CN109014965A - 一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块 - Google Patents

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刘文志
余辅华
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Abstract

本发明公开了一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块，包括滑块主体，所述滑块主体的前端开设有侧面油腔，且滑块主体的上方开设有保持油腔，所述滑块主体的下方开设有抬升油腔，且滑块主体的上方设置有与外部供油设备连通的进油口。该装置可以通过检测侧面油腔和抬升油腔内的压力发生变化，重新调整二腔滑块体与托板的安装位置，从而确保了安装的精度，并且该装置还集成了闭式薄膜反馈装置和开式薄膜反馈装置，实现了对上油腔和下盖油腔内流量的自动调整。从而保障了安装完整的静压导轨在各处均具有相同的油膜刚度和特性，而且由于利用弹性薄膜片构成的节流器的位置与抬升腔和保压腔的位置很近，也能够有效的缩短油路，保障动态刚度。

Description

一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块
技术领域
本发明涉及机床导轨设计技术领域，具体为一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块。
背景技术
静压导轨是机床的重要组成部件，包括开式和闭式两种，并且按照其安装位置还可分为垂直轴用和水平轴用两种，其结构形态也可以细分为矩形结构、圆形结构和箱型结构等。
传统静压导轨没有油腔压力传感器作为压力反馈，薄膜反馈节流器与导轨之间是分体的，节流器与油腔很远，油路远，保证不了油膜动态刚度；安装维护困难，管路多而复杂，静压失压后，无法判断故障，容易出现漏油现象等。
如果发明一种能够集成薄膜流量反馈装置和油腔压力传感器于一体，并且能够通过相互串联组成所需的静压导轨整体的新型静压导轨组成通用单元就能够有效的解决此类问题，为此我们提供了一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块，包括滑块主体，所述滑块主体的前端开设有侧面油腔，且滑块主体的上方开设有保持油腔，所述滑块主体的下方开设有抬升油腔，且滑块主体的上方设置有与外部供油设备连通的进油口；
所述滑块主体的左侧通过固定螺栓固定安装有闭式薄膜反馈装置，且所述滑块主体的右侧通过固定螺栓固定安装有开式薄膜反馈装置，所述闭式薄膜反馈装置由右至左依次由下盖体、下铜垫、弹性薄膜片、上铜垫和上盖体组成，所述开式薄膜反馈装置由左至右依次由下铜垫、弹性薄膜片、上铜垫和上盖体组成；
所述下盖体包括下盖体本体，且下盖体本体上开设有下盖油腔，所述上盖体包括上盖体本体，且上盖体本体上开设有上盖油腔，所述上盖油腔上开设有分别与上盖油腔连通的返油配合孔和进油配合孔，所述下盖体上开设有与进油配合孔连通的进油配合油道，且下盖体上设置有与返油配合孔连通的第三返油配合油道，所述下盖油腔和上盖油腔之间通过弹性薄膜片完全隔离，且进油配合油道与下盖油腔之间连通；
所述滑块本体内开设有连通进油口和位于滑块本体右侧上盖体内进油配合孔的第一进油通道，且所述滑块本体内开设有连通侧面油腔和位于滑块本体右侧上盖体内返油配合孔的第一返油通道，所述滑块本体内开设有连通进油口和进油配合油道的第二返油通道，且滑块本体内开设有连通第三返油配合油道和保持油腔的第三返油通道，所述滑块本体内开设有连通抬升油腔的第二返油通道，且下盖体上开设有连通第二返油通道和下盖油腔的第二返油配合通道，所述滑块本体的左侧开设有连通抬升油腔的第二检测配合油道，且滑块本体的右侧开设有连通侧面油腔的第一检测配合油道，所述第一检测配合油道和第二检测配合油道的末端均安装有油压检测传感器。
优选的，所述滑块本体上至少设置有上下两排至少六队螺接固定孔，且螺接固定孔上通过螺栓与外部托板连接。
优选的，所述进油口的外侧采用O形圈与外部托板密封。
