專利名稱：高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)軌技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌， 主要應(yīng)用于機(jī)床的導(dǎo)軌運(yùn)動滑行結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前機(jī)床制造行業(yè)中，大部分采取的方式是在導(dǎo)軌上開油槽、或小尺寸面積的低 壓的油道及儲油油腔，依靠極小的壓力與極小流量來在承載和滑動的兩導(dǎo)軌結(jié)合表面的間 隙里產(chǎn)生油膜，讓油膜實現(xiàn)冷卻潤滑滑動，此種結(jié)構(gòu)稱之為靜壓導(dǎo)軌。此種靜壓導(dǎo)軌存在以 下缺陷1、其在低載低速工作運(yùn)行滑動時是可行的，但在重載負(fù)荷高速運(yùn)行時，因油膜的 粘稠度是有限的，在重載或高速滑行時，油膜在負(fù)荷的擠壓搓揉下其分子結(jié)構(gòu)會瞬間碳化 裂變升溫，造成油的分子結(jié)構(gòu)改變、發(fā)黑、稀釋化學(xué)變質(zhì)，無法形成有效的油膜來實現(xiàn)承載 負(fù)荷的高速運(yùn)動抗衡；2、在高速及負(fù)荷重載滑行的運(yùn)動中，由于油的濃度和流量在高速滑行中會產(chǎn)生油 膜來不及形成等現(xiàn)象，極易造成滑動導(dǎo)軌的運(yùn)行不平穩(wěn)和產(chǎn)生上下導(dǎo)軌面之間的相互摩擦 損傷，并在導(dǎo)軌的摩擦損傷中無法保障精度和使用壽命；3、摩擦損傷會產(chǎn)生粉塵殘渣，使油在發(fā)黑變質(zhì)稠化，冷卻后極易生成油垢結(jié)團(tuán)，造 成油路堵塞等現(xiàn)實缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種利用高壓油壓力膨脹產(chǎn)生液 體壓強(qiáng)支撐懸浮實現(xiàn)重載高速運(yùn)行、精度高、使用壽命長的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支 承懸浮導(dǎo)軌。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，它包括有工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌、支撐承 載床身導(dǎo)軌，工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌滑動設(shè)置在支撐承載床身導(dǎo)軌上，工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌在與 支撐承載床身導(dǎo)軌接觸的運(yùn)動表面上開設(shè)有多個開合式支承油腔，每個支承油腔分別與支 撐承載床身導(dǎo)軌相應(yīng)的面接觸形成開合式結(jié)構(gòu)；它還包括有為支承油腔提供高壓油的供油 系統(tǒng)，每個支承油腔均與供油系統(tǒng)連通，供油系統(tǒng)的高壓油在支承油腔中形成壓力膨脹，致 使工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌與支撐承載床身導(dǎo)軌分離托開形成間隙，間隙會產(chǎn)生排泄，排泄就產(chǎn) 生液體支撐懸浮。所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌的底部設(shè)有運(yùn)動軌道，運(yùn)動軌道的兩側(cè)對稱設(shè)有兩個角度 面，兩個角度面上分布有面積相等的支承油腔。所述角度面與水平面之間的角度為45 135度。所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌底部設(shè)有與水平面平行的底平面，底平面上分布有支承油腔。
所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌的底平面低于支撐承載床身導(dǎo)軌的上端面。所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌的運(yùn)動軌道為V型結(jié)構(gòu)或Λ型槽結(jié)構(gòu)。所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌的運(yùn)動軌道也可以為梯形結(jié)構(gòu)或倒梯形結(jié)構(gòu)。所述運(yùn)動軌道的底部設(shè)有與水平面平行的底平面，底平面上分布有支承油腔。所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌的兩側(cè)各設(shè)有控制平衡的滾動導(dǎo)輪，支撐承載床身導(dǎo)軌的 兩側(cè)設(shè)有方向朝下的下軌面，滾動導(dǎo)輪伸入下軌面的下方并與下軌面滑動或滾動連接。所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌上支承油腔與相應(yīng)的運(yùn)動表面的面積比例為1/4 7/8。