JPH06330945A - 静圧定比制御弁方式静圧装置 - Google Patents
静圧定比制御弁方式静圧装置Info
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- JPH06330945A JPH06330945A JP11715593A JP11715593A JPH06330945A JP H06330945 A JPH06330945 A JP H06330945A JP 11715593 A JP11715593 A JP 11715593A JP 11715593 A JP11715593 A JP 11715593A JP H06330945 A JPH06330945 A JP H06330945A
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Abstract
となるようにした静圧定比制御弁方式の静圧装置を得る
こと。 【構成】 長手方向ほぼ中央部に圧油取入れ口6を有
し、かつ同取入れ口に交叉するように両端が太く中央部
が細く穿孔された長手方向に延びる弁穴7内に、スプー
ル8の中央ランド部9が中央部に、両端ランド部10
a,10bが弁内7の両端部の穴にそれぞれ滑合するよ
うに嵌挿され、中央ランド部9の両端部と中央部の穴と
の間に可変絞り13a,13bを形成するとともに両端
ランド部の外周に固定絞り16a,16bを形成した静
圧定比制御弁と上記静圧ポケットとの間に、可変絞り弁
23a,23bを設けた。
Description
る側の面に互いに対向して設けられた静圧軸受用の静圧
ポケットへ供給する圧油の圧力を自動調節して、その静
圧軸受の静剛性を実質的に無限大にするようにした静圧
定比制御弁を有する静圧装置に関する。
側定圧比制御弁とともに、対向形静圧方式として絞り制
御方式を採用した制御弁が使用されている。
10号として、スプール弁方式を採用し、かつ極めて簡
単な回路構成にでき、部品点数を大巾に減少させてより
安価に製作できるとともに制御精度を比較的容易に確保
し得るようにした静圧定比制御弁を提案した。
比制御弁は、圧油取入れ口と弁穴とを有する弁本体と、
両端と中央部の3か所にランド部を有し、中央ランド部
は前記弁穴の中央部に、両端ランド部は同じ両端部にそ
れぞれ滑合するように配置されたスプールとからなり、
前記中央ランド部の両側部と前記弁穴の中央部との間に
可変絞りが、前記両端ランド部と前記弁穴の両端部との
間に固定絞りがそれぞれ形成されている。
静圧定比制御弁は一定の条件下では理論上無限剛性とな
るという極めて秀れた特性を発揮するが、静圧隙間を含
む絞り係数が理論値からずれると急激に性能が低下する
等の問題がある。一方、各絞り係数を理論値通りに製作
することは極めて困難で、さらにポケット圧力による構
造部材の変形も理論値からのかい離の要因となる。
に最適値に調整できる装置の開発が望まれている。本発
明はこのような点に鑑み、無限剛性成立の条件が現場調
整に於いて可能となるようにした静圧定比制御弁方式の
静圧装置を得ることを目的とする。
中央部に圧油取入れ口を有し、かつ同取入れ口に交叉す
るように両端が太く中央部が細く穿孔された長手方向に
延びる弁穴を有する弁本体、及び両端と中央部の3ケ所
にランド部が形成され、中央ランド部は前記弁穴の中央
部に、両端ランド部は前記弁穴の両端部の穴にそれぞれ
滑合するように嵌挿されたスプールを有し、前記中央ラ
ンド部の両端部と中央部の穴との間に可変絞りを形成す
るとともに両端ランド部とこれらを滑合する両端部の穴
との間に固定絞りを形成し、前記圧油取入れ口から流入
した圧油を、前記可変絞り、及び両端ランド部の端部に
形成されている室を介して負荷部の相反する側の面に互
いに対向して設けられている静圧ポケットに供給するよ
うにした静圧定比制御弁と上記静圧ポケットとの間に、
可変絞り弁を設けたことを特徴とする。
変絞り弁を有するブリード回路を分岐したことを特徴と
する。
大きい場合には、静圧定比制御弁と静圧ポケット間に設
けられている可変絞り弁を絞り方向に調整することによ
って無限剛性の成立条件を満足させることができる。ま
た、実静圧隙間が理論静圧隙間より小さい場合には、ブ
リード回路に設けられた可変絞り弁の絞りを調整するこ
とによって同様に無限剛性の成立条件を満足させること
ができる。
ついて説明する。図1において、符号1は回転軸の如き
負荷部であって、その負荷部1の互いに相反する側の面
と対向するように静圧軸受2の静圧ポケット3a,3b
が配設され、その静圧ポケット3a,3bの圧力によっ
て上記負荷部1を支持するようになっている。
bの圧力を制御する静圧定比制御弁であって、その静圧
定比制御弁4の弁本体5には、その長手方向ほぼ中央部
に圧油取入れ口6が設けられるとともに、その圧油取入
れ口6と直行するように長手方向に延びる弁穴7が設け
られている。上記弁穴7はその両端部ではその径が太
く、中央部では細く形成され、その弁穴7内には上記弁
穴7の長手軸線に沿って左右動可能にスプール8が収納
されている。
3か所にランド部9,10a,10bを有し、この中央
ランド部9が前記弁穴7の細径部7aに滑合するように
