CN116697874B - 一种静压导轨油膜厚度检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种静压导轨油膜厚度检测设备，属于静压导轨油膜厚度检测技术领域。主要包括变阻器，所述变阻器设置在动导轨的内部，所述变阻器内部滑动连接有调节拨片，所述调节拨片远离变阻器的一端固定连接有滑动块，所述滑动块内部贯通连接有限位杆，所述滑动块内部安装有悬浮组件，所述悬浮组件用以支撑滑动块使其与静导轨之间的距离保持不变。本申请的一种静压导轨油膜厚度检测设备，通过悬浮组件，使得滑动块悬浮并使其与静导轨之间的距离保持不变，而后通过变阻器的阻值变化对油膜的厚度进行实时的反馈，达到了实时检测油膜厚度的效果。

Description

一种静压导轨油膜厚度检测设备

技术领域

本申请涉及静压导轨油膜厚度检测技术领域，具体为一种静压导轨油膜厚度检测设备。

背景技术

液体静压导轨是将具有一定压力的润滑油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态，具有抗震性能好、摩擦系数低等优点，其主要应用在精密机床上。

液体静压导轨油膜刚度和承载能力作为液体静压导轨两个主要性能指标，其值直接影响到液体静压导轨的工作性能，在实际应用中发现，油膜厚度过高将导致油膜刚度下降，而油膜厚度过低也将导致承载能力下降，由此可见静压导轨的性能与油膜厚度息息相关，故有必要对静压导轨的油膜厚度进行检测。

公开号为202010845614.5的一项中国专利公开了一种用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置，超声波换能器通过换能器支架与二维角度调整台固接，二维角度调整台固定安装于竖直移动平台的竖直移动载物台上，竖直移动平台固定安装于水平移动平台上，水平移动平台固定在龙门架的水平横梁上，龙门架固定在超精密加工机床床身上，超声波信号发生及接收模块固定在超精密加工机床床身上；超声波信号发生及接收模块与超声波换能器之间通过线缆双向连接进行信号传输。本发明的用于测量液体静压导轨油膜厚度的超声波检测装置，以超声波换能器作为油膜厚度的测量传感器，基于超声波技术对测量液体静压导轨的油膜厚度进行测量，从而提高油膜厚度的测量准确性。

上述技术中提出通过超声波的方式对油膜厚度进行检测，然而，其检测往往是需要停机进行细微检测的，且在静压导轨的负载发生变化后还需要二次检测，检测过程繁琐，并不能实时的对静压导轨的油膜厚度进行反馈，一旦静压导轨运动的过程中油膜厚度突变便会造成不可避免的损失。

所以有必要提供一种静压导轨油膜厚度检测设备来解决上述问题。

需要说明的是，本背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本申请构思的背景技术，并且因此，它可以包含不构成现有技术的信息。

发明内容

基于现有技术中存在的上述问题，本申请所要解决的问题是：提供一种静压导轨油膜厚度检测设备，可以实时检测静压导轨油膜的厚度。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种静压导轨油膜厚度检测设备，所述静压导轨包括静导轨、动导轨，该检测设备安装在动导轨的内部，包括：

变阻器，该变阻器设置在动导轨的内部；

调节拨片，该调节拨片滑动连接在变阻器内部；

滑动块，该滑动块固定连接在调节拨片远离变阻器的一端；

限位杆，该限位杆贯通连接在滑动块内部；

悬浮组件，该悬浮组件安装在滑动块内部，用以支撑滑动块使其与静导轨之间的距离保持不变。

进一步的，所述悬浮组件包括铺设在静导轨内部的磁条，所述悬浮组件还包括安装在滑动块内部的通电磁铁，所述磁条与通电磁铁的位置相适配，所述磁条与通电磁铁的磁性为同性。

进一步的，所述滑动块顶部安装有导电柱，所述导电柱顶端固接有滑动碳刷，所述滑动碳刷外部滑动连接有供电板，所述供电板固接在动导轨的内部。

进一步的，所述动导轨的内部且位于供电板的顶端设置有配件架，所述动导轨的内部且位于配件架的相应位置处卡接有检修板，所述动导轨的内部且位于滑动块的底端卡接有防护板。

进一步的，所述滑动块内部设置有润滑组件，所述润滑组件用以喷洒润滑液，所述动导轨的内部且位于滑动块的上方设置有触发组件，所述触发组件用以带动润滑组件运行。

进一步的，所述润滑组件包括放置柱，所述放置柱固接在滑动块的底面，所述放置柱内部开设有存储腔，所述存储腔内部滑动连接有挤压活塞，所述放置柱底部转动连接有支承座，所述支承座内部开设有多个导流孔，多个所述导流孔内部均安装有压力阀。

