CN103291747B - 一种上承载组件及导轨系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上承载组件及导轨系统，所述上承载组件包括上承载基板、固定在上承载基板上并沿其长度方向延伸的镶板；镶板的外侧表面为用于与滚动体的滚动面相接触的接触面；该镶板的硬度大于或等于65HRC。本发明通过在上承载基板上增设镶板的设计，并合理设置镶板的硬度，而通过利用镶板的接触面与滚动体相接触，可减小上承载基板与滚动体的接触面积，延长上承载基板的使用寿命，还可提高其承载能力，还方便于加工，有利于降低制作成本；通过采用凹位部、支撑肩部的设计，可减小滚动体与上滚动轨道之间的摩擦力，从而减小滚动体的循环阻力；通过在运载板上采用弧形端部的设计，提高滚动体滚动的顺畅性，从而提高导轨系统运行的可靠性。

Description

一种上承载组件及导轨系统

技术领域

本发明涉及一种上承载组件及导轨系统。

背景技术

目前，上承载板常通过与底座、下承载板、动导轨、多个滚动体的配合组合形成导轨系统。具体的，该下承载板固定在底座上，所述上承载板位于下承载板上方并可沿下承载板长度方向滑动，所述上承载板与下承载板之间形成下安装槽；所述动导轨固定在上承载板上，该动导轨的凹槽部与上承载板之间形成上安装槽，所述上安装槽与下安装槽连通形成闭合的环形腔，该多个滚动体排列在环形腔上。而在动导轨、上承载板相对于下承载板移动过程中，滚动体在环形腔内运动，上承载板与滚动体之间产生滚动摩擦力。如图1所示，现有的上承载板采用硬度较低（硬度低于63HRC）的轴承钢一体加工而成，导致上承载板的使用寿命较短。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种可延长上承载基板的使用寿命的上承载组件。

本发明的目的之二在于提供一种导轨系统。

为解决上述目的一，本发明所采用的技术方案如下：

一种上承载组件，包括上承载基板；该上承载组件还包括固定在上承载基板上并沿其长度方向延伸的镶板；所述镶板的外侧表面为用于与滚动体的滚动面相接触的接触面；该镶板的硬度大于或等于65HRC。

该上承载组件还包括位于上承载基板下端并沿上承载基板长度方向延伸的下滚动轨道、位于上承载基板上端并沿上承载基板长度方向延伸的上滚动轨道。

所述镶板的接触面形成于该下滚动轨道的内顶壁，或者只形成于该下滚动轨道的部分内顶壁。

该上滚动轨道的内底壁上形成有朝内凹陷的凹位部，以及分别位于凹位部两侧的两支撑肩部。

该上承载组件还包括分别位于下滚动轨道两侧的两圆弧槽，下滚动轨道的端部均通过圆弧槽与上滚动轨道的对应端部连通；所述上承载基板包括分别位于左右两侧的两支撑板、连接在两支撑板之间的运载板；所述运载板的前后两端均为呈圆弧形的弧形端部；该上承载组件还包括固定在上承载基板上并分别与该两弧形端部一一对应的两端盖，该两端盖的内侧壁均呈圆弧状，所述端盖和与其对应的弧形端部之间形成该圆弧槽。

该上承载基板包括沿其长度方向依次排列的至少两个基板单元，所述基板单元均包括分别位于左右两侧的两支撑单元、连接在两支撑单元之间的运载单元；所述支撑单元与运载单元一体成型。

所述镶板采用精细陶瓷，或硬质合金，或高速钢，或钨钢材质制成。

为解决上述目的二，本发明所采用的技术方案如下：

导轨系统，包括上承载组件；该导轨系统还包括底座、与上承载组件固定连接的动导轨；所述底座上设置有沿其长度方向延伸的下承载部，所述上承载组件位于下承载部上方并可沿下承载部延伸方向滑动，所述上承载组件与下承载部之间形成下安装腔，所述上承载组件与动导轨之间形成上安装腔，该镶板的接触面形成于下安装腔的内顶壁，或上安装腔的内底壁，或下安装腔的部分内顶壁，或上安装腔的部分内底壁；该上安装腔与下安装腔连通形成闭合的环形腔，该导轨系统还包括沿环形腔的延伸轨迹依次排列在环形腔内的多个滚动体。