本發(fā)明有益效果為本發(fā)明包括有工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌、支撐承載床身導(dǎo)軌，工作 運(yùn)行滑動導(dǎo)軌上設(shè)有多個支承油腔，支承油腔通過供油系統(tǒng)供油施壓，并保持足夠的流量， 油在高速流入開合式支承油腔后產(chǎn)生液體膨脹對抗作用，將工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌與支撐承載 床身導(dǎo)軌膨脹托開，托開后產(chǎn)生支撐懸空排泄，在供油系統(tǒng)不斷供油的條件下，支撐懸空排 泄可一直保持不變，即稱之為液體壓強(qiáng)支撐懸浮導(dǎo)軌，在工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌的工作臺面上 承放的工作物重量大小不受影響，當(dāng)液體壓強(qiáng)支撐懸浮力達(dá)到要求后就可運(yùn)行，不會發(fā)生 摩擦損傷，從而使機(jī)床工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌在承載重負(fù)荷高速工作運(yùn)動中能保證長久的高精 度和使用壽命，并且油不會變質(zhì)，高壓會自動清理油路堵塞，本發(fā)明的制造生產(chǎn)比傳統(tǒng)靜壓 導(dǎo)軌更容易，且可靠性更高，充分降低了重載方面的制作難度，提高了工作運(yùn)行速度，可廣 泛應(yīng)用于各種類型的重載高低速、高速運(yùn)行的機(jī)床導(dǎo)軌之中，如龍門數(shù)控鏜銑床、落地鏜銑 床、大中型平面磨床、重型外圓磨床、扎輥磨床等。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明第四實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明第五實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，見圖1，重載高速運(yùn)行高精度液體支承懸 浮導(dǎo)軌，它包括有支撐承載床身導(dǎo)軌2、沿前后方向滑動設(shè)置在支撐承載床身導(dǎo)軌2上的工 作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1、供油系統(tǒng)4，工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1上在與支撐承載床身導(dǎo)軌2結(jié)合接觸 的運(yùn)動表面開設(shè)有多個高壓支承油腔3，多個支承油腔3以左右對稱的方式分布在工作運(yùn) 行滑動導(dǎo)軌1底部，工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1上每個支承油腔3分別與支撐承載床身導(dǎo)軌2接 觸結(jié)合形成開合式油腔結(jié)構(gòu)。支承油腔3尺寸即支撐受力面積，支承油腔3與相對應(yīng)運(yùn)動 表面(即該支承油腔3所在運(yùn)動表面)的面積比例為1/4 7/8，如可以是1/4、2/5、3/6、 5/6,7/8等，保證通入油時有足夠的壓力。支承油腔3與供油系統(tǒng)4連通，供油系統(tǒng)4利用 油泵加壓流入支承油腔3提供高壓油，供油系統(tǒng)4的高壓油在支承油腔3中形成壓力膨脹， 致使工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1與支撐承載床身導(dǎo)軌2分離托開產(chǎn)生液體支撐懸浮排泄。供油 系統(tǒng)4為可調(diào)節(jié)流量的自動變量供油系統(tǒng)，或為可調(diào)節(jié)大、中、小不同壓力檔的定量供油系 統(tǒng)，如可以是變量油泵，供油系統(tǒng)4通過管路與支承油腔3連通。
工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1底部設(shè)有運(yùn)動軌道6，運(yùn)動軌道6的兩側(cè)對稱設(shè)有兩個角度 面8，兩個角度面8上對稱或不對稱分布有面積相等的大面積傾斜式支承油腔3，并且工作 運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1底部設(shè)有與水平面平行的底平面9，底平面9上對稱開設(shè)有2個面積相等 的大面積水平式支承油腔3，確保工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1重載運(yùn)行時在上下左右各向平穩(wěn)無 跳動導(dǎo)向，防止發(fā)生偏移，精度高。角度面8和底平面9均為工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1的運(yùn)動表 面，傾斜角度式支承油腔3對應(yīng)的角度面8與水平面之間的角度為45 135度，如可以是 45度、60度、110度、120度、145度等，在本實施方式中角度為110度。工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1 的底平面9及兩側(cè)角度面8低于支撐承載床身導(dǎo)軌2的上端面。工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1的兩側(cè)各設(shè)有控制平衡的滾動導(dǎo)輪5，支撐承載床身導(dǎo)軌2的 兩側(cè)設(shè)有方向朝下的下軌面7，滾動導(dǎo)輪5伸入下軌面7的下方并與下軌面7滑動或滾動連 接，滾動導(dǎo)輪5主要控制工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1在上浮運(yùn)動時產(chǎn)生的跳動和上浮的平穩(wěn)度間 隙。