进一步的，所述触发组件包括挤压柱，所述挤压柱底端球接有转动球，所述滑动块的内部开设有贯通孔，所述贯通孔的设置位置与挤压柱、存储腔的中心轴线在同一直线上。

进一步的，所述挤压活塞的底部固接有挤压板，所述挤压板内壁的底面固接有导向球，所述导向球外部滑动连接有转动柱，所述转动柱外部开设有转动槽，所述转动柱底端与支承座固定连接。

进一步的，所述挤压活塞底面且位于挤压板的外部固接有弹性杆，所述弹性杆底端与支承座滑动连接。

进一步的，所述贯通孔顶端为沉头状，且其顶端的直径大于转动球的直径。

本申请的有益效果是：本申请提供的一种静压导轨油膜厚度检测设备，通过悬浮组件，使得滑动块悬浮并使其与静导轨之间的距离保持不变，而后通过变阻器的阻值变化对油膜的厚度进行实时的反馈，达到了实时检测油膜厚度的效果。

本申请提供的一种静压导轨油膜厚度检测设备，通过磁条与通电磁铁的配合，在磁力的作用下滑动块会产生一个上浮力，通过上浮力以支撑滑动块悬停，由于磁条的磁力大小不变，从而设置通电磁铁使其为磁力可调的形式，便于设备适应不同的工作环境。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本申请还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本申请作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请中一种静压导轨油膜厚度检测设备的整体示意图；

图2为图1中动导轨结构的立体示意图；

图3为图2中导轨结构的剖视示意图；

图4为图1中动导轨结构的局部剖视示意图；

图5为图1中导轨结构的正面剖视示意图；

图6为图5中A处放大示意图；

图7为图1中动导轨结构的另一视角局部剖视示意图；

图8为图7中B处放大示意图；

图9为图6中滑动块结构的立体示意图；

图10为图8中放置柱结构的立体示意图；

图11为图10中放置柱结构的剖视示意图；

其中，图中各附图标记：

1、静导轨；2、动导轨；3、变阻器；4、调节拨片；5、滑动块；6、限位杆；7、通电磁铁；8、导电柱；9、滑动碳刷；10、供电板；11、防护板；12、配件架；13、检修板；14、放置柱；15、挤压柱；16、贯通孔；17、支承座；18、挤压活塞；19、弹性杆；20、挤压板；21、导向球；22、转动柱；23、导流孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

如图1-图6所示，本申请提供了一种静压导轨油膜厚度检测设备，该静压导轨包括静导轨1和动导轨2，同时油膜厚度检测设备安装在动导轨的内部，该油膜厚度检测设备包括竖直固定在动导轨2内部的变阻器3，同时在变阻器3的内部设置有限位杆6，并且在限位杆6上滑动设置有滑动块5，该滑动块5的两侧设置有调节拨片4，该调节拨片4与变阻器3滑动接触，从而该调节拨片4适于随着滑动块5在竖直方向上移动，以改变与变阻器3接触的位置；

在滑动块5的内部设置有悬浮组件，该悬浮组件用以支撑滑动块5使其与静导轨1之间的距离保持不变，至于悬浮组件的具体结构和工作原理，在后续进行详细介绍；

综上所述，在油膜厚度检测设备工作时，启动悬浮组件，使得滑动块5悬浮起来，此时滑动块5与静导轨1之间的距离保持不变，从而使得与滑动块5固定安装的调节拨片4与静导轨1之间的距离也是维持不变的；

然后启动油泵，向动导轨2的内部注入油液从而产生油膜使得动导轨2与静导轨1分离，此部分内容为静压导轨的常规技术手段，本发明中不对此原理进行过多赘述；

在静导轨1与动导轨2分离后，因为滑动变阻器3与动导轨2为固定安装，从而动导轨2会带动变阻器3向上滑动，而由于滑动块5在悬浮组件的作用下与静导轨1之间的距离是保持不变的，即调节拨片4此时相对于静导轨1也是保持在相对静止的状态，从而此时变阻器3会与调节拨片4发生相对运动，此时变阻器3的电阻值在系统中便会发生改变，通过观测变阻器3阻值的变化即可推算出静导轨1与动导轨2之间距离的变化，如此便可得知静导轨1与动导轨2之间的距离，此距离即为油膜的厚度，从而达到了可实时检测油膜厚度变化的效果；在后续动导轨2进行载物后，通过本发明实施例，可以迅速对油膜厚度进行反馈，从而对其进行调整，进一步降低静导轨1与动导轨2之间的摩擦系数，提高设备的使用效率与寿命；