所述上承载基板包括分别位于左右两侧的两支撑板、连接在两支撑板之间的运载板；该运载板的前后两端均为呈圆弧形的弧形端部；该上承载组件还包括固定在上承载基板上并分别与该两弧形端部一一对应的两端盖，该两端盖的内侧壁均呈圆弧状，所述端盖和与其对应的弧形端部之间形成圆弧槽，所述上安装腔和下安装腔通过圆弧槽连通。

所述上承载组件上固定有用于密封上承载组件与下承载部之间的密封件。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过在上承载基板上增设镶板的设计，并合理设置镶板的硬度，而通过利用镶板的接触面与滚动体相接触，可减小上承载基板与滚动体的接触面积，延长上承载基板的使用寿命，而且，还方便于加工，有利于降低制作成本；而通过利用镶板的接触面作为下滚动轨道的内顶壁，还可提高上承载基板的承载能力；通过采用凹位部、支撑肩部的设计，可减小滚动体与上滚动轨道之间的摩擦力，从而减小滚动体的循环阻力；通过在运载板上采用弧形端部的设计，提高滚动体滚动的顺畅性，从而提高导轨系统运行的可靠性。

附图说明

图1为现有的上承载板的结构示意图；

图2为本发明的上承载组件的结构示意图；

图3为图2的爆炸图；

图4为上承载基板与镶板安装的剖视图；

图5为上承载基板的剖视图，其示出输送管的结构；

图6为本发明的导轨系统的结构示意图；

图7为图6的爆炸图；

图8为图6的剖视图；

图9为本发明中密封件与上承载组件的分解示意图；

其中，1、上承载基板；12、下滚动轨道；13、上滚动轨道；131、凹位部；132、支撑肩部；133、支撑板；134、运载板；14、基板单元；141、支撑单元；142、运载单元；143、弧形端部；15、输送管；2、镶板；3、底座；4、动导轨；5、滚动体；6、密封件；7、端盖。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，以便于更清楚的理解本发明所要求保护的技术思路。

如图2、3、4所示，为本发明一种上承载组件，包括上承载基板1、固定在上承载基板1上并沿其长度方向延伸的镶板2。本发明将上承载基板1相对于下承载部的滑动方向定义为上承载基板1的长度方向。所述镶板2的外侧表面为用于与滚动体5的滚动面相接触的接触面；该镶板2的硬度大于或等于65HRC。优选的，该镶板2的硬度为65-85HRC，而镶板2的截面呈矩形状。其中，上承载基板1可如现有的上承载板一样，采用硬度较低的轴承钢制成，当然也可以依据其使用性能采用其他材质。本发明通过在上承载基板1上增设镶板2的设计，并利用镶板2的接触面与滚动体5相接触，可减小上承载基板1与滚动体5的接触面积，延长上承载基板1的使用寿命；而且，由于镶板2的硬度较大，通过利用上承载基板1作为镶板2的支承体可便于简化镶板2的结构，从而避免镶板2因结构较为复杂而出现难以加工现象，因此，本发明的上承载组件采用上承载基板1和镶板2的结合设计，不仅可以延长上承载基板1的使用寿命，还方便于加工，有利于降低制作成本。优选的，所述镶板2可采用精细陶瓷，或硬质合金，或高速钢，或钨钢材质制成，以进一步提高镶板2的硬度、抗冲击性、耐疲劳性、导热性，从而提高导轨系统的运行精度和散热效率。

如图4所示，该上承载组件还包括位于上承载基板1下端并沿上承载基板1长度方向延伸的下滚动轨道12，在导轨系统中，位于下方的多个滚动体5沿其延伸轨迹排列。所述下滚动轨道12包括两相对侧壁、以及位于两相对侧壁之间的内顶壁，所述镶板2的接触面形成于该下滚动轨道12的内顶壁，或者只形成于下滚动轨道12的部分内顶壁（如图8所示，下滚动轨道12的其余内顶壁可为与镶板2接触面齐平的上承载基板1的凹面）。本发明通过利用镶板2的接触面作为下滚动轨道12的内顶壁或部分内顶壁，还可提高上承载基板1的承载能力。具体的，所述上承载基板1的下端设置有开口朝下并沿其长度方向延伸的下凹槽；该下凹槽上端的宽度大于下端的宽度，所述镶板2嵌装在下凹槽的上端，该镶板2的接触面与下凹槽的相对两内侧壁之间形成该下滚动轨道12，或者只形成于该下滚动轨道12的局部（而下滚动轨道12的其余部分可为开设在上承载基板1上并与该局部部分接驳的开槽），此时，镶板2的接触面也就是其下表面。其中，该镶板2可通过螺丝、焊接、粘接等方式直接固定在上承载基板1上。当然，该上承载基板1还可以采用垫板、通过螺丝连接在垫板上的活动板（如图9所示），所述镶板2位于垫板与活动板形成的下凹槽内，并通过利用活动板与垫板之间的夹持作用来实现镶板2的固定。

