CN102588431A - 一种铝基双滚道滚轮高速导轨副 - Google Patents

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丁太虎
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Weihai Lio Taijing Automation Co Ltd
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Abstract

一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，设有铝基导轨和铝基滑块两部分，所述导轨部分由导轨基体和镶嵌在两侧的两条高硬度钢质滚道组成，滑块部分由滑块基体、固定滚轮组、调整滚轮组和位于滑块基体两端自内向外排布的毛毡挡板、毛毡、端盖以及连接螺钉和润滑油嘴组成。固定滚轮组固定不动，调整滚轮组设有偏心轴，组装时用以调整滚轮的运行间隙或预紧力。滑块部分的滑块基体为铝合金材质，只有滚轮组为钢铁材料，因此本发明具有重量轻、惯性小、成本低、速度快、噪音低、运行平稳等特点，可应用于多种洁净环境中的高速直线运动装置当中。

Description

一种铝基双滚道滚轮高速导轨副
技术领域
本发明提供一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，属于机械制造和应用领域，涉及直线导轨，适用于IT业和工业自动化行业。
背景技术
当前被广泛使用的滚珠直线导轨，其结构为整块钢质导轨和整块钢质滑块体，与滚珠接触的精密滚道直接在钢质导轨和钢质滑块体上加工，因此这种形式的直线导轨会存在以下缺点：
1. 材料成本高：滑块体中的滚道面需要具有高精度高硬度高耐磨的性能，因此整个导轨和滑块体需要使用较多价格昂贵的高合金钢料制造，如轴承钢等；
2. 制造工艺复杂，加工成本高：为了提供高精度高硬度的轨道面，体积较大的钢质导轨和钢质滑块体在加工过程中需进行复杂的热处理工艺，在最后还需要对导轨面进行精密研磨；
3. 重量大，惯性大，能耗高，外围设备投资和使用费用较高：较重的钢质滑块在运动中特别是高速运动中的惯性很大，为保证整体运动部件的牢固性，其外围结构也要相应厚重，整体运动部件的重量和惯性更大，要达到设计速度，需提供较大功率的动力，传递动力的装置也要相对粗壮，最后导致整个设备的重量较大，加大了设备的成本和运行能耗。
另外，现在市场上还有一种铝基滚轮导轨，虽然减轻了产品的重量，但这种使用铝基导轨镶嵌4条钢滚道与互成90°的8个滚轮做成的滑块构成的滚轮导轨副的制造工艺要求较高，成本难以有效的降低。
因此发明一种低重量低成本的直线导轨副很有必要。
发明内容
本发明提供了一种使用精密铝合金型材做导轨基体和滑块体，使用极少量昂贵的高合金钢材做滚道的低重量低成本的双滚道滚轮直线导轨副。
本发明的优点是：
使用大量铝合金型材代替价格昂贵的高合金钢料，使材料成本大幅降低；使用简单的圆柱形滚道与精密铝合金型材基体组装成导轨和滑块，使加工工艺特别是轨道面的热处理和研磨工艺变得异常简单；所使用的四个滚轮处于同一个安装平面，加工和安装简单，调整侧的滚轮可通过偏心轴对运行间隙或预紧力进行调整，加上整体式滑块体的结构很简单，使得滑块的制造非常容易；大量的铝合金代替钢材，使整体重量特别是滑块的重量变得很轻，运动惯性变得很小，从而可以降低驱动功率，减小驱动装置尺寸，或者在使用同等驱动功率的条件下可以使运动速度得到提高，符合现代机器装备的性能要求。
附图说明
图1是本发明的总体结构立体图；
图2是本发明的分解立体图；
图3是本发明的横向截面图；
图4是滑块基体（3）的端面及部分截面图；
图5是调整滚轮组（5）的俯视图；
图6是端盖（8）的结构图。
图7是滚轮凹槽（B10）的三种截面形式。
具体实施方式
一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，如图1所示，设有铝基导轨和铝基滑块两部分，所述导轨部分由导轨基体1和镶嵌在两侧的两条高硬度钢质滚道2组成。
所述滑块部分如图2和图3所示，由滑块基体3、固定滚轮组4、调整滚轮组5和位于滑块基体3两端自内向外排布的毛毡挡板6、毛毡7、端盖8以及连接螺钉9和润滑油嘴10组成。
所述滑块基体3端面呈门型，如图4，门洞可容纳位于其中的导轨部分，门洞两侧设有与之贯通的矩形槽B1和用于安装滚轮组的孔B2、B3及螺纹孔B4。
所述滑块基体3端部设有端盖安装螺丝孔B5，顶部设有用于安装的螺丝孔B6，如图2；
所述导轨基体1和滑块基体3为铝合金材质，可使用精密模具拉拔成型，经切割加工的工艺结构。
所述固定滚轮组4和调整滚轮组5均设有滚轮轴承11，滚轮轴承11的外圆柱面设有符合滚道2截面形状的环形凹槽B10，如图7所示，所述凹槽B10可以是a图中的圆弧形的，也可以是b图中的两侧由直线构成的“V”形的，还可以是c图中的双圆弧构成的哥德式沟槽形式的。
如图3所示并结合图4可以看出，所述固定滚轮组4安装于螺纹孔B4固定不动，上部设锁紧螺母12；调整滚轮组5设有偏心轴13，参阅图5，组装时用以调整滚轮的运行间隙或预紧力，调整好后锁紧上部的固定螺母14。
所述端盖8为矩形板状，如图6，设有与导轨端面相同的门洞B11，门洞外端面设有防尘唇边B12，内端设有内腔B7，结合图2可以看出，毛毡7和毛毡挡板6装在其内，通孔B8和B9贯穿于两端，通孔B9中安装的润滑油嘴10与内腔B7中的毛毡7相通，可对毛毡7注油。
所述毛毡挡板6为一薄片，位于端盖8内腔B7外端，毛毡7被其盖住，用连接螺钉9穿过端盖8的通孔B8将其与端盖8一起压紧在滑块端面。
本发明中的滑块部分，滑块基体3如上所述为铝合金材质，只有滚轮组4和5为钢铁材料，毛毡挡板6和连接螺钉9都可以使用轻质的铝合金等材质，而端盖8和毛毡7均为非金属材料，所以整个滑块部分的重量还没有同样规格钢质滑块重量的一半，因此本发明具有重量轻、惯性小、成本低、速度快、噪音低、运行平稳等特点，可应用于多种洁净环境中的高速直线运动装置当中。

