CN104806632A - 一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法及其装置，包括提供导轨体、导轨安装板、底板和滑块；导轨体固定安装在导轨安装板上，导轨安装板与底板固定连接；导轨体橫截面设置为等腰梯形，导轨安装板设置为等腰梯形槽截面，导轨体通过等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽配合；滑块套设在导轨体上，实现滑动配合。本发明通过将整体导轨改为配合式分体导轨，既提高了导轨的可靠性，降低了加工精度要求，也降低了加工成本，解决了现有组合式重型直线导轨加工精度要求高、加工误差难消除、装配困难等问题，同时，藉此发明形成的组合式重型直线导轨通用性强，精度高，可控性好，可靠性好，加工难度低，能满足任意工况的需求。

Description

一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法及其装置

技术领域

本发明涉及力学环境试验设备上用到的一种重型直线导轨，尤其涉及水平强冲击机的一种提高组合式重型滑动直线导轨可靠性的方法及其装置，属于力学环境试验设备技术领域。

背景技术

滑动直线导轨一般与滑块配合，用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。

滑动直线导轨主要是用在精度要求比较高的机械结构上，其移动元件和固定元件之间不用中间介质，而用滚动钢球，使得直线导轨可用于高速运动、摩擦系数小、灵敏度高，以满足运动部件的工作要求。

目前，工程中常用的滑动直线导轨按负载能力、抗倾覆力矩能力和抗翻倒力矩能力可分为轻型滑动直线导轨、中型滑动直线导轨和重型滑动直线导轨。市场上的重型滑动直线导轨的负载能力为7757kg时，对应的抗倾覆力矩为3.01kNm，抗翻倒力矩为2.35kNm。

因为较强的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐性能，钢轨也常常用于特殊设备的导向装置。由于钢轨的材料考究、制造工艺成熟稳定，其综合力学性能也更优良，尤其是两侧的防翻斜面大幅提高了钢轨的抗翻倒力矩能力，但钢轨的功能较为单一，要用作水平强冲击机的导向装置也需要作相应的改制。

水平强冲击机是一种力学环境试验设备，用于模拟爆炸冲击环境，考核被试件的抗耐冲击破坏能力，主要用于航空、航天、航海器的元器件抗耐冲击试验。由于水平强冲击机最大负载为3400kg，活动部件最大质量为6800kg，最大谱速度为5m/s，模拟的冲击能量高达122kJ，能量交换的过程中产生的最大倾覆力矩为38600kNm，最大翻倒力矩为57600kNm。在这种工况下，单独使用现有的重型滑动直线导轨和现成的钢轨之中的任何一种均无法满足水平强冲击机的性能指标要求，无法确保冲击机的可靠性。

为此，工程中已经针对实际工况设计出组合式重型直线导轨。组合式重型直线导轨由多条不同功能的导轨组成，其精度极大程度上取决于加工精度和装配精度。

目前市场上的普通导轨幅通常不超过两条导轨，采用固定导轨与活动导向块配合的原则，导向块可方便的调节，能很好的适应导轨幅在使用过程中的精度要求。但由于组合式重型直线导轨由多条导轨体组合而成，需要与多组滑块配合，如果直接将导轨和滑块各自加工为整体零件，普通加工手段产生的加工误差会造成滑块与导轨无法顺利装配。此时，需要大幅提升加工精度，加工成本相应也会大幅增加。

发明内容

本发明的目的在于提出一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法及其装置，使用普通加工手段，并确保组合式重型直线导轨的使用精度，以满足大能量冲击模拟设备的可靠性需要，从而克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，包括提供导轨体、导轨安装板、底板、滑块和螺钉；

所述导轨体固定安装在导轨安装板上，所述导轨安装板与底板固定连接；所述导轨体和导轨安装板上均设置安装孔，底板上对应设置安装螺纹孔；

所述导轨体、导轨安装板和底板通过螺钉固定连接；

所述导轨体下部橫截面设置为等腰梯形截面，导轨安装板上对应位置设置为等腰梯形槽，所述导轨体的下部通过等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽配合；所述滑块套设在导轨体上，实现滑动配合。