されるとともに、両端ランド部10a,10bは弁穴7
の両端部の太径部7b1 ,7b2 にそれぞれ滑合するよ
うに形成され、上記弁穴7の両端開口部は蓋体11によ
って閉塞されている。
は、前記圧油取入れ口6に連通する周方向溝12が形成
されるとともに、上記細径部7aの内径は、前記スプー
ル8の中央ラント部9の外径とほぼ等しく形成され、更
にこの中央ランド部9の左右両端部には尖頭状のテーパ
部9a,9bが形成され、このテーパ部9a,9bと前
記弁穴7の細径部7aの内周面との間に、スプール8の
移動によって絞り量が可変される可変絞り13a,13
bが構成されている。
油は、周方向溝12から可変絞り13a,13bを通過
して、中央ランド部9と両端ランド部10a,10bと
の間にそれぞれ形成された室14,15に流れる。ま
た、室14,15に供給された圧油は、スプール8の両
端ランド部10a,10bに形成された長手方向に延び
る溝の如き固定絞り16a,16bを通り、両端ランド
部10a,10bの端部に形成されている室17,18
に流入するようにしてある。なお、上記固定絞り16
a,16bは、スプール8の位置にかかわらず常に一定
である。
は、吐出口19,20から互いに対向する静圧ポケット
3a,3bに供給されて負荷部1の支持を行ない、この
静圧ポケット3a,3bに供給された圧油は軸受隙間を
経てタンク中に放出される。
圧隙間が小さくなりそのポケット内の圧力が上昇する
と、その圧力が室17に伝わり、その圧力によってスプ
ール8が図において右方に作動され、可変絞り13aが
開方向に作動され、室17への圧油供給量が増加し、そ
れによって静圧ポケット3aの静圧間隙が所定値になる
ように敏速に制御される。
御弁の性能特性図及び構造解析図であり、 A0 :スプール8の中央ランド部9の直径(mm) A1 :スプール8の両端ランド部10a,10bの直径
(mm) R1 :静圧ポケットの形状係数 R2 :固定絞り16a,16bの絞り係数 R3 :可変絞り13aの絞り係数 R4 :可変絞り13bの絞り係数 Ps:圧油供給圧(Kgf/cm2 ) P1 :室17の圧力(Kgf/cm2 ) P2 :室14の圧力(Kgf/cm2 ) P3 :室15の圧力(Kgf/cm2 ) P4 :室18の圧力(Kgf/cm2 ) t1 ,t2 :静圧隙間(mm) μ:粘性係数(Kgf−sec/cm2 ) q1 ,q2 :対向する静圧ポケットの流量(cm3 /m
in) としたとき、通過流量連続条件から各静圧ポケットの流
量q1 ,q2 は、
R3 ,R4 は、スプール8が中立位置の時の絞り係数を
Raとすると、 R3 +R4 =2Ra …(3) が成り立ち、さらにスプールの釣合条件から P1 A1 −(P2 −P3 )(A1 −A0 )−P4 A1 =0 (A1 −A0 )/A1 =(P1 −P4 )(P2 −P3 )=K …(4)が成 立する。
P4 をPsについて解きこれらを(4)式に代入し、t
1 =t2 =tとしてtを求めると、
が決まればtは一義的に決まり、圧力には無関係で、無
限剛性対向静圧が成立することを示す。
絞り方式は一定の条件下では理論上無限剛性というきわ
てめ秀れた特性を発揮するが、静圧ポケットの実静圧隙
間taが理論静圧隙間ttからずれると、図4に示すよ
うに、急激に性能が低下する。一方、各係数を理論値通
りに製作することは困難を伴ない、さらにポケット圧力
による構造部材の変形も理論値からのかい離要因とな
る。
うに、静圧定比制御弁4の吐出口19,20と静圧ポケ
ット3a,3bとを結ぶ給油路21,22の途中に第1
の可変絞り弁23a,23bがそれぞれ配設されてい
る。また、静圧定比制御弁4の二次側すなわち上記第1
の可変絞り弁23a,23bの上流側には、それぞれ第
2の可変絞り弁24a,24bを有するブリード回路2
5,26が分岐導出され、その先端がタンク27に開口
されている。
3bのみを設けた本発明装置の性能特性図であって、第
1の可変絞り弁23a,23bの絞り係数R5 が0の時
の無限剛性対向静圧成立条件は前記(5)式から
圧隙間がtaになった場合における無限剛性になるため
の条件は上記第1の可変絞り弁23a,23bの絞り係
数R5 を含む静圧ポケット周りの絞り係数が理論値に一
致すればよいことから次式が得られる。
修正絞り係数R5 を導くと、
の絞り係数を上記(8)式を満足するように調整するこ
とによって、軸受部をほぼ無限剛性状態とすることがで
きる。
圧隙間より大きい場合にのみ成立し、逆の場合には成立
しない。したがって、この場合第2の可変絞り弁24
a,24bを作動させる。
24a,24bのみを設けた装置の性能特性図であり、
第2の可変絞り弁24a,24bの絞り係数をR6 とす
ると、理論静圧隙間ttに対し実静圧隙間がtaになっ
た場合になおいて無限剛性になるための条件から次式が
得られる。
修正絞り係数R6 を導くと、 R6 =R1 (tt 3 −ta 3 ) …(10) となる。したがって、実静圧隙間が理論静圧隙間より小
さい場合には、第2の可変絞り弁24a,24bの絞り
係数を上記(10)式を満足するように調整することに
よって、無限剛性状態とすることができる。
