固定段4的侧面基面上。该纵向密封22限制已经提到的第二回流通道20。从在两个臂12上形成的压力室14排出的液压液体进入第二回流通道20内。

图5示出依据本发明静压轴承的部分纵剖面。从该附图可以看出，端部件11具有一个正面密封25，其包围导轨2并紧贴在导轨2导向段3的端面导向面6、8上。该正面密封25此外限制一个集流通道26，从第一回流通道19、第二回流通道20回流的液压液体进入该集流通道内。回流的液压液体通过集流通道26进入端部件11上具有的中心回流部位27内。用于液压液体回流到这里未示出的储存容器内的一个同样未示出的管道可以连接在该回流部位27上。

附图标记

1     支承件

2     导轨

3     导向段

4     固定段

5     过渡段

6     端面导向面

7     底面固定面

8     侧面导向面

9     侧面基面

10    支承体

11    端部件

12    臂

13    底座

14    压力室

15    孔

16    压力通道

17    连筋

18    支承面

19    第一回流通道

20    第二回流通道

21    截平

22    纵向密封

23    接触面

24    过渡面

25    正面密封

26    集流通道

27    中心回流部位

Claims (16)

1.用于吸收水平力和垂直力的静压轴承，具有导轨(2)，

-该导轨具有梯形导向段(3)和梯形固定段(4)，这些段利用其成锥形的侧面相互靠近，以及

-其中，导向段(3)的端面导向面(6)和固定段(4)的固定面(7)彼此远离且相互平行地设置，

-其中，导向段(3)的侧面导向面(8)各自与端面导向面(6)成角度α设置，

-以及其中固定段(4)的侧面基面(9)与固定面(7)成角度γ设置，

-以及其中导向段(3)的侧面导向面(8)和固定段(4)的侧面基面(9)包括一个角度β，

该静压轴承还具有静压支承在导轨上的支承件(1)，

-该支承件具有两个臂(12)和一个连接两个臂(12)的底座(13)，其中，支承件(1)利用两个臂(12)包围导轨(2)，

-其中，两个臂(12)和底座(13)在其靠近导轨(2)的面上各自具有至少一个可液压加载的压力室(14)，用于在导轨(2)与支承件(1)之间构成静压压力，

其特征在于，所述导向段(3)的所述端面导向面与所述侧面导向面(6、8)之间的角度α大于等于35°且小于等于75°，以及所述固定段(4)的所述固定面(7)与所述侧面基面(9)之间的角度γ大于等于10°且小于等于25°。

2.按权利要求1所述的静压轴承，其中，导向段(3)的端面导向面与侧面导向面(6、8)之间的角度α为55°。

3.按权利要求1所述的静压轴承，其中，至少支承件(1)底座(13)上具有的压力室(14)通过一个沿导轨(2)设置的连筋(17)划分。

4.按权利要求3所述的静压轴承，其中，连筋(17)在其靠近导轨(2)的面上具有与导向段(3)的导向面(6)接触的支承面(18)。

5.按权利要求1所述的静压轴承，其中，支承件(1)具有一个具有压力室(14)的支承体(10)和两个设置在支承体(10)的两个端面上的端部件(11)，其中，提供连接在压力室(14)上的压力通道(16)，其在两个端部件(11)的至少之一上具有用于调节液压液体流量的节流阀。

6.按权利要求5所述的静压轴承，其中，支承件(1)附加具有第一回流通道(19)和第二回流通道(20)，其通入两个端部件(11)的至少之一内，其中，回流的液压液体可以通过端部件(11)上具有的一个回流部位(27)排放。

7.按权利要求6所述的静压轴承，其中，支承件(1)具有两个沿导轨(2)设置的第一回流通道(19)，其各自设置在一个由底座(13)和支承件(1)的两个臂(12)之一形成的角区内。

8.按权利要求7所述的静压轴承，其中，第一回流通道作为槽构成并且其敞开的纵向面由导轨(2)限制。

9.按权利要求8所述的静压轴承，其中，导轨(2)的导向段(3)在一个由其侧面导向面(8)和端面导向面(6)形成的边缘区域内具有沿导轨延伸、限制第一回流通道(19)的截平(21)。

10.按权利要求1所述的静压轴承，其中，支承件(1)在两个臂(12)的自由端上各自具有紧贴在导轨(2)上的纵向密封(22)。

11.按权利要求10所述的静压轴承，其中，纵向密封(22)限制第二回流通道(20)。

12.按权利要求5所述的静压轴承，其中，端部件(11)具有包围导轨(2)的正面密封(25)。

13.按权利要求12所述的静压轴承，其中，正面密封(25)限制集流通道(26)，液压液体通过其从第一回流通道(19)和第二回流通道(20)导入端部件(11)的中心回流部位(27)。

14.按权利要求1所述的静压轴承，其中，梯形导向段(3)与梯形固定段(4)之间具有过渡段(5)，其将梯形固定段(4)与导向段(3)整体连接。

15.按权利要求14所述的静压轴承，其中，过渡段(5)在其彼此相对的纵向面上具有直线或者凹面弯曲的过渡面(24)，其连接在导向段(3)的侧面导向面(8)和固定段(4)的侧面基面(9)上。

16.按权利要求14所述的静压轴承，其中，过渡面(24)作为支承件(1)纵向密封(22)的接触面(23)构成。

Images