CN114412922B - 一种主动调节式平面缝隙节流器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种主动调节式平面缝隙节流器，包括节流器安装座、节流体、弹簧、压电陶瓷促动器、压电陶瓷促动器安装座、压电控制器以及信号发生器。节流器安装座与节流体之间存在平面缝隙，压电控制器接收信号发生器输出的波形电信号并转化成位移信号输出到压电陶瓷促动器使促动器移动端运动来推动节流体，从而改变平面缝隙的大小来调节节流比，实现对静压支承油腔压力主动快速调节，节流体与压电陶瓷促动器安装座之间设有弹簧，供油时可以抵消一部分压力油推动节流体的推力。本发明能够实现对液体静压支承油腔压力的主动快速补偿，使静压支承工作台在整个运动过程中始终保持平衡，大大提高了运动精度，响应速度快且连续，控制精度高。
Description
技术领域
本发明涉及液体静压支承用的节流器，尤其涉及一种主动调节式平面缝隙节流器。
背景技术
液体静压支承具有精度高、寿命长的特点，因而在精密和超精密机床中有着广泛的应用，在定压供油的轴承系统中节流器是必不可少的元件，它起到自动调节油腔压力的作用，使静压支承具有相应的油膜承载能力和油膜刚度。常用于液体静压支承的节流器如果想要改变油腔压力只能关闭供油系统，并需要更换不同尺寸形式的节流器直至能达到所需的油腔压力，操作较为繁琐，而且在工作台连续运动中不易实现，静压支承在运动过程不同位置处的油腔压力不同，如果不对对置油腔压力进行压力补偿会导致静压支承的运动精度降低，运动不稳定。因此，本发明提出一种主动调节式平面缝隙节流器，本节流器可以对油腔压力进行连续主动调节，使对置油腔的压力在运动过程中始终保持平衡，提高了静压支承在工作过程中的运动精度和稳定性，而且响应速度快并且连续，控制精度高。
发明内容
为了解决在静压支承运动过程中对置油腔压力不平衡以及实现对油腔压力进行快速调节等问题，本发明提供一种主动调节式平面缝隙节流器，可以对油腔压力进行连续主动调节，使对置油腔的压力在运动过程中始终保持平衡，提高了静压支承在工作过程中的运动精度和稳定性，而且响应速度快并且连续，控制精度高。
一种主动调节式平面缝隙节流器，所述节流器包括节流器安装座、节流体、弹簧、压电陶瓷促动器安装座、压电陶瓷促动器、压电控制器和信号发生器，所述节流器安装座与压电陶瓷促动器安装座通过螺钉固定连接，所述节流器安装座上设有节流器安装孔、进油通道、出油通道和下端堵头，所述节流器安装孔内放置节流体，所述节流体包括前端部分、中间部分和后端部分，前端部分与节流器安装座之间存在平面缝隙构成节流器的工作区，中间部分直径小于节流器安装孔的直径并设有O型密封圈，后端部分设有轴肩和压电陶瓷促动器移动端配合孔，所述压电陶瓷促动器安装座包括促动器安装孔和线缆孔，所述促动器安装孔为阶梯状孔，所述弹簧一端顶接节流器的后段部分的轴肩、另一端促动器安装孔的阶梯台阶处，所述压电陶瓷促动器安装孔内装有促动器并使用螺钉固定，所述线缆孔是将压电陶瓷促动器线缆接出并与压电控制器连接，所述压电控制器与信号发生器连接。
进一步地，所述进油通道和出油通道的端面处均设有O型密封圈。
进一步地，所述节流器安装孔为阶梯安装孔，节流体的前端部分、中间部分和后端部分的直径依次增大，所述后端部分设置在阶梯安装孔的台阶上。
进一步地，所述平面缝隙存在一个初始间隙，节流体后端部分轴肩可移动距离小于平面缝隙的宽度。
进一步地，所述压电陶瓷促动器移动端为电陶瓷促动器球头式移动端。
有益效果：液体静压支承在运动过程中对一侧油腔压力测量并量化后，本发明可以主动连续调节其对置油腔压力，使静压支承的油腔压力在整个运动行程中处于平衡状态，大大提高了静压支承的运动精度和稳定性，而且本发明响应速度快，控制精度高。