进一步，该方法包括对导轨体及导轨安装板依次进行粗加工、精加工。

优选的，所述导轨体上设置沉头孔，导轨安装板上设置通孔。

优选的，所述导轨体横截面上的等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽选用相同参数。

更优选的，所述导轨体横截面上的等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽采用间隙配合。

具体的，所述滑块采用整体加工。

本发明还提供一种用于实现上述方法的提高组合式重型直线导轨可靠性的装置，包括导轨体、导轨安装板、底板和滑块；

所述导轨体固定安装在导轨安装板上，所述导轨安装板与底板固定连接；

所述导轨体下部橫截面上设置为等腰梯形截面，导轨安装板上对应位置设置为等腰梯形槽，所述导轨体的下部通过等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽配合；所述滑块套设在导轨体上，实现滑动配合。

优选的，所述导轨体和导轨安装板上均设置安装孔，底板上对应设置安装螺纹孔，所述导轨体、导轨安装板和底板通过螺钉固定连接。

进一步的，所述导轨体上的安装孔设置为沉头孔，所述导轨安装板上的安装孔设置为通孔。

优选的，所述导轨体横截面上的等腰梯形与导轨安装板上的等腰梯形槽的参数相同，采用间隙配合。

本发明在应用时，首先对导轨体及导轨安装板分别进行毛坯的粗加工处理，并对各工件加工时预留精加工余量，燕尾部分的加工用特定刀具或自改制刀具进行粗加工处理并预留精加工余量。

然后，分别对各工件进行热处理。

其后，将对各工件进行半精加工和精加工：

1）首先加工导轨安装板，按机加工工艺路线进行加工，选出工艺基准面，并将外形及各面尺寸加工到位，燕尾部分留精加工余量。最后用特定刀具或自改刀具对燕尾进行精加工。

2）导轨体加工，按机加工工艺路线，确定出工艺基准面，并加工导轨体的各导向面，符合图纸技术要求，燕尾部分暂不加工到位，预留精加工余量，对导轨安装板燕尾部分进行实测后记录，再对导轨体燕尾部分进行配对精加工。

导轨体和导轨安装板分别加工完成后，通过导轨体上的等腰梯形截面与导轨安装板的等腰梯形槽配合，并对导轨体的位置进行微调，即可满足组合式重型直线导轨的使用精度要求。

本发明在保证组合式重型直线导轨精度的同时，提高了组合式重型直线导轨的可靠性，并降低了加工精度要求，也降低了加工成本。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明通过将整体导轨改为配合式分体导轨，在保证组合式重型直线导轨精度的同时，提高了组合式重型直线导轨的可靠性，并降低了加工精度要求，也降低了加工成本，解决了现有技术中组合式重型直线导轨加工精度要求高、加工误差难消除、装配困难等问题，同时，藉此发明形成的组合式重型直线导轨通用性强，可操作性高，精度高，可控性好，可靠性好，加工难度低，能满足任意工况的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明结构特征和技术要点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1是本发明公开的提高组合式重型直线导轨可靠性的装置的应用状态示意图；

图2是图1中的部分放大图；

图3是图2中各部件的结构示意图。

图中各附图标记及其所指示的部件分别为：1-导轨体，10-等腰梯形截面，11-沉头孔，2-导轨安装板，20-等腰梯形槽，21-通孔， 3-底板，30-螺纹孔，4-滑块，5-螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图1-3，对实施例中的技术方案进行具体、清楚、完整地描述。

参见图1-3所示，本实施例的提高组合式重型直线导轨可靠性的装置，包括导轨体1、导轨安装板2、底板3和滑块4。

参见图2所示，所述导轨体1固定安装在导轨安装板2上，所述导轨安装板2与底板3固定连接。所述导轨体1和导轨安装板2上均设置安装孔，所述导轨体1上的安装孔设置为沉头孔11，所述导轨安装板2上的安装孔设置为通孔21，底板3上对应设置安装螺纹孔30，所述导轨体1、导轨安装板2和底板3通过螺钉5固定连接。

所述导轨体1下部橫截面上设置为等腰梯形截面10，导轨安装板2上对应位置设置为等腰梯形槽20，所述等腰梯形截面10与导轨安装板2上的等腰梯形槽20的参数相同，采用间隙配合；所述滑块4采用整体加工成型，套设在导轨体1上，分别与各导轨体配合，实现滑动配合。