需要说明的是，在动导轨2沿着静导轨1滑动的过程中，会带动限位杆6一同运动，从而带动滑动块5运动，此时的滑动块5会在限位杆6的作用下与动导轨2处于一个相对静止的状态，动导轨2若在运动的过程中油膜厚度发生改变，由于动导轨2与滑动块5处于相对静止的状态，从而动导轨2与滑动块5可以正常的发生相对运动，使得滑动块5得以支持调节拨片4顺利的改变变阻器3的阻值，达到实时监测出油膜厚度的效果。

如图1-图6所示，悬浮组件包括铺设在静导轨1内部的磁条，悬浮组件还包括安装在滑动块5内部的通电磁铁7，磁条与通电磁铁7的位置相适配，磁条与通电磁铁7的磁性为同性；需要说明的是，在制造静压导轨的过程中，需要先在静导轨1的内部铺设磁条，通过磁条与通电磁铁7的配合，在磁力的作用下滑动块5会产生一个上浮力，通过上浮力以支撑滑动块5悬停，由于磁条的磁力大小不变，从而设置通电磁铁7使其为磁力可调的形式，便于设备适应不同的工作环境；

需要说明的是，由于采用磁力悬浮的方式对油膜的厚度进行反馈，故静压导轨在实际生产的过程中，在其选材时应当避免选用可磁化材料或磁性材料，以避免对检测设备的检测结果造成影响。

如图5-图6所示，滑动块5顶部安装有导电柱8，导电柱8顶端固接有滑动碳刷9，滑动碳刷9外部滑动连接有供电板10，供电板10固接在动导轨2的内部；

在本发明实施例使用的过程中，滑动块5的位置悬停不变，动导轨2的高度会发生改变，在动导轨2位置变化的过程中，供电板10会沿着滑动碳刷9进行滑动；

需要说明的是，供电板10的长度需要根据实际油膜厚度的变化情况进行调节，确保动导轨2在运动的过程中滑动碳刷9始终会与供电板10进行接触，从而始终确保了通电磁铁7的供电，提高检测时的稳定性与准确性。

如图5-图6所示，动导轨2的内部且位于供电板10的顶端设置有配件架12，动导轨2的内部且位于配件架12的相应位置处卡接有检修板13，动导轨2的内部且位于滑动块5的底端卡接有防护板11；通过配件架12的设计，可以将微电脑、交互模块放置在配件架12的内部，并通过检修板13对其进行防护，同时防护板11、检修板13的设计也便于拆卸，从而对动导轨2内部的检测设备进行定期的保养与维护。

如图6-图11所示，滑动块5内部设置有润滑组件，润滑组件用以喷洒润滑液，动导轨2的内部且位于滑动块5的上方设置有触发组件，触发组件用以带动润滑组件运行；在调节拨片4与变阻器3发生相对滑动的过程中，调节拨片4与变阻器3之间的摩擦力可能会导致检测结果反应缓慢或是存在一定的误差，故设置了润滑组件与触发组件，通过触发组件使得润滑组件运行，向调节拨片4与变阻器3之间喷洒润滑液以降低摩擦；需要说明的是，润滑液需要选择可导电的液态润滑液，其可以为纯硅油添加一些离子物质，使其具备导电能力。

如图7-图11所示，润滑组件包括放置柱14，放置柱14固接在滑动块5的底面，放置柱14内部开设有存储腔，存储腔内部滑动连接有挤压活塞18，放置柱14底部转动连接有支承座17，支承座17内部开设有多个导流孔23，多个导流孔23内部均安装有压力阀；在润滑组件被触发时，挤压活塞18会受压向下运动，从而挤压放置柱14内部的存储腔，通过提前向存储腔内部存入润滑液，在其受到挤压后其内部的润滑液便会经过支承座17内部的导流孔23喷出，而压力阀的设计便是防止存储腔内部的润滑液溢出。

如图7-图9所示，触发组件包括挤压柱15，挤压柱15底端球接有转动球，滑动块5的内部开设有贯通孔16，贯通孔16的设置位置与挤压柱15、存储腔的中心轴线在同一直线上；在需要触发润滑组件时，首先需要调整通电磁铁7的磁力大小，此时动导轨2处于静止状态，而滑动块5会在磁力的作用下沿着限位杆6向上滑动，直至挤压柱15贯穿贯通孔16后与挤压活塞18接触，并挤压挤压活塞18，挤压活塞18受到挤压后便完成了对润滑组件的触发。

