TWI831691B - 滑閥節流器及旋轉裝置 - Google Patents
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Abstract
一種滑閥節流器及旋轉裝置，該滑閥節流器包括一環套、一滑閥、一彈性件及一塗層，該滑閥可滑動地穿設於該環套的一內孔中，並包括一端壁、一環壁及一呈螺旋環繞於該環壁的螺旋凹槽，該彈性件安裝於該環套與該滑閥之間，該彈性件的彈力提供該端壁遠離於該環套的趨勢，該塗層固覆於該內環面與該外周面其中之一。該旋轉裝置包含一油盤、一腔座、多數滑閥節流器及一轉軸單元。利用該等滑閥節流器的設置可以達到自動補償壓力油，且提升液靜壓軸承的支撐作用。
Description
本發明是有關於一種加工設備的模組裝置，特別是指一種滑閥節流器及應用此節流器的旋轉裝置。
現有一種雙錐形靜壓旋轉工作台 (中華民國公開編號202041314號專利案)，其包含有一腔室座與一旋轉座。該腔室座的一容置槽具有一第一圓錐面、一第三圓錐面、一第一流體腔與一第二流體腔。該第一圓錐面呈向上漸擴，該第三圓錐面與該第一圓錐面同軸，位於該第一圓錐面的下方，且呈向下漸擴，而與該第一圓錐面呈上下對置，該第一流體腔凹設於該第一圓錐面，該第二流體腔凹設於該第三圓錐面。
該旋轉座的一下旋轉軸包括一與該腔室座的第三圓錐面形狀與位置匹配的第四圓錐面，該第四圓錐面與該第三圓錐面形成一間隙。當改變一墊片的厚度尺寸，可撐開該下旋轉軸與該上旋轉台之間的間隔距離，且改變第二圓錐面與第一圓錐面之間的間隙大小，以及該第四圓錐面與該第三圓錐面之間的間隙，進而改變流體膜間隙的大小。
雖然這種雙錐形旋轉工作台透過調整該墊片的厚度尺寸可以改變流體膜間隙的大小，以適用放置於靜壓旋轉工作台上的不同負載變化。但是，要替換不同厚度尺寸的墊片，操作上仍然較麻煩、耗時，會影響產能及增加人工成本。
因此，本發明的一目的，即在提供一種可解決現有技術問題的滑閥節流器。
本發明的另一目的，在提供一種可解決現有技術問題的旋轉裝置。
於是，本發明的滑閥節流器，包含一環套、一滑閥、一彈性件及一塗層。該環套沿一中心線延伸且呈中空筒狀，並包括一圍繞該中心線且可界定出一內孔的內環面。該滑閥可沿該中心線滑動地穿設於該內孔中，並包括一相交於該中心線的端壁、一相交連接於該端壁的環壁，以及一呈螺旋環繞於該環壁的螺旋凹槽，該端壁與該環壁共同界定出一呈單向開放且連通於該內孔的沉孔，該環壁具有一相對於該內環面的外周面，以及一相反於該外周面且相鄰於該沉孔的內周面，該螺旋凹槽凹設於該外周面。該彈性件安裝於該滑閥的沉孔中，該彈性件的彈力提供該端壁遠離於該環套的趨勢。該塗層固覆於該內環面與該外周面其中之一。
本發明的旋轉裝置，包含一油盤、一腔座、多數滑閥節流器及一轉軸單元。該油盤圍繞一軸線且呈中空盤狀，並包括一集油槽，以及一引流孔。該腔座呈中空盤狀，沿該軸線固定於該油盤上方，該腔座具有一可界定出一上錐孔的上錐面、多數凹設於該上錐面的上凹槽、多數分別連通於所對應的上凹槽與該引流孔的第一閥孔、一可界定出一下錐孔的下錐面、多數凹設於該下錐面的下凹槽，以及多數分別連通於所對應的下凹槽與該引流孔的第二閥孔。該等滑閥節流器分別安裝於該腔座的該等第一閥孔與該等第二閥孔中，每一滑閥節流器包括一環套、一滑閥、一彈性件及一塗層，該環套沿一中心線延伸且呈中空筒狀，並包括一圍繞該中心線且可界定出一內孔的內環面，該滑閥可沿該中心線滑動地穿設於該內孔中，並包括一相交於該中心線的端壁、一相交連接於該端壁的環壁，以及一呈螺旋環繞於該環壁的螺旋凹槽，該端壁與該環壁共同界定出一呈單向開放且連通於該內孔的沉孔，該環壁具有一相對於該內環面的外周面，以及一相反於該外周面且相鄰於該沉孔的內周面，該螺旋凹槽凹設於該外周面，該彈性件安裝於該滑閥與該腔座之間，該彈性件的彈力提供該端壁遠離於該環套的趨勢，該塗層固覆於該內環面與該外周面其中之一。該轉軸單元包括一主軸件，以及一沿該軸線連接於該主軸件一側的下軸件，該主軸件與該下軸件共同界定出一供該腔座嵌設的環槽，該主軸件具有一相對於該上錐面且相鄰於該環槽的第一內錐面，該下軸件具有一相對於該下錐面且相鄰於該環槽的第二內錐面。