附图说明
图1是本发明的前视剖面图；
图2是节流体结构示意图；
图3是压电陶瓷促动器安装座的前视图；
图4是压电陶瓷促动器结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。
参见图1至图4，本发明包括节流器安装座1、节流体2、弹簧3、压电陶瓷促动器安装座4和压电陶瓷促动器6，使用螺钉将节流器安装座1与压电陶瓷促动器安装座4连接，节流器安装座1上设有节流器安装孔10、进油通道14、出油通道13和下端堵头11，节流器安装孔10内安装节流体2，节流体2包括前端部分21，与节流器安装座构成平面缝隙12作为节流工作区，所述平面缝隙存在一个初始间隙h0，节流体后端部分轴肩可移动距离小于平面缝隙。节流体前端部分阶梯是为了防止挡住出油口影响出油，中间部分22直径小于安装孔的直径并设有O型密封圈I9，防止压电促动器与压力油接触，后端部分23设有轴肩和促动器移动端配合孔24，轴肩右侧用于挡住弹簧，压电陶瓷促动器安装座4设有促动器安装孔8和线缆孔7，促动器安装孔为阶梯状用于放置弹簧，压电陶瓷促动器6安装在促动器安装孔中用螺钉5固定，其线缆从线缆孔接出，促动器球头式移动端61与节流体上的配合孔配合，并将压电陶瓷促动器安装孔4使用螺钉与节流器安装孔1连接。压力油从进油通道14进入并将节流体2推至与压电陶瓷促动器2接触，节流体与促动器安装座之间的弹簧3是为了抵消一部分压力油对节流体的推力，进油通道14和出油通道13端面处分别设置一个起密封作用的O型密封圈II15。
压电陶瓷促动器由压电陶瓷促动器球头式移动端61、螺纹孔62和线缆口63组成。
所述压电陶瓷促动器安装座线缆孔是将促动器线缆接出并与压电控制器连接。在静压支承工作台运动过程中测量工作台一侧每个油腔的压力并量化，使用信号发生器输出油腔压力对应的波形电信号，压电控制器接收电信号并以位移信号输出控制压电陶瓷促动器6，从而使节流器达到主动调节的预期工作要求。所述信号发生器输出的波形电信号传输到压电控制器，从而控制促动器运动调节平面缝隙的大小实现调整节流比。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种主动调节式平面缝隙节流器，其特征在于，所述节流器包括节流器安装座、节流体、弹簧、压电陶瓷促动器安装座、压电陶瓷促动器、压电控制器和信号发生器，所述节流器安装座与压电陶瓷促动器安装座通过螺钉固定连接，所述节流器安装座上设有节流器安装孔、进油通道、出油通道和下端堵头，所述节流器安装孔内放置节流体，所述节流体包括前端部分、中间部分和后端部分，前端部分与节流器安装座之间存在平面缝隙构成节流器的工作区，中间部分直径小于节流器安装孔的直径并设有O型密封圈，后端部分设有轴肩和压电陶瓷促动器移动端配合孔，所述压电陶瓷促动器安装座包括促动器安装孔和线缆孔，所述促动器安装孔为阶梯状孔，所述弹簧一端顶接节流器的后段部分的轴肩、另一端促动器安装孔的阶梯台阶处，所述压电陶瓷促动器安装孔内装有促动器并使用螺钉固定，所述线缆孔是将压电陶瓷促动器线缆接出并与压电控制器连接，所述压电控制器与信号发生器连接，所述进油通道正对工作区，出油通道设置在进油通道周侧且靠近下端堵头处；
所述进油通道和出油通道的端面处均设有O型密封圈；
所述节流器安装孔为阶梯安装孔，节流体的前端部分、中间部分和后端部分的直径依次增大，所述后端部分设置在阶梯安装孔的台阶上；
所述平面缝隙存在一个初始间隙，节流体后端部分轴肩可移动距离小于平面缝隙的宽度；
所述压电陶瓷促动器移动端为电陶瓷促动器球头式移动端。
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