CN102554636B

CN102554636B - 一种静压导轨

Info

Publication number: CN102554636B
Application number: CN 201210035698
Authority: CN
Inventors: 彭云峰; 郭隐彪; 王振忠; 姜涛; 林建华; 林晓辉
Original assignee: Xiamen University
Current assignee: Xiamen University
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: CN102554636A

Abstract

一种静压导轨，涉及液压导轨。设有固定导轨，移动导轨，反下、正下进油管，节流器、正上、反上进油管，正面、反面油槽阵列；移动导轨两侧部与固定导轨滑动配合；正面油槽阵列设于移动导轨正面两侧部，反面油槽阵列设于移动导轨反面两侧部，正面油槽阵列设有正上、正下油槽阵列，反面油槽阵列设有反上、反下、正上油槽阵列的各正上油槽与正上进油管一端连通，正下油槽阵列的各正下油槽与正下进油管一端连通，反上油槽阵列的各反上油槽与反上进油管一端连通，反下油槽阵列的各反下油槽与反下进油管一端连通；正上进油管另一端与反下进油管另一端连通且与节流器正向出油口连通，正下进油管另一端与反上进油管另一端连通且与节流器反向出油口连通。

Description

一种静压导轨

技术领域

本发明涉及液压导轨，尤其是涉及一种用于精密机床的静压导轨。

背景技术

液体静压支撑技术因刚性好、耐冲击、耐磨损和精度保持性好等优点被广泛应用于精密机床中。目前，液体静压支撑技术较普遍地应用于精密机床水平方向的导轨装置中，其中尤以闭式静压导轨居多。闭式静压导轨的油腔常做成均匀分布，两侧供给相同压力的流体，并通过节流装置调节两侧的流量以控制液膜对导轨的支撑力，最终达到支撑平衡。但当导轨上的载荷不平稳，使导轨承受颠覆力矩时，导轨极易发生倾斜，从而影响精密机床的导向几何精度和加工精度，特别是在进行微量材料去除的精密加工中，这种影响尤其明显。因此，为将闭式静压导轨更好地应用于精密机床上，必须解决静压导轨因颠覆力矩引起的倾斜问题。

公开号为CN201020571582、CN200620045212、CN200620166169和CN200810071351.6的中国专利申请分别公开了4种液体静压导轨的结构，公开号为CN200710070272的中国专利申请公开了一种液体静压导轨的直线度调节方法，但它们仍然无法解决闭式静压导轨承受颠覆力矩而引起的变形问题。

发明内容

本发明的目的在于提供可解决精密机床闭式静压导轨由于载荷不平稳使导轨承受颠覆力矩而引起倾斜变形问题的一种静压导轨。

本发明所述静压导轨设有固定导轨、移动导轨、反下进油管、正下进油管、节流器、正上进油管、反上进油管、正面油槽阵列和反面油槽阵列；

所述移动导轨的两侧部与固定导轨滑动配合；正面油槽阵列设于移动导轨正面两侧部，反面油槽阵列设于移动导轨反面两侧部，正面油槽阵列设有正上油槽阵列和正下油槽阵列，反面油槽阵列设有反上油槽阵列和反下油槽阵列，正上油槽阵列的各正上油槽均与所述正上进油管一端连通，正下油槽阵列的各正下油槽均与所述正下进油管一端连通，反上油槽阵列的各反上油槽均与所述反上进油管一端连通，反下油槽阵列的各反下油槽均与所述反下进油管一端连通；正上进油管另一端与反下进油管另一端连通而且与节流器的正向出油口连通，正下进油管另一端与反上进油管另一端连通而且与节流器的反向出油口连通。