本發明的功效在於：利用該等滑閥節流器分別安裝於該腔座的該等第一閥孔與該等第二閥孔中，當該主軸件上方的負載增加時，介於該主軸件的第一內錐面與該腔座的上錐面之間的壓力油壓力增加，壓力油的壓力會推動該滑閥，以達到自動補償壓力油的目的。
參閱圖1、圖2、圖4及圖5，本發明旋轉裝置的一實施例，包含一油盤10、一腔座20、多數油塞30、多數滑閥節流器40、一轉軸單元50及一轉台60。
該油盤10圍繞一軸線L且呈中空盤狀，並包括一底壁11、一連接於該底壁11的外側緣且圍繞該軸線L呈環圈狀的外圈壁12、一連接於該底壁11的內側緣且圍繞該軸線L呈環圈狀的內圈壁13、一介於該底壁11、該外圈壁12與該內圈壁13之間的集油槽14，以及一設置於該外圈壁12的引流孔15。該外圈壁12具有一呈階梯狀且設置於頂部的外承靠端部121，以及一圍繞該軸線L呈環圈狀且設置於該外承靠端部121的環道122。該內圈壁13平行於該軸線L的截面形狀呈倒L型，並具有一設置於頂部且呈平面狀的內承靠端部131。
該腔座20呈中空盤狀，且沿該軸線L固定於該油盤10上方。該腔座20具有一圍繞該軸線L的內壁面201、一相反於該內壁面201的外壁面202、一連接於該內壁面201的上錐面21、四個凹設於該上錐面21的上凹槽22、一連接於該內壁面201的下錐面23、四個凹設於該下錐面23的下凹槽24、一設置於該外壁面202與該上錐面21之間的上端面25、一凸設於該上端面25且圍繞該軸線L呈環圈狀的凸緣250、一設置於該外壁面202與該下錐面23之間的下端面26、四個第一導流組27，以及四個第二導流組28。
該下端面26呈階梯狀，且供該油盤10的外承靠端部121抵靠定位。每一第一導流組27具有一由該外壁面202朝該內壁面201延伸的第一閥孔271、一由該下端面26連通至該第一閥孔271且可藉由該環道122連通至該引流孔15的第一導流孔272，以及一連通該第一閥孔271與所對應的上凹槽22的第一引送孔273。參圖7，每一第二導流組28具有一由該外壁面202朝該內壁面201延伸的第二閥孔281、一由該下端面26連通至該第二閥孔281且可藉由該環道122連通至該引流孔15的第二導流孔282，以及一連通該第二閥孔281與所對應的下凹槽24的第二引送孔283。每一個第一導流組27與其中一個第二導流組28兩兩成一組的對應於該上凹槽22與該上凹槽22所對應的下凹槽24。該上錐面21可界定出一呈向上漸擴狀的上錐孔210。該下錐面23可界定出一呈向下漸擴狀的下錐孔230。
該等油塞30(數量共有八個)分別螺鎖於該等第一閥孔271與該等第二閥孔281的開口端，且使該等第一閥孔271與該等第二閥孔281的開口端產生封閉。
配合圖5及圖7，該等滑閥節流器40分別安裝於該腔座20的該等第一閥孔271與該等第二閥孔281中。每一滑閥節流器40包括一環套41、一滑閥42、一彈性件43、一塗層44及一O型環45(參酌圖3)。
該環套41安裝於所對應的第一閥孔271或第二閥孔281中，配合參圖3，該環套41沿一中心線L1延伸且呈中空筒狀，並包括一圍繞該中心線L1且可界定出一內孔411的內環面412、一相反於該內環面412的外環面413，以及一凹設於該外環面413的嵌槽414。
配合參圖3，該滑閥42可沿該中心線L1滑動地穿設於該內孔411中，並包括一相交於該中心線L1的端壁421、一相交連接於該端壁421的環壁422，以及一呈螺旋環繞於該環壁422的螺旋凹槽423。該端壁421與該環壁422共同界定出一呈單向開放且連通於該內孔411的沉孔424。該環壁422具有一相對於該內環面412的外周面425，以及一相反於該外周面425且相鄰於該沉孔424的內周面426，該螺旋凹槽423凹設於該外周面425。該端壁421具有一外端面427、一連接於該外端面427與該外周面425之間的導弧面428，以及一相反於該外端面427且相鄰於該沉孔424的內端面429(參圖6)。