如图4所示，该上承载组件还包括位于上承载基板1上端并沿其长度方向延伸的上滚动轨道13，在导轨系统中，位于上方的多个滚动体5沿其延伸轨迹排列滚动；该上滚动轨道13包括两相对侧壁、以及位于两相对侧壁之间的内底壁。该上滚动轨道13的内底壁上形成有朝内凹陷的凹位部131，以及分别位于凹位部131两侧的两支撑肩部132。若滚动体5在上滚动轨道13上出现滑动等异常现象时，通过利用该两支撑肩部132对滚动体5的支撑作用，可减少滚动体5与上滚动轨道13的内底壁的接触面积，从而减小滚动体5与上滚动轨道13之间的摩擦力，进而减小滚动体5的循环阻力。而由于上滚动轨道13位于上承载基板1的上端，而通过合理设置上滚动轨道13的结构，可减少动导轨4因与上承载基板1配合不良而对滚动体5造成干扰。

当然，还可以将镶板2固定在上承载基板1的上端，所述镶板2的接触面可形成于该上滚动轨道13的内底壁，同样可延长上承载基板1的使用寿命。而上滚动轨道13、下滚动轨道12的结构并不限定，只要可满足其使用性能即可。

所述上承载基板1包括分别位于左右两侧的两支撑板133、连接在两支撑板133之间的运载板134；所述运载板134的高度小于支撑板133的高度，所述上滚动轨道13和下凹槽均通过运载板134与两支撑板133之间形成，且上滚动轨道13和下凹槽通过运载板134间隔开；也就是，上滚动轨道13由运载板134的上表面与两支撑板133之间形成，下凹槽由运载板134的下凹面与两支撑板133之间形成。通过采用支撑板133与运载板134的设计，可简化上承载基板1的结构，方便加工，有利于降低制作成本。

该上承载组件还包括分别位于下滚动轨道12两侧的两圆弧槽，下滚动轨道12的端部均通过圆弧槽与上滚动轨道13的对应端部连通；所述运载板134的前后两端均为呈圆弧形的弧形端部143；上承载组件还包括固定在支撑板133（也就是上承载基板1上）上并分别与该两弧形端部143一一对应的两端盖7，该两端盖7的内侧壁呈圆弧状，所述端盖7和与其对应的弧形端部143之间形成该圆弧槽。具体的，所述端盖7通过螺丝固定在上承载基板1的支撑板133上。与将圆弧槽直接成型在端盖7上的上承载组件相比，本发明通过在运载板134上采用弧形端部143的设计，可减小端盖7因配合不良而对滚动体5造成的干扰，提高滚动体5滚动的顺畅性，从而提高导轨系统运行的可靠性。而且，由于下滚动轨道12、上滚动轨道13、弧形端部143均集成于上承载基板1上，可确保滚动体5滚动的连续性、顺畅性，进一步提高导轨系统运行的可靠性。

如图5所示，该运载板134上还设置有输送管15，所述上承载基板1上设置有与输送管15连通的输入口和输出口，方便于调温介质的输入和输出以调节上承载基板1的温度。优选的，所述输送管15位于镶板2的上方，可利用镶板2的良好传导性能，提高调温效果。

如图3所示，该上承载基板1可采用分体式设计，也就是说，包括沿其长度方向依次排列的至少两个基板单元14。通过采用至少两个基板单元14的组合设计，可方便于加工，有利于降低加工成本。所述基板单元14均包括分别位于左右两侧的两支撑单元141、连接在两支撑单元141之间的运载单元142。支撑单元141与运载单元142一体成型。其中，各个基板单元14上的运载单元142依次排列形成上承载基板1的运载板134，位于同一侧的各个支撑单元141依次排列形成上承载基板1的支撑板133。所述弧形端部143设置在位于首尾两端的基板单元14的外侧端上。