本發(fā)明是將工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1計算好需要的最大承重值后，在運(yùn)動軌道6的角 度面8和底平面9上加工好液體支撐油腔后，放置于加工完好的支撐承載床身導(dǎo)軌2上， 將滾動導(dǎo)輪5與支撐承載床身導(dǎo)軌2的下軌面7相扣，同時將滑動或滾動導(dǎo)輪5固定在工 作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1的兩端，經(jīng)自動變量供油系統(tǒng)4直接連通至各支撐油腔，供油系統(tǒng)4運(yùn)轉(zhuǎn) 后，各支撐油腔當(dāng)即產(chǎn)生壓強(qiáng)支撐懸浮。在此時調(diào)整好多個滑動塊或滾動導(dǎo)輪5與下軌面 7的間隙，目的是控制工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1的運(yùn)動平穩(wěn)度，和獲得高速運(yùn)行中的高可靠性的 保證、及往復(fù)運(yùn)動的精度。本發(fā)明已在每天M小時的高載高速運(yùn)行環(huán)境中經(jīng)歷了 5年的工 作驗證，它的可靠性極高，精度5年保持一絲不變。本發(fā)明的工作原理為支承油腔3通過供油系統(tǒng)4供油施壓，并保持足夠的流量， 油在高速流入開合式支承油腔3后產(chǎn)生液體膨脹對抗作用，將工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1與支撐 承載床身導(dǎo)軌2膨脹托開，托開后產(chǎn)生支撐懸空排泄，在供油系統(tǒng)4不斷供油的條件下，支 撐懸空排泄可一直保持不變，即稱之為液體壓強(qiáng)支撐懸浮導(dǎo)軌技術(shù)，在工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1 的工作臺面上承放的工作物重量大小不受影響，當(dāng)工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1載荷大小變化時， 它可自動改變排泄變量，以適應(yīng)被加工件重量的不同，保證有足夠的液體壓強(qiáng)支撐懸浮力。 當(dāng)工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1的壓強(qiáng)支撐懸浮力達(dá)到要求后，壓力繼電器接通，啟動傳動系統(tǒng)，驅(qū) 動工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1作往復(fù)運(yùn)動工作，實現(xiàn)了液體壓強(qiáng)支撐懸浮技術(shù)的完整方案，從而 使機(jī)床工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌1在承載重負(fù)荷高速工作運(yùn)動中能保證長久的高精度和使用壽 命，并且油不會變質(zhì)，防止油路堵塞，本發(fā)明的制造生產(chǎn)比傳統(tǒng)靜壓導(dǎo)軌更容易，且可靠性 更高，充分降低了重載方面的制作難度，提高了工作運(yùn)行速度，可廣泛應(yīng)用于各種類型的重 載高及低速、機(jī)床導(dǎo)軌之中，如龍門數(shù)控鏜銑床、落地鏜銑床、大中型平面磨床、重型外圓磨 床、扎輥磨床等。作為本發(fā)明的第二實施方式，見圖2所示，與上述實施方式不同的是，工作運(yùn)行滑 動導(dǎo)軌1的運(yùn)動軌道6為V型軌道，V型軌道的兩側(cè)角度面8上對稱分布有支承油腔3，角 度面8與水平面之間的角度為135度。作為本發(fā)明的第三實施方式，見圖3所示，與上述實施方式不同的是，工作運(yùn)行滑 動導(dǎo)軌1的運(yùn)動軌道6為Λ型槽軌道，每個Λ型槽軌道的兩側(cè)角度面8上對稱或不對稱分 布有支承油腔3，角度面8與水平面之間的角度為45度。
作為本發(fā)明的第四實施方式，見圖4所示，與上述實施方式不同的是，工作運(yùn)行滑 動導(dǎo)軌1的運(yùn)動軌道6為等腰梯形結(jié)構(gòu)，梯形結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有與水平面平行的底平面9，每 個梯形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)角度面8及底平面9上對稱或不對稱分布有支承油腔3，角度面8與水平 面之間的角度為60度。作為本發(fā)明的第五實施方式，見圖5所示，與上述實施方式不同的是，工作運(yùn)行滑 動導(dǎo)軌1的運(yùn)動軌道6為等腰的倒梯形結(jié)構(gòu)，倒梯形結(jié)構(gòu)的底部設(shè)有與水平面平行的底平 面9，每個倒梯形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)角度面8及底平面9上對稱或不對稱分布有支承油腔3，角度 面8與水平面之間的角度為110度。