配合參圖3，本實施例的彈性件43採用壓縮彈簧且安裝於該滑閥42與該腔座20之間。該彈性件43安裝於該滑閥42的沉孔424中，且沿該中心線L1呈相反的兩端分別抵靠於該第一閥孔271或第二閥孔281的孔底，以及該端壁421的內端面429，該第一閥孔271的孔底即為該第一閥孔271與該第一引送孔273銜接處，或第二閥孔281的孔底即為該第二閥孔281與該第二引送孔283銜接處。該彈性件43的彈力提供該端壁421遠離於該環套41的趨勢。
配合參圖6，本實施例的塗層44固覆於該滑閥42的外周面425，該塗層44的固覆範圍不涵蓋該螺旋凹槽423，該塗層44的厚度介於2~3µm，該塗層44具有摩擦系數低、接著性高等特性。且當該塗層44採用環氧樹脂系材料(SKC Gleittechnik GmbH)，該塗層44形成方式，是在該螺旋凹槽423未車削成形之前，將環氧樹脂系材料以塗佈方式固覆於該外周面425，在環氧樹脂系材料固化後，再於該外周面425車削成形出該螺旋凹槽423。當該塗層44採用碳化鎢材料，該塗層44形成方式，是在該螺旋凹槽423未車削成形之前，將碳化鎢材料以噴焊方式固覆於該外周面425，再於該外周面425車削成形出該螺旋凹槽423。另外，該塗層44也可選擇固覆於該環套41的內環面412(圖未示)。
該O型環45嵌套於該嵌槽414中，且確保該環套41氣密安裝於所對應的第一閥孔271或第二閥孔281中。
參考圖4及圖5，該轉軸單元50包括一主軸件51，以及一沿該軸線L連接於該主軸件51一側的下軸件52。該主軸件51與該下軸件52共同界定出一供該腔座20嵌設的環槽53。該主軸件51具有一沿該軸線L設置且呈中空管狀的軸管511，以及一連接於該軸管511的上承座512。該上承座512具有一相對於該上錐面21且相鄰於該環槽53的第一內錐面513，以及一相交連接於該第一內錐面513且相鄰於該環槽53的延伸面514，該延伸面514相對於該腔座20的內壁面201。該下軸件52透過多數螺絲54鎖接於該上承座512下方，該下軸件52具有一相對於該下錐面23且相鄰於該環槽53的第二內錐面521，以及一相對於該內承靠端部131的下凹陷部522。該主軸件51受一外部驅動力(例如馬達，圖未示)帶動，可帶動該下軸件52相對於該油盤10及該腔座20產生轉動。
該轉台60固定於該上承座512上方且受該主軸件51連動可產生轉動，該轉台60具有一供該凸緣250伸設的凹溝61。利用該凹溝61與該凸緣250互相嵌合，可使該轉台60與該腔座20產生徑向對位的作用。
為供進一步瞭解本發明各元件配合所產生的作用、運用技術手段，以及所預期達成的功效，將再說明如下，相信當可由此而對本發明有更深入且具體的瞭解。
如圖1、圖4及圖5所示，當本發明的旋轉裝置整體組配完成，且在正常使用狀態下，當壓力油經由該油盤10的引流孔15引入，且透過該環道122產生圍繞該軸線L的環狀輸送，會再分別流經每一第一導流組27的第一導流孔272與每一第二導流組28的第二導流孔282，進入該第一導流孔272、該第二導流孔282時的壓力油為一壓力值P1(見圖5及圖7所標示)，經過所對應的滑閥節流器40且到達該第一引送孔273、該第二引送孔283時的壓力油壓力降為一壓力值P2，此時，處於一平衡狀態。
再如圖8所示，當該轉台60上方的負載增加，壓力值P2變大，壓力值P1減去壓力值P2的數值變小，此時，利用每一滑閥節流器40的彈性件43的彈力作用，可使該滑閥42的端壁421朝遠離於該環套41的方向移動，則對應於該環套41的內環面412的螺旋凹槽423的長度縮小，壓力油流經每一滑閥節流器40的流阻變小，則由該第一閥孔271朝該第一引送孔273流送、由該第二閥孔281朝該第二引送孔283(配合參圖7)流送的壓力油流量會增加，讓該第一內錐面513與該上錐面21之間的間隙、該第二內錐面521與該下錐面23之間的間隙得以維持，也就可以達到自動補償間隙的目的。