如图6、7、8所示，导轨系统，包括上承载组件，其中，该上承载组件包括上承载基板1、固定在上承载基板1上并沿其长度方向延伸的镶板2；所述镶板2的外侧表面为用于与滚动体5的滚动面相接触的接触面，该镶板2的硬度大于或等于65HRC；优选的，所述镶板2可采用精细陶瓷，或硬质合金，或高速钢，或钨钢材质制成；该导轨系统还包括底座3、与上承载组件固定连接的动导轨4；优选的，所述动导轨4与上承载组件的上承载基板1之间通过螺丝锁紧；所述底座3上设置有沿其长度方向延伸的下承载部，所述上承载组件位于下承载部上方并可沿下承载部延伸方向滑动，所述上承载组件与下承载部之间形成下安装腔，所述上承载组件与动导轨4之间形成上安装腔，该镶板2的接触面形成于下安装腔的内顶壁，或上安装腔的内底壁，或下安装腔的部分内顶壁，或上安装腔的部分内底壁；该上安装腔与下安装腔连通形成闭合的环形腔，该导轨系统还包括沿环形腔的延伸轨迹依次排列在环形腔内的多个滚动体5。其中，所述滚动体5的滚动轴线与上承载基板1的宽度方向一致。该滚动体5可为滚动柱或滚动珠等。在使用过程中，当动导轨4连同上承载组件相对于底座3运动时，所述滚动体5在环形腔内发生运动，而由于滚动体5与上承载组件、下承载部之间为滚动摩擦，可降低动能的损耗，提高动导轨4运行的速度。

如图4所示，该上承载组件包括位于上承载基板1下端的下滚动轨道12。所述下滚动轨道12包括两相对侧壁、以及位于两相对侧壁之间的内顶壁。所述镶板2的接触面形成于该下滚动轨道12的内顶壁，或者只形成于下滚动轨道12的部分内顶壁。具体的，所述上承载基板1的下端设置有开口朝下并沿其长度方向延伸的下凹槽；该下凹槽上端的宽度大于下端的宽度，所述镶板2固定在下凹槽的上端，该镶板2的接触面与下凹槽的相对两内侧壁之间形成下滚动轨道12，或下滚动轨道12的局部。下滚动轨道12由下承载部的上表面封盖形成下安装腔。此时，该镶板2的接触面形成于下安装腔的内顶壁或部分内顶壁。该上承载组件还包括位于上承载基板1上端并沿其长度方向延伸的上滚动轨道13；该上滚动轨道13包括两相对侧壁、以及位于两相对侧壁之间的内底壁。该上滚动轨道13的内底壁上形成有朝内凹陷的凹位部131，以及分别位于凹位部131两侧的两支撑肩部132。所述上滚动轨道13由动导轨4的下表面封盖形成上安装腔。由于上滚动轨道13和下滚动轨道12均设置在上承载组件上，可减小动导轨4、下承载部因配合不良而对滚动体5滚动造成的干扰，提高滚动体5滚动的顺畅性，从而提高导轨系统运行的可靠性。

如图3、4所示，所述上承载基板1包括分别位于左右两侧的两支撑板133、连接在两支撑板133之间的运载板134；所述运载板134的高度小于支撑板133的高度，所述上滚动轨道13和下凹槽均通过运载板134与两支撑板133之间形成，且上滚动轨道13和下凹槽通过运载板134间隔开；该运载板134的前后两端均为呈圆弧形的弧形端部143；上承载组件还包括固定在支撑板133上（也就是上承载基板1上）并分别与该两弧形端部143一一对应的两端盖7，该两端盖7的内侧壁呈圆弧状，所述端盖7和与其对应的弧形端部143之间形成圆弧槽，所述上安装腔和下安装腔通过圆弧槽连通。

所述该上承载基板1包括沿其长度方向依次排列的至少两个基板单元14。所述基板单元14均包括分别位于左右两侧的两支撑单元141、连接在两支撑单元141之间的运载单元142。支撑单元141与运载单元142一体成型。其中，各个基板单元14上的运载单元142依次排列形成上承载基板1的运载板134，位于同一侧的各个支撑单元141依次排列形成上承载基板1的支撑板133。