优选的，所述上盖体本体上开设有连通上盖油腔与外界的外接油道，且下盖体本体上开设有连通下盖油腔与外界的外接油道，所述外接油道均采用油封塞体密封。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计的静压导轨块可以看做是静压导轨的模块化组装部件，可以利用若干组该装置和托板依次串联组成所需的静压导轨。由于侧面油腔和抬升油腔在制作过程中已经通过高精度机床的加工确保了腔体的截面和容积是固定的，当装配出现误差时会导致侧面油腔和抬升油腔的有效工作容积发生变化，从而导致侧面油腔和抬升油腔内的压力发生变化，只需要利用油压检测传感器检测出这一压力变化趋势即可重新调整二腔滑块体与托板的安装位置，从而确保了安装的精度，并且该装置还集成了闭式薄膜反馈装置和开式薄膜反馈装置，实现了对上油腔和下盖油腔内流量的自动调整。从而保障了安装完整的静压导轨在各处均具有相同的油膜刚度和特性，而且由于利用弹性薄膜片构成的节流器的位置与抬升腔和保压腔的位置很近，也能够有效的缩短油路，保障动态刚度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明滑块主体的结构示意图
图3为本发明滑块主体的结构侧视图；
图4为本发明下盖体的结构爆炸示意图；
图5为本发明下盖体的结构示意图；
图6为本发明上盖体的结构示意图。
图中：1滑块主体、2上盖体、201上盖体本体、202返油配合孔、203上盖油腔、204进油配合孔、3保持油腔、4下盖体、401下盖体本体、402下盖油腔、5进油口、6第一进油通道、7第一返油通道、8第一检测配合油道、9油压检测传感器、10抬升油腔、11进油配合油道、12第二返油配合油道、13第三返油配合油道、14侧面油腔、15第二检测配合油道、16第二进油通道、17第二返油通道、18第三返油通道、19固定螺栓、20下铜垫、21弹性薄膜片、22上铜垫、23闭式薄膜反馈装置、24开式薄膜反馈装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块，包括滑块主体1，滑块主体1的前端开设有侧面油腔14，且滑块主体14的上方开设有保持油腔3，滑块主体14的下方开设有抬升油腔10，且滑块主体1的上方设置有与外部供油设备连通的进油口5；
滑块主体1的左侧通过固定螺栓19固定安装有闭式薄膜反馈装置23，且滑块主体1的右侧通过固定螺栓19固定安装有开式薄膜反馈装置24，闭式薄膜反馈装置24由右至左依次由下盖体4、下铜垫20、弹性薄膜片21、上铜垫22和上盖体2组成，开式薄膜反馈装置24由左至右依次由下铜垫20、弹性薄膜片21、上铜垫22和上盖体2组成；
下盖体4包括下盖体本体401，且下盖体本体401上开设有下盖油腔402，上盖体2包括上盖体本体201，且上盖体本体201上开设有上盖油腔203，上盖油腔203上开设有分别与上盖油腔203连通的返油配合孔202和进油配合孔204，下盖体4上开设有与进油配合孔204连通的进油配合油道11，且下盖体4上设置有与返油配合孔202连通的第三返油配合油道13，下盖油腔402和上盖油腔203之间通过弹性薄膜片21完全隔离，且进油配合油道11与下盖油腔402之间连通；
滑块本体1内开设有连通进油口5和位于滑块本体1右侧上盖体2内进油配合孔204的第一进油通道6，且滑块本体1内开设有连通侧面油腔14和位于滑块本体1右侧上盖体2内返油配合孔202的第一返油通道7，滑块本体1内开设有连通进油口5和进油配合油道11的第二返油通道17，且滑块本体1内开设有连通第三返油配合油道13和保持油腔3的第三返油通道18，滑块本体1内开设有连通抬升油腔10的第二返油通道17，且下盖体4上开设有连通第二返油通道17和下盖油腔402的第二返油配合通道12，滑块本体1的左侧开设有连通抬升油腔10的第二检测配合油道15，且滑块本体1的右侧开设有连通侧面油腔14的第一检测配合油道8，第一检测配合油道8和第二检测配合油道15的末端均安装有油压检测传感器9，此时的闭式薄膜反馈装置23和开式薄膜反馈装置24相当于两个节流器，从而实现了利用闭式薄膜反馈装置调节抬升油腔10和保持油腔3之间流量大小的目的，并且也能够利用开式薄膜反馈装置调节侧面油腔14的流量大小，同时还能够利用油压检测传感器9分别检测侧面油腔14和抬升油腔10的压力变化。
进一步地，滑块本体1上至少设置有上下两排至少六队螺接固定孔，且螺接固定孔上通过螺栓与外部托板连接。
进一步地，进油口5的外侧采用O形圈与外部托板密封。
进一步地，上盖体本体201上开设有连通上盖油腔203与外界的外接油道，且下盖体本体401上开设有连通下盖油腔402与外界的外接油道，外接油道均采用油封塞体密封。