作業中可能自該轉軸單元50與該腔座20之間滲漏的壓力油，會收集於該集油槽14中。
接著，再將本發明的功效歸納如下：
一、利用該等滑閥節流器40及整體的配置，在該轉台60有不同的負載時，都可使該第一內錐面513與該上錐面21之間的間隙、該第二內錐面521與該下錐面23之間的間隙達到自動補償間隙的目的，且不需要靠人力操作，不會影響產能，且可降低人工成本。
二、利用每一滑閥節流器40的塗層44固覆於該滑閥42的外周面425，則可減少該滑閥42的移動阻力，使得該滑閥42的移動速度快、可靈敏運作，有助於提升性能。
三、利用每一滑閥節流器40的端壁421具有連接於該外端面427與該外周面425之間的導弧面428，則可減少該滑閥42的移動阻力。
四、該等滑閥節流器40的結構簡單、製造組配容易，零件維修、替換也相當容易，可以降低維修成本。
綜上所述，本發明的滑閥節流器及旋轉裝置，可解決的現有的問題，確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
10:油盤
11:底壁
12:外圈壁
121:外承靠端部
122:環道
13:內圈壁
131:內承靠端部
14:集油槽
15:引流孔
20:腔座
201:內壁面
202:外壁面
21:上錐面
210:上錐孔
22:上凹槽
23:下錐面
230:下錐孔
24:下凹槽
25:上端面
250:凸緣
26:下端面
27:第一導流組
271:第一閥孔
272:第一導流孔
273:第一引送孔
28:第二導流組
281:第二閥孔
282:第二導流孔
283:第二引送孔
30:油塞
40:滑閥節流器
41:環套
411:內孔
412:內環面
413:外環面
414:嵌槽
42:滑閥
421:端壁
422:環壁
423:螺旋凹槽
424:沉孔
425:外周面
426:內周面
427:外端面
428:導弧面
429:內端面
43:彈性件
44:塗層
45:O型環
50:轉軸單元
51:主軸件
511:軸管
512:上承座
513:第一內錐面
514:延伸面
52:下軸件
521:第二內錐面
522:下凹陷部
53:環槽
60:轉台
61:凹溝
L:軸線
L1:中心線
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是本發明旋轉裝置一實施例的一立體組合圖；
圖2是該實施例的一立體分解圖；
圖3是該實施例的一滑閥節流器的一立體分解圖；
圖4是沿圖1中之線Ⅳ-Ⅳ的一剖面圖；
圖5是圖4的一局部放大示意圖；
圖6是該實施例一滑閥的局部放大示意圖；
圖7是沿圖1中之線Ⅶ-Ⅶ的一局部放大剖面圖；及
圖8是該實施例的一自動補償壓力油的示意圖。
10:油盤
12:外圈壁
121:外承靠端部
122:環道
13:內圈壁
131:內承靠端部
14:集油槽
15:引流孔
20:腔座
201:內壁面
202:外壁面
21:上錐面
210:上錐孔
22:上凹槽
25:上端面
250:凸緣
27:第一導流組
271:第一閥孔
273:第一引送孔
28:第二導流組
281:第二閥孔
30:油塞
40:滑閥節流器
50:轉軸單元
51:主軸件
511:軸管
512:上承座
52:下軸件
521:第二內錐面
60:轉台
L:軸線
L1:中心線
Claims (7)
- 一種滑閥節流器，包含： 一環套，沿一中心線延伸且呈中空筒狀，並包括一圍繞該中心線且可界定出一內孔的內環面； 一滑閥，可沿該中心線滑動地穿設於該內孔中，並包括一相交於該中心線的端壁、一相交連接於該端壁的環壁，以及一呈螺旋環繞於該環壁的螺旋凹槽，該端壁與該環壁共同界定出一呈單向開放且連通於該內孔的沉孔，該環壁具有一相對於該內環面的外周面，以及一相反於該外周面且相鄰於該沉孔的內周面，該螺旋凹槽凹設於該外周面； 一彈性件，安裝於該滑閥的沉孔中，該彈性件的彈力提供該端壁遠離於該環套的趨勢；及 一塗層，固覆於該內環面與該外周面其中之一。
