[發(fā)明專利]液體不連續(xù)流動精密圓轉臺靜壓導軌

無效

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• 申請日: 2009-07-08
• 公開（公告）號: CN101596679A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設計）人: 路文忠
• 申請（專利權）人: 路文忠
• 主分類號: B23Q1/01
• 分類號: B23Q1/01;B23Q1/25
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司
• 代理人: 李 鳳

技術領域

本發(fā)明屬于一種圓轉臺靜壓導軌，特別是涉及一種運動導軌幾乎不隨負載的變化而發(fā)生位移，剛性好精度高，具有很高的抗偏載能力的液體不連續(xù)流動精密圓轉臺靜壓導軌。

背景技術

在大型精密機床上常采用靜壓導軌，當采用靜壓導軌時，機床的運動部件被油壓浮起，導軌的運動部分和靜止部分之間有0.01～0.04mm厚度的油膜，消除了動靜導軌之間的干摩擦，所以形成純液體摩擦阻力，摩擦系數(shù)僅為0.0005，而金屬對金屬的摩擦系數(shù)達0.1以上，從而采用靜壓導軌可以使導軌的摩擦力降低到1/1000，大大降低了驅動功率，極大地提高傳動效率，消除了爬行；傳統(tǒng)靜壓導軌的另一優(yōu)點是在正常使用下，由于沒有金屬對金屬的直接摩擦，其導軌的使用壽命是無限的。在傳統(tǒng)靜壓導軌中，一切都建立在油的受阻連續(xù)流動上，在傳統(tǒng)結構靜壓導軌上，當負載變大時，導軌的運動部分要產生一向導軌靜止部分的靠近，靠這一位移，使承載油腔向外流油的縫隙減小，流動的阻力加大，因而壓力升高，直到這一壓力升高產生的力與負載增大平衡時，才能穩(wěn)定在一個新的位置，這就造成了剛性的不足和精度的降低，當出現(xiàn)偏置負載時，這一現(xiàn)象就會更嚴重。因此在應用中，傳統(tǒng)靜壓導軌存在以下主要缺點：

1、需要有一個可靠供油系統(tǒng)，因而消耗動力，使用成本高。

2、靜壓導軌供油系統(tǒng)的液壓油在壓力循環(huán)中發(fā)熱，需要配置冷卻器。

3、傳統(tǒng)靜壓導軌的油路系統(tǒng)部分為開式，因而容易發(fā)生漏損而污染環(huán)境，使用時油也常被污染而造成導軌磨損。

4、當發(fā)生偏載時，傳統(tǒng)靜壓導軌的抗偏載剛度較低。

發(fā)明內容

本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種運動導軌幾乎不隨負載的變化而發(fā)生位移，剛性好精度高，具有很高的抗偏載能力的液體不連續(xù)流動精密圓轉臺靜壓導軌。

本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種液體不連續(xù)流動精密圓轉臺靜壓導軌，包括有靜導軌、嵌入在靜導軌內并帶動工作臺旋轉的動導軌、以及為了減少靜導軌與動導軌之間的摩擦而向靜導軌內供油的供油系統(tǒng)，所述的靜導軌內等間距的設置有多個通過各自對應的進油油路與供油系統(tǒng)連通的油壓室，所述的每一個油壓室都被動導軌分割為上油壓室和下油壓室兩部分，所述的上油壓室和下油壓室內分別對應設置有上密封件和下密封件。所述的上密封件和下密封件的結構相同，包括有：環(huán)形密封主體，設置在環(huán)形密封主體的位于動導軌那一端上的導軌板，設置在環(huán)形密封主體外周面上的第一O型密封環(huán)，以及設置在環(huán)形密封主體另一端上的第二O型密封環(huán)。

所述的每一個下油壓室都連通一個進油油路，所述的每一個上油壓室的頂端都連通一個油路，其中，所述的每一個油路上都分別對應設置有一個用于調節(jié)上油壓室和下油壓室之間油壓的單向調節(jié)閥。

所述的下油壓室的面積大于上油壓室的面積。

所述的導軌板采用聚四氟材料為基材。

所述的靜導軌內等間距的設置有3個以上與進油油路連通的油壓室。

當所述的靜導軌內等間距的設置3個油壓室時，其中的一個油壓室為獨立配制供油結構，所述的供油結構包括有與其它油壓室的供油系統(tǒng)相同的供油系統(tǒng)，在供油系統(tǒng)與通向下油壓室和上油壓室的油路之間設置一個電液伺服閥，在靜導軌的對應位置上設置一個電容位移傳感器檢測動導軌的垂直位移，所述的電容位移傳感器依次通過第一放大器、比較器和第二放大器與電液伺服閥連接，所述的比較器還接收已設定的用于與電容位移傳感器所傳信號進行比較的指令信號。

本發(fā)明的液體不連續(xù)流動精密圓轉臺靜壓導軌，具有的優(yōu)點和積極效果是：

1、導軌工作時有油壓，而無油的受阻連續(xù)流動，是真正的靜壓，無功率損耗，從根本上消除了傳統(tǒng)靜壓導軌的發(fā)熱現(xiàn)象，又不需要像傳統(tǒng)靜壓導軌一樣有一連續(xù)的工作油源，只需要一套容量很小的油源間歇工作即可。

2、靜導軌中，液壓油是完全封閉的，無必然的漏損，因而既不污染環(huán)境，也不會被環(huán)境污染，是一種真正清潔的綠色靜壓導軌。

3、由于液壓油是完全封閉的，當負荷發(fā)生變化時，壓力瞬間隨之變化以平衡負荷的脈動，但由于液壓油本身的彈性模量在密閉的空間里非常大，幾乎可以識為是剛性的，其體積的壓縮量很小可以忽略不計，因而本發(fā)明的靜壓導軌剛性很高，運動導軌幾乎不隨負載的變化而發(fā)生位移，因而剛性好精度高，當出現(xiàn)負載偏置時，幾乎不影響導軌精度，有很高的抗偏載能力。

本發(fā)明的液體不連續(xù)流動精密圓轉臺靜壓導軌，在采用電液伺服控制時，可實現(xiàn)轉臺的超精密運動精度并可用作超精密進給機構。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的俯視圖；