Claims (8)

1.一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，设有铝基导轨和铝基滑块两部分，其特征在于：
所述导轨部分由导轨基体（1）和镶嵌在两侧的两条高硬度钢质滚道（2）组成；
所述滑块部分由滑块基体（3）、固定滚轮组（4）、调整滚轮组（5）和位于滑块基体（3）两端自内向外排布的毛毡挡板（6）、毛毡（7）、端盖（8）以及连接螺钉（9）和润滑油嘴（10）组成；
所述滑块基体（3）端面呈门型，门洞可容纳位于其中的导轨部分，门洞两侧设有与之贯通的矩形槽（B1）和用于安装滚轮组的孔（B2）、（B3）及螺纹孔（B4）；
所述滑块基体（3）端部设有端盖安装螺丝孔（B5），顶部设有用于安装的螺丝孔（B6）；
所述端盖（8）为矩形板状，设有内腔（B7）、通孔（B8）和（B9）；
所述毛毡挡板（6）为一薄片，位于端盖（8）内腔（B7）顶层，用于覆盖腔中的毛毡（7）；
所述连接螺钉（9）穿过端盖的通孔（B8）与滑块基体端部的螺丝孔（B5）连接，润滑油嘴（10）装在端盖的通孔（B9）中与内腔（B7）中的毛毡（7）相通。
2.根据权利要求1所述的一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，其特征在于：所述导轨基体（1）和滑块基体（3）为铝合金材质，可使用精密模具拉拔成型，经切割加工的工艺结构。
3. 根据权利要求1所述的一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，其特征在于：所述导轨基体（1）两侧的高硬度钢质滚道（2）只有两条。
4. 根据权利要求1所述的一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，其特征在于：所述固定滚轮组（4）和调整滚轮组（5）均设有滚轮轴承（11），滚轮轴承（11）的外圆柱面设有符合滚道（2）截面形状的环形凹槽（B10）。
5. 根据权利要求1、4所述的一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，其特征在于：所述滚轮轴承（11）的外部凹槽（B10）的截面可以是圆弧形的，也可以是两侧由直线构成的“V”形的，还可以是双圆弧构成的哥德式沟槽形式的。
6. 根据权利要求1、4所述的一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，其特征在于：所述固定滚轮组（4）安装后固定不动，上部设锁紧螺母（12）；调整滚轮组（5）设有偏心轴（13 ），组装时用以调整滚轮的运行间隙或预紧力，上部设固定螺母（14）。
7. 根据权利要求1所述的一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，其特征在于：所述矩形板状端盖（8）设有与导轨端面相同的门洞（B11），门洞外端面设有防尘唇边（B12），内端设有内腔（B7），毛毡（7）和毛毡挡板（6）装在其内。
8. 根据权利要求1、7所述的一种铝基双滚道滚轮高速导轨副，其特征在于：所述端盖（8）的通孔（B9）中安装的润滑油嘴（10）与内腔（B7）相通，可对腔内毛毡（7）注油。
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