- 如請求項1所述的滑閥節流器，其中，該塗層的固覆範圍不涵蓋該螺旋凹槽。
- 如請求項1所述的滑閥節流器，其中，該塗層採用環氧樹脂系材料。
- 如請求項1所述的滑閥節流器，其中，該塗層採用碳化鎢材料。
- 如請求項1所述的滑閥節流器，其中，該滑閥的端壁具有一外端面，以及一連接於該外端面與該外周面之間的導弧面。
- 如請求項1所述的滑閥節流器，其中，該環套還包括一相反於該內環面的外環面，以及一凹設於該外環面的嵌槽，該滑閥節流器還包含一嵌套於該嵌槽中的O型環。
- 一種旋轉裝置，包含： 一油盤，圍繞一軸線且呈中空盤狀，並包括一集油槽，以及一引流孔； 一腔座，呈中空盤狀，沿該軸線固定於該油盤上方，該腔座具有一可界定出一上錐孔的上錐面、多數凹設於該上錐面的上凹槽、多數分別連通於所對應的上凹槽與該引流孔的第一閥孔、一可界定出一下錐孔的下錐面、多數凹設於該下錐面的下凹槽，以及多數分別連通於所對應的下凹槽與該引流孔的第二閥孔； 多數滑閥節流器，分別安裝於該腔座的該等第一閥孔與該等第二閥孔中，每一滑閥節流器包括一環套、一滑閥、一彈性件及一塗層，該環套沿一中心線延伸且呈中空筒狀，並包括一圍繞該中心線且可界定出一內孔的內環面，該滑閥可沿該中心線滑動地穿設於該內孔中，並包括一相交於該中心線的端壁、一相交連接於該端壁的環壁，以及一呈螺旋環繞於該環壁的螺旋凹槽，該端壁與該環壁共同界定出一呈單向開放且連通於該內孔的沉孔，該環壁具有一相對於該內環面的外周面，以及一相反於該外周面且相鄰於該沉孔的內周面，該螺旋凹槽凹設於該外周面，該彈性件安裝於該滑閥與該腔座之間，該彈性件的彈力提供該端壁遠離於該環套的趨勢，該塗層固覆於該內環面與該外周面其中之一；及 一轉軸單元，包括一主軸件，以及一沿該軸線連接於該主軸件一側的下軸件，該主軸件與該下軸件共同界定出一供該腔座嵌設的環槽，該主軸件具有一相對於該上錐面且相鄰於該環槽的第一內錐面，該下軸件具有一相對於該下錐面且相鄰於該環槽的第二內錐面。
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| TW112117032A TWI831691B (zh) | 2023-05-08 | 2023-05-08 | 滑閥節流器及旋轉裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI831691B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW202012802A (zh) * | 2018-07-11 | 2020-04-01 | 日商日本精工股份有限公司 | 軸承裝置和工具機的主軸裝置 |
| TW202041314A (zh) * | 2019-04-30 | 2020-11-16 | 國立高雄科技大學 | 錐形靜壓旋轉工作台 |
| TWM645043U (zh) * | 2023-05-08 | 2023-08-11 | 山衍機械有限公司 | 滑閥節流器及旋轉裝置 |
-
2023
- 2023-05-08 TW TW112117032A patent/TWI831691B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW202012802A (zh) * | 2018-07-11 | 2020-04-01 | 日商日本精工股份有限公司 | 軸承裝置和工具機的主軸裝置 |
| TW202041314A (zh) * | 2019-04-30 | 2020-11-16 | 國立高雄科技大學 | 錐形靜壓旋轉工作台 |
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