いては、実静圧隙間と理論静圧隙間とが等しい場合に
は、第1の可変絞り弁23a,23bを全開とし、第2
の可変絞り弁24a,24bを全閉とし、又実静圧隙間
が理論静圧隙間より大きい場合には、第2の可変絞り弁
24a,24bを全閉とし、第1の可変絞り弁23a,
23bをその絞り係数が式(8)を満足するように調整
し、さらに実静圧隙間が理論静圧隙間より小さい場合に
は、第1の可変絞り弁23a,23bを全開とし、第2
の可変絞り弁24a,24bをその絞り係数が(10)
式を満足するように調整することによって、剛性無限大
の静圧隙間を得ることができきる。
したものを示したが、工作機械の静圧装置や滑り面等に
適用することもできる。
と静圧ポケットとの間に可変絞り弁を設け、或は静圧定
比制御弁の2次側に可変絞り弁を有するブリード回路を
分岐したので、上記可変絞り弁の調整によって常に剛性
無限大の静圧隙間を構成することができ、その無限剛性
成立の条件を現場調整で満足させることができ、静圧装
置の性能を大幅に向上させることができる等の効果を奏
する。
図。
する剛性値の変化を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】長手方向ほぼ中央部に圧油取入れ口を有
し、かつ同取入れ口に交叉するように両端が太く中央部
が細く穿孔された長手方向に延びる弁穴を有する弁本
体、及び両端と中央部の3ケ所にランド部が形成され、
中央ランド部は前記弁穴の中央部に、両端ランド部は前
記穴の両端部の穴にそれぞれ滑合するように嵌挿された
スプールを有し、前記中央ランド部の両端部と中央部の
穴との間に可変絞りを形成するとともに両端ランド部と
これらを滑合する両端部の穴との間に固定絞りを形成
し、前記圧油取入れ口から流入した圧油を、前記可変絞
り、及び両端ランド部の端部に形成されている室を介し
て負荷部の相反する側の面に互いに対向して設けられて
いる静圧ポケットに供給するようにした静圧定比制御弁
と上記静圧ポケットとの間に、可変絞り弁を設けたこと
を特徴とする静圧定比制御弁方式静圧装置。 - 【請求項2】長手方向ほぼ中央部に圧油取入れ口を有
し、かつ同取入れ口に交叉するように両端が太く中央部
が細く穿孔された長手方向に伸びる弁穴を有する弁本
体、及び両端と中央部の3か所にランド部が形成され、
中央ランド部は前記弁穴の中央部に、両端ランド部は前
記弁穴の両端部の穴にそれぞれ滑合するように嵌挿され
たスプールを有し、前記中央ランド部の両端部と中央部
の穴との間に可変絞りを形成するとともに両端ランド部
とこれらを滑合する両端部の穴との間に固定絞りを形成
し、前記圧油取入れ口から流入した圧油を、前記可変絞
り、中央ランド部と両端ランド部との間の室、固定絞
り、及び両端ランド部の端部に形成されている室を介し
て負荷部の相反する側の面に互いに対向して設けられて
いる静圧ポケットに供給するようにした静圧定比制御弁
の2次側に、可変絞り弁を有するブリード回路を分岐し
たことを特徴とする、静圧定比制御弁方式静圧装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11715593A JP3539987B2 (ja) | 1993-05-19 | 1993-05-19 | 静圧定比制御弁方式静圧装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06330945A true JPH06330945A (ja) | 1994-11-29 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011099459A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Hyogo Prefecture | 流体軸受及びそれを備えた非対称流体供給式流体軸受装置 |
CN110273869A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-24 | 武汉钢铁有限公司 | 自适应变间隙密封超高压水增压器 |
CN110848257A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-02-28 | 上海凯士比泵有限公司 | 一种具有反馈作用的动静压滑动轴承结构 |
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---|---|---|---|---|
CN104235185A (zh) * | 2013-06-11 | 2014-12-24 | 镇江市申茂机械有限公司 | 一种锻压机滑动轴承 |
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1993
- 1993-05-19 JP JP11715593A patent/JP3539987B2/ja not_active Expired - Fee Related
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