所述固定导轨最好由2根相同且平行设置的轨条构成，所述轨条最好为U字形立柱；移动导轨为平板式导轨，移动导轨设于所述2根轨条之间。

所述正面油槽阵列与反面油槽阵列最好为正反两面镜像对称设置，而且正面油槽阵列的正上油槽阵列为左右对称设置，正下油槽阵列也为左右对称设置，正上油槽阵列与正下油槽阵列为上下对称设置；反面油槽阵列的反上油槽阵列为左右对称设置，反下油槽阵列也为左右对称设置，反上油槽阵列与反下油槽阵列为上下对称设置。

所述正上油槽阵列、正下油槽阵列、反上油槽阵列和反下油槽阵列各自所设的油槽数量最好相同，而且均为左右各1排设置，每排设置的油槽的数量可为至少3个。

所述单排设置的各油槽之间的间距相等，但面积不同，由移动导轨的外端向内各油槽面积递减；

所述单排设置的各油槽面积相等，但间距不同，由移动导轨的外端向内相邻各油槽之间的间距递增。

所述移动导轨的两侧部的正反两面均设有凸台，所述凸台与所述固定导轨滑动配合。

与现有技术相比，本发明具有以下突出优点：

1）静压导轨由固定导轨与移动导轨两部分组成，制造与安装简便。

2）移动导轨的正面油槽阵列与反面油槽阵列为对称布置，由于各油槽的油膜对移动导轨的支撑力会呈两端大、中间小的特点，因此采用不等面积等间距油槽设置方案或者采用等面积不等间距油槽设置方案这两种方式均可降低移动导轨中部支撑力，使移动导轨受力均匀，从而克服现有移动导轨因中部压力过大而发生翘曲倾斜的问题。

3）压力控制更为合理。与现有静压导轨同侧油腔液体压强相等的控制方法不同，本发明将移动导轨正反两面的油槽阵列分成正上、反上、正下、反下四个不同的控制区域，并将正上油腔进油管与反下进油管并联并与节流器正向出油口连通，将正下进油管与反上进油管并联并与节流器的反向出油口连通，这样可在移动导轨发生倾斜时产生更大的回复力矩时移动导轨回复平稳。

附图说明

图1为本发明实施例1的外观结构示意图。

图2为本发明实施例1的内部结构示意图。

图3为本发明实施例1的移动导轨正面油槽阵列布置示意图（也是移动导轨反面油槽阵列布置示意图）。

图4为本发明实施例2的移动导轨正面油槽阵列布置示意图（也是移动导轨反面油槽阵列布置示意图）。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参见图1～3，本发明实施例设有固定导轨1、移动导轨2、反下进油管3、正下进油管4、节流器5、正上进油管6、反上进油管7、正面油槽阵列（包括正下油槽阵列10和正上油槽阵列11）和反面油槽阵列（包括反上油槽阵列8和反下油槽阵列9）。

固定导轨1由2根相同且平行设置的轨条构成；移动导轨2为平板式导轨，移动导轨2设于2根轨条之间，移动导轨2的两侧部的正反两面均设有凸台，正反两面的凸台与所述固定导轨1滑动配合。正面油槽阵列设于移动导轨2正面两侧部，反面油槽阵列设于移动导轨2反面两侧部。正面油槽阵列设有正上油槽阵列11和正下油槽阵列10，反面油槽阵列设有反上油槽阵列和反下油槽阵列（反面油槽阵列与正面油槽阵列为正反两面镜像对称设置）。正上油槽阵列11设有2排油槽，2排油槽为左右对称设置，每排油槽设有4个油槽111。各油槽111之间的间距L相等，但面积不同（长度相同，宽度不同，即D1>D2>D3>D4，因此面积不同），由移动导轨2的外端向内各油槽111面积递减。以移动导轨2的横向中心线为界，正下油槽阵列10与正上油槽阵列11上下对称设置。标号101表示正下油槽阵列10所设的各油槽。