以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特 征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，它包括有工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)、支撐 承載床身導(dǎo)軌O)，工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)滑動設(shè)置在支撐承載床身導(dǎo)軌( 上，其特征在 于所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)在與支撐承載床身導(dǎo)軌( 接觸的運(yùn)動表面上開設(shè)有多個 開合式支承油腔(3)；它還包括有為支承油腔(3)提供高壓油的供油系統(tǒng)G)，每個支承油 腔(3)均與供油系統(tǒng)(4)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其特征在于所 述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)的底部設(shè)有運(yùn)動軌道(6)，運(yùn)動軌道(6)的兩側(cè)對稱設(shè)有兩個角度 面(8)，兩個角度面(8)上分布有面積相等的支承油腔(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其特征在于所 述角度面(8)與水平面之間的角度為45 135度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其特征在于所 述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)底部設(shè)有與水平面平行的底平面(9)，底平面(9)上分布有支承油 腔⑶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其特征在于所 述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)的底平面(9)低于支撐承載床身導(dǎo)軌O)的上端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其特征在于所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)的運(yùn)動軌道(6)為V型結(jié)構(gòu)或Λ型槽結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其特征在于所 述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)的運(yùn)動軌道(6)為梯形結(jié)構(gòu)或倒梯形結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其特征在于所述運(yùn)動軌道(6)的底部設(shè)有與水平面平行的底平面(9)，底平面(9)上分布有支承油腔 ⑶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其特征在于所 述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)的兩側(cè)各設(shè)有控制平衡的滾動導(dǎo)輪(5)，支撐承載床身導(dǎo)軌(2)的 兩側(cè)設(shè)有方向朝下的下軌面(7)，滾動導(dǎo)輪( 伸入下軌面(7)的下方并與下軌面(7)滑動 或滾動連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項所述的高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其 特征在于所述工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌(1)上支承油腔(3)與相應(yīng)的運(yùn)動表面的面積比例為 1/4 7/8。
全文摘要
本發(fā)明涉及導(dǎo)軌技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高承載機(jī)床運(yùn)行高精度液體支承懸浮導(dǎo)軌，其包括有工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌、支撐承載床身導(dǎo)軌、供油系統(tǒng)，工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌上對稱設(shè)有多個支承油腔，供油系統(tǒng)的高壓油在支承油腔中形成壓力膨脹，致使工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌與支撐承載床身導(dǎo)軌分離托開產(chǎn)生液體支撐懸浮，當(dāng)液體壓強(qiáng)支撐懸浮力達(dá)到要求后就可運(yùn)行，實現(xiàn)導(dǎo)軌運(yùn)動面零摩擦零損傷，從而使機(jī)床工作運(yùn)行滑動導(dǎo)軌在承載重負(fù)荷高速工作運(yùn)動中能保證長久的高精度和使用壽命，本發(fā)明的制造生產(chǎn)比傳統(tǒng)靜壓導(dǎo)軌可靠性更高，充分降低了重載方面的制作難度。
文檔編號B23Q1/01GK102079046SQ201010604930
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者黃歐 申請人:東莞市尚正機(jī)電科技有限公司