工作原理：该装置是用于构成静压导轨的模块化组件，可以通过检测和调整侧面油腔14和抬升油腔10内的压力从而调整该模块的安装位置，进而保障安装的精度。具体的流程如下：当压力油由进油口5进入滑块主体1后，第一进油通道6将压力油送入开式薄膜反馈装置24的上盖油腔203内，经过开式薄膜反馈装置24内的弹性薄膜片21调整流量后进入侧面油腔14，同时侧面油腔14内的压力信号可以通过第一检测配合油道8被油压检测传感器9检测；同时压力油也会通过第二进油通道16分别进入闭式薄膜反馈装置24内的上盖油腔203和下盖油腔402，经过闭式薄膜反馈装置24内的弹性薄膜片21对流量进行调整后上盖油腔203内的压力油通过第三返油通道18被送至保持油腔3内，而下盖油腔402内的压力油被第二返油通道17送至抬升油腔10内，同时抬升油腔10内的压力信号可以通过第二检测配合油道15被油压检测传感器9检测。通过两个油压检测传感器9内的压力检测信号可以很轻松的获得该模块所需调整的位移量，从而能够更加精准的完成导轨的拼装，而且保障了安装完整的静压导轨在各处均具有相同的油膜刚度和特性，而且由于利用弹性薄膜片21构成的节流器的位置与侧面油腔14、抬升油腔10和保持油腔3的位置很近，也能够有效的缩短油路，保障动态刚度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块，包括滑块主体(1)，其特征在于：所述滑块主体(1)的前端开设有侧面油腔(14)，且滑块主体(14)的上方开设有保持油腔(3)，所述滑块主体(14)的下方开设有抬升油腔(10)，且滑块主体(1)的上方设置有与外部供油设备连通的进油口(5)；
所述滑块主体(1)的左侧通过固定螺栓(19)固定安装有闭式薄膜反馈装置(23)，且所述滑块主体(1)的右侧通过固定螺栓(19)固定安装有开式薄膜反馈装置(24)，所述闭式薄膜反馈装置(24)由右至左依次由下盖体(4)、下铜垫(20)、弹性薄膜片(21)、上铜垫(22)和上盖体(2)组成，所述开式薄膜反馈装置(24)由左至右依次由下铜垫(20)、弹性薄膜片(21)、上铜垫(22)和上盖体(2)组成；
所述下盖体(4)包括下盖体本体(401)，且下盖体本体(401)上开设有下盖油腔(402)，所述上盖体(2)包括上盖体本体(201)，且上盖体本体(201)上开设有上盖油腔(203)，所述上盖油腔(203)上开设有分别与上盖油腔(203)连通的返油配合孔(202)和进油配合孔(204)，所述下盖体(4)上开设有与进油配合孔(204)连通的进油配合油道(11)，且下盖体(4)上设置有与返油配合孔(202)连通的第三返油配合油道(13)，所述下盖油腔(402)和上盖油腔(203)之间通过弹性薄膜片(21)完全隔离，且进油配合油道(11)与下盖油腔(402)之间连通；
所述滑块本体(1)内开设有连通进油口(5)和位于滑块本体(1)右侧上盖体(2)内进油配合孔(204)的第一进油通道(6)，且所述滑块本体(1)内开设有连通侧面油腔(14)和位于滑块本体(1)右侧上盖体(2)内返油配合孔(202)的第一返油通道(7)，所述滑块本体(1)内开设有连通进油口(5)和进油配合油道(11)的第二返油通道(17)，且滑块本体(1)内开设有连通第三返油配合油道(13)和保持油腔(3)的第三返油通道(18)，所述滑块本体(1)内开设有连通抬升油腔(10)的第二返油通道(17)，且下盖体(4)上开设有连通第二返油通道(17)和下盖油腔(402)的第二返油配合通道(12)，所述滑块本体(1)的左侧开设有连通抬升油腔(10)的第二检测配合油道(15)，且滑块本体(1)的右侧开设有连通侧面油腔(14)的第一检测配合油道(8)，所述第一检测配合油道(8)和第二检测配合油道(15)的末端均安装有油压检测传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块，其特征在于：所述滑块本体(1)上至少设置有上下两排至少六队螺接固定孔，且螺接固定孔上通过螺栓与外部托板连接。
3.根据权利要求1所述的一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块，其特征在于：所述进油口(5)的外侧采用O形圈与外部托板密封。
4.根据权利要求1所述的一种三腔薄膜反馈式静压导轨滑块，其特征在于：所述上盖体本体(201)上开设有连通上盖油腔(203)与外界的外接油道，且下盖体本体(401)上开设有连通下盖油腔(402)与外界的外接油道，所述外接油道均采用油封塞体密封。
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