如图11所示，挤压活塞18的底部固接有挤压板20，挤压板20内壁的底面固接有导向球21，导向球21外部滑动连接有转动柱22，转动柱22外部开设有转动槽，转动柱22底端与支承座17固定连接；在挤压活塞18受压向下滑动的过程中，挤压活塞18会同时带动挤压板20运动，挤压板20运动从而带动导向球21沿着转动柱22外部的转动槽运动，在导向球21与转动槽的作用下，此时的转动柱22便会发生转动，转动柱22转动从而带动支承座17进行转动，支承座17在转动的后自导流孔23内部喷出的润滑液便会呈旋转状均匀喷洒出，进一步的提高了对于润滑液的喷洒效果。

如图11所示，挤压活塞18底面且位于挤压板20的外部固接有弹性杆19，弹性杆19底端与支承座17滑动连接；在挤压活塞18受到挤压力滑动的过程中，其会压缩弹性杆19使其收缩，而通过弹性杆19与支承座17滑动连接的设置，可以使得支承座17得以自由旋转不受影响。

如图9所示，贯通孔16顶端为沉头状，且其顶端的直径大于转动球的直径；通过贯通孔16沉头孔的设计，搭配挤压柱15底部的转动球，使得挤压柱15在进入贯通孔16内部的过程中更加的顺畅，提高设备的稳定性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种静压导轨油膜厚度检测设备，静压导轨包括静导轨（1）、动导轨（2），该静压导轨油膜厚度检测设备安装在动导轨（2）的内部，其特征在于：静压导轨油膜厚度检测设备包括：

变阻器（3），该变阻器（3）设置在动导轨（2）的内部；

调节拨片（4），该调节拨片（4）滑动连接在变阻器（3）内部；

滑动块（5），该滑动块（5）固定连接在调节拨片（4）远离变阻器（3）的一端；

限位杆（6），该限位杆（6）贯通连接在滑动块（5）内部；

悬浮组件，该悬浮组件安装在滑动块（5）内部，用以支撑滑动块（5）使其与静导轨（1）之间的距离保持不变；

所述悬浮组件包括铺设在静导轨（1）内部的磁条；

所述悬浮组件还包括安装在滑动块（5）内部的通电磁铁（7），所述磁条与通电磁铁（7）的位置相适配，所述磁条与通电磁铁（7）的磁性为同性；

所述滑动块（5）内部设置有润滑组件，所述润滑组件用以喷洒润滑液，所述动导轨（2）的内部且位于滑动块（5）的上方设置有触发组件，所述触发组件用以带动润滑组件运行；

所述润滑组件包括放置柱（14），所述放置柱（14）固接在滑动块（5）的底面，所述放置柱（14）内部开设有存储腔，所述存储腔内部滑动连接有挤压活塞（18），所述放置柱（14）底部转动连接有支承座（17），所述支承座（17）内部开设有多个导流孔（23），多个所述导流孔（23）内部均安装有压力阀。

2.根据权利要求1所述的一种静压导轨油膜厚度检测设备，其特征在于：所述滑动块（5）顶部安装有导电柱（8），所述导电柱（8）顶端固接有滑动碳刷（9），所述滑动碳刷（9）外部滑动连接有供电板（10），所述供电板（10）固接在动导轨（2）的内部。

3.根据权利要求2所述的一种静压导轨油膜厚度检测设备，其特征在于：所述动导轨（2）的内部且位于供电板（10）的顶端设置有配件架（12），所述动导轨（2）的内部且位于配件架（12）的相应位置处卡接有检修板（13），所述动导轨（2）的内部且位于滑动块（5）的底端卡接有防护板（11）。

4.根据权利要求1所述的一种静压导轨油膜厚度检测设备，其特征在于：所述触发组件包括挤压柱（15），所述挤压柱（15）底端球接有转动球，所述滑动块（5）的内部开设有贯通孔（16），所述贯通孔（16）的设置位置与挤压柱（15）、存储腔的中心轴线在同一直线上。

5.根据权利要求4所述的一种静压导轨油膜厚度检测设备，其特征在于：所述挤压活塞（18）的底部固接有挤压板（20），所述挤压板（20）内壁的底面固接有导向球（21），所述导向球（21）外部滑动连接有转动柱（22），所述转动柱（22）外部开设有转动槽，所述转动柱（22）底端与支承座（17）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种静压导轨油膜厚度检测设备，其特征在于：所述挤压活塞（18）底面且位于挤压板（20）的外部固接有弹性杆（19），所述弹性杆（19）底端与支承座（17）滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种静压导轨油膜厚度检测设备，其特征在于：所述贯通孔（16）顶端为沉头状，且其顶端的直径大于转动球的直径。