首先，对导轨体及导轨安装板分别进行毛坯的粗加工处理，并对各工件加工时预留精加工余量，等腰梯形截面与等腰梯形槽的加工用特定刀具或自改制刀具进行粗加工处理并预留精加工余量；然后，分别对各工件进行热处理；其后，将对各工件进行半精加工和精加工。

更具体的，1）首先加工导轨安装板，按机加工工艺路线进行加工，选出工艺基准面，并将外形及各面尺寸加工到位，燕尾部分留精加工余量。最后用特定刀具或自改刀具对燕尾进行精加工。

2）导轨体加工，按机加工工艺路线，确定出工艺基准面，并加工导轨体的各导向面，符合图纸技术要求，燕尾部分暂不加工到位，预留精加工余量，对导轨安装板燕尾部分进行实测后记录，再对导轨体燕尾部分进行配对精加工。

所述导轨体和导轨安装板分别加工完成后，通过导轨体上的等腰梯形截面与导轨安装板的等腰梯形槽配合，并对导轨体的位置进行微调，即可满足组合式重型直线导轨的使用精度要求。

本实施例的应用方法为：在滑块4与组全式重型直线导轨装配前，预先在导轨安装板2的等腰梯形槽20内装入导轨体1的等腰梯形截面10，并通过螺钉5将导轨体1、导轨安装板2和底板3固定连接，连接时不拧紧，将滑块4装入导轨体1，通过自导向调整导轨体的精确位置，并分段拧紧，得到满足工况精度要求的组合式重型直线导轨。

综上所述，本发明通过将整体导轨改为配合式分体导轨，在保证组合式重型直线导轨精度的同时，提高了组合式重型直线导轨的可靠性，并降低了加工精度要求，也降低了加工成本，解决了现有技术中组合式重型直线导轨加工精度要求高、加工误差难消除、装配困难等问题，同时，藉此发明形成的组合式重型直线导轨通用性强，可操作性高，精度高，可控性好，可靠性好，加工难度低，能满足任意工况的需求。

以上较佳实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所作出各种变换或变型，均属于本发明的范畴。

Claims (10)

1.一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，其特征在于，该方法包括提供导轨体、导轨安装板、底板、滑块和螺钉；

所述导轨体固定安装在导轨安装板上，所述导轨安装板与底板固定连接；所述导轨体和导轨安装板上均设置安装孔，底板上对应设置安装螺纹孔；

所述导轨体、导轨安装板和底板通过螺钉固定连接；

所述导轨体下部橫截面设置为等腰梯形截面，导轨安装板上对应位置设置为等腰梯形槽，所述导轨体的下部通过等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽配合；所述滑块套设在导轨体上，实现滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，其特征在于，该方法包括对导轨体及导轨安装板依次进行粗加工、精加工。

3.根据权利要求1或2所述的一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，其特征在于，所述导轨体上设置沉头孔，导轨安装板上设置通孔。

4.根据权利要求3所述的一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，其特征在于，所述导轨体横截面上的等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽选用相同参数。

5.根据权利要求4所述的一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，其特征在于，所述导轨体横截面上的等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽采用间隙配合。

6.根据权利要求5所述的一种提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，其特征在于，所述滑块采用整体加工。

7.一种提高组合式重型直线导轨可靠性的装置，其用于实现如权利要求1所述的提高组合式重型直线导轨可靠性的方法，其特征在于，该装置包括导轨体、导轨安装板、底板和滑块；

所述导轨体固定安装在导轨安装板上，所述导轨安装板与底板固定连接；

所述导轨体下部橫截面设置为等腰梯形截面，导轨安装板上对应位置设置为等腰梯形槽，所述导轨体的下部通过等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽配合；所述滑块套设在导轨体上，实现滑动配合。

8.根据权利要求7所述的一种提高组合式重型直线导轨可靠性的装置，其特征在于，所述导轨体和导轨安装板上均设置安装孔，底板上对应设置安装螺纹孔，所述导轨体、导轨安装板和底板通过螺钉固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种提高组合式重型直线导轨可靠性的装置，其特征在于，所述导轨体上的安装孔设置为沉头孔，所述导轨安装板上的安装孔设置为通孔。

10.根据权利要求8或9所述的一种提高组合式重型直线导轨可靠性的装置，其特征在于，所述导轨体上的等腰梯形截面与导轨安装板上的等腰梯形槽的参数相同，采用间隙配合。