运载板134上还设置有输送管15，在使用过程中，通过利用制冷制热设备往输送管15内通入调温介质（也就是冷却介质或导热介质），可调节上承载基板1的温度，而在调温过程中，通过利用镶板2的良好传导性能，可快速实现温度的调节。

所述上承载组件上固定有用于密封上承载组件与下承载部之间的密封件6。如图7、8所示，该密封件6位于下安装腔的外侧，并通过嵌装方式（如图9所示）或螺丝锁紧方式固定在上承载组件上。优选的，所述密封件6上设置有用于接触下承载部的尖弧部，自上承载组件至下承载部的方向，该尖弧部的宽度逐渐减小。而通过采用密封件6的设计，可对上承载组件与下承载部之间进行密封，从而避免外界的粉尘、切屑料进入至下安装槽，以避免其影响导轨系统运行的可靠性。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种上承载组件，包括上承载基板；其特征在于：该上承载组件还包括固定在上承载基板上并沿其长度方向延伸的镶板；所述镶板的外侧表面为用于与滚动体的滚动面相接触的接触面；该镶板的硬度大于或等于65HRC；所述上承载基板的下端设置有开口朝下并沿其长度方向延伸的下凹槽；该下凹槽上端的宽度大于下端的宽度，所述镶板嵌装在下凹槽的上端，该镶板的接触面与下凹槽的相对两内侧壁之间形成下滚动轨道。

2.如权利要求1所述的上承载组件，其特征在于：该上承载组件还包括位于上承载基板上端并沿上承载基板长度方向延伸的上滚动轨道。

3.如权利要求2所述的上承载组件，其特征在于：该上滚动轨道的内底壁上形成有朝内凹陷的凹位部，以及分别位于凹位部两侧的两支撑肩部。

4.如权利要求2所述的上承载组件，其特征在于：该上承载组件还包括分别位于下滚动轨道两侧的两圆弧槽，下滚动轨道的端部均通过圆弧槽与上滚动轨道对应的端部连通；所述上承载基板包括分别位于左右两侧的两支撑板、连接在两支撑板之间的运载板；所述运载板的前后两端均为呈圆弧形的弧形端部；该上承载组件还包括固定在上承载基板上并分别与该两弧形端部一一对应的两端盖，该两端盖的内侧壁均呈圆弧状，所述端盖和与其对应的弧形端部之间形成该圆弧槽。

5.如权利要求1所述的上承载组件，其特征在于：该上承载基板包括沿其长度方向依次排列的至少两个基板单元，所述基板单元均包括分别位于左右两侧的两支撑单元、连接在两支撑单元之间的运载单元；所述支撑单元与运载单元一体成型。

6.如权利要求1所述的上承载组件，其特征在于：所述镶板采用精细陶瓷，或硬质合金，或高速钢制成。

7.导轨系统，其特征在于：包括权利要求1或6所述的上承载组件；该导轨系统还包括底座、与上承载组件固定连接的动导轨；所述底座上设置有沿其长度方向延伸的下承载部，所述上承载组件位于下承载部上方并可沿下承载部延伸方向滑动，所述上承载组件与下承载部之间形成下安装腔，所述上承载组件与动导轨之间形成上安装腔，该镶板的接触面形成为下安装腔的内顶壁或下安装腔的部分内顶壁；该上安装腔与下安装腔连通形成闭合的环形腔，该导轨系统还包括沿环形腔的延伸轨迹依次排列在环形腔内的多个滚动体。

8.如权利要求7所述的导轨系统，其特征在于：所述上承载基板包括分别位于左右两侧的两支撑板、连接在两支撑板之间的运载板；该运载板的前后两端均为呈圆弧形的弧形端部；该上承载组件还包括固定在上承载基板上并分别与该两弧形端部一一对应的两端盖，该两端盖的内侧壁均呈圆弧状，所述端盖和与其对应的弧形端部之间形成圆弧槽，所述上安装腔和下安装腔通过圆弧槽连通。

9.如权利要求7所述的导轨系统，其特征在于：所述上承载组件上固定有用于密封上承载组件与下承载部之间的密封件。