正上油槽阵列11的各油槽111均与所述正上进油管6一端连通，正下油槽阵列10的各油槽101均与所述正下进油管4一端连通，反上油槽阵列8的各油槽均与所述反上进油管7一端连通，反下油槽阵列9的各油槽均与所述反下进油管3一端连通；正上进油管6另一端与反下进油管3另一端连通（并联）而且与节流器5的正向出油口连通，正下进油管4另一端与反上进油管7另一端连通（并联）而且与节流器5的反向出油口连通。

静压导轨安装在机床上工作时，系统首先通过节流器5对静压导轨系统供油，由于正上进油管6与反下进油管3并联，正下进油管4与反上进油管7并联，因此正上油槽阵列11和反下油槽阵列9的流体压力与节流器5的正出油口压力相等，正下油槽阵列10和反上油槽阵列8的流体压力与节流器5的反出油口压力相等，通过节流器5的节流作用，可调节移动导轨2正反两面油腔压力，使移动导轨2保持平衡。当移动导轨2承受颠覆力矩时，移动导轨2将发生翻转，假设翻转的方向是移动导分2的正上部分前倾，反下部分后翘，则移动导轨2的正上油槽阵列11部分油腔和反下油槽阵列9部分油腔间隙变小，出流压力增大，流体泄漏量小，油腔流体压力增大，同时正下油槽阵列10部分油腔和反上油槽阵列8部分油腔间隙变大，出流压力减小，流体泄漏量大，油腔流体压力减小，使节流器5正向出油口油压大于反出油口油压，节流器5将自身调节正反向出油口的油量，增大节流器5正向出油口的出油量，减少节流器5的反向出油口的出油量，从而使移动导轨2正上油槽阵列11部分油腔和反下油槽阵列9部分油腔间隙增大，正下油槽阵列10部分油腔和反上油槽阵列8部分油腔间隙变小，这样移动导轨2产生与颠覆力矩相反方向的回摆，直至移动导轨2平衡为止。

实施例2

参见图4，与实施例1类似，区别仅在于：正上油槽阵列11'的各油槽111'之间的间距不相等（即L1<L2<L3），但面积相同（长度相同，宽度D相同，因此面积相同），由移动导轨2的外端向内各油槽111'之间的间距递增。标号10'为正下油槽阵列，标号101'表示正下油槽阵列所设的各油槽。

Claims

1.一种静压导轨，其特征在于设有固定导轨、移动导轨、反下进油管、正下进油管、节流器、正上进油管、反上进油管、正面油槽阵列和反面油槽阵列；

2.如权利要求1所述的一种静压导轨，其特征在于所述固定导轨由2根相同且平行设置的U字形轨条构成。

3.如权利要求1所述的一种静压导轨，其特征在于所述移动导轨为平板式导轨。

4.如权利要求1所述的一种静压导轨，其特征在于所述正面油槽阵列与反面油槽阵列为正反两面镜像对称设置，而且正面油槽阵列的正上油槽阵列为左右对称设置，正下油槽阵列也为左右对称设置，正上油槽阵列与正下油槽阵列为上下对称设置。

5.如权利要求1所述的一种静压导轨，其特征在于所述反面油槽阵列的反上油槽阵列为左右对称设置，反下油槽阵列也为左右对称设置，反上油槽阵列与反下油槽阵列为上下对称设置。

6.如权利要求1所述的一种静压导轨，其特征在于所述正上油槽阵列、正下油槽阵列、反上油槽阵列和反下油槽阵列各自所设的油槽数量相同，而且均为左右各1排设置，每排设置的油槽的数量为至少3个。

7.如权利要求6所述的一种静压导轨，其特征在于所述每排设置的油槽之间的间距相等，但面积不同，由移动导轨的外端向内各油槽面积递减。

8.如权利要求6所述的一种静压导轨，其特征在于所述每排设置的油槽面积相等，但间距不同，由移动导轨的外端向内相邻各油槽之间的间距递增。

9.如权利要求1所述的一种静压导轨，其特征在于所述移动导轨的两侧部的正反两面均设有凸台，所述凸台与所述固定导轨滑动配合。