本實用新型屬于機床導軌技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌。

背景技術(shù)：

回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌具有承載力強、剛性高和摩擦低的優(yōu)點，廣泛應用于重載、高速、精密、高頻響數(shù)控機床的回轉(zhuǎn)工作臺中?；剞D(zhuǎn)式靜壓導軌的工作原理是：工作時，給油腔通入一定壓力油使轉(zhuǎn)臺浮起，當轉(zhuǎn)臺的浮起量大于上下兩支承平面的表面不平度時，便在轉(zhuǎn)臺與導軌間形成了油膜，轉(zhuǎn)臺與導軌間為純液體摩擦，作用在轉(zhuǎn)臺上的外負載由油腔壓力來平衡。工作過程中，油腔壓力隨作用在轉(zhuǎn)臺上的外載荷變化而變化以平衡作用在轉(zhuǎn)臺上的外負載，并保證在工作時轉(zhuǎn)臺與導軌間始終處于純液體摩擦狀態(tài)。

隨著加工的超精密、納米化、高速化的需要，對機床的工作特性提出了更高的要求。作為機床的主要部件的回轉(zhuǎn)工作臺，其動靜態(tài)特性直接影響機床的工作特性。

對傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌采用單層油腔。為抵抗外負載的變化，進入油腔的油液通過隨負載變化而變化的平行平板縫隙液阻使油腔的壓力發(fā)生變化以適應外負載的要求。當作用在滑塊負載發(fā)生變化時，尤其是在大負荷偏載下工作時，轉(zhuǎn)臺的變形導致油膜的不均勻變化嚴重影響了機床精度。另外，當轉(zhuǎn)臺高速旋轉(zhuǎn)時，離心力的作用加速了油腔內(nèi)的油液的外漏使油腔內(nèi)壓力降低，甚至造成了轉(zhuǎn)臺與導軌間的干摩擦。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌，解決了現(xiàn)有回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌中存在的轉(zhuǎn)臺受偏載或者集中載荷作用時引起油膜不均勻變化和高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生轉(zhuǎn)臺與導軌間的干摩擦的問題。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌，包括固定件，固定件上設置有回轉(zhuǎn)部件，固定件和回轉(zhuǎn)部件同軸設置，固定件和回轉(zhuǎn)部件中心開有安裝通孔，其特征在于，固定件上表面從中心向邊緣依次開有內(nèi)層油腔和外層油腔，固定件上表面還開有第一環(huán)形油槽和第二環(huán)形油槽，固定件沿軸向開有若干油道。

本實用新型的特征還在于，

其中內(nèi)層油腔包括若干扇形槽，若干扇形槽沿圓周均勻排列。

其中內(nèi)層油腔的若干扇形槽的面積相等。

其中外層油腔包括若干扇形槽，若干扇形槽沿圓周均勻排列。

其中外層油腔的若干扇形槽的面積相等。

其中內(nèi)層油腔扇形槽的數(shù)量和外層油腔扇形槽的數(shù)量相等，內(nèi)層油腔和外層油腔的扇形槽為位錯式分布。

其中若干油道分別位于內(nèi)層油腔和外層油腔的扇形槽底部中心，內(nèi)層油腔和外層油腔通過油道與外界連通。

其中內(nèi)層油腔和外層油腔扇形槽的深度為2～3mm，內(nèi)層油腔和外層油腔之間的間隙為3～6mm。

其中第一環(huán)形油槽位于內(nèi)層油腔內(nèi)側(cè)，第二環(huán)形油槽位于外層油腔外側(cè)，第一環(huán)形油槽與內(nèi)層油腔的內(nèi)緣之間的距離為3～5mm，第二環(huán)形油槽與外層油腔的外緣之間的距離為3～5mm，第一環(huán)形油槽(5)和第二環(huán)形油槽(6)的寬度均為0.3～0.5mm，第一環(huán)形油槽(5)和第二環(huán)形油槽(6)的深度均為0.5～0.8mm。

本實用新型的有益效果是，解決了現(xiàn)有回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌在受到集中載荷或偏載時引起油膜不均勻變化，或回轉(zhuǎn)運動時因離心力導致的油腔油液甩出而產(chǎn)生的導軌面間的干摩擦的問題?；剞D(zhuǎn)式液體靜壓導軌雙層油腔式油墊的設計，能有效降低現(xiàn)有單層油腔油墊靜壓導軌因集中載荷或偏心載荷所引起的油腔封油邊厚度變化的不均勻性，也降低了因回轉(zhuǎn)臺的高速回轉(zhuǎn)時因離心力導致的油腔油液甩出而產(chǎn)生的導軌面間的干摩擦的問題，在一定程度上提高了回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的承載能力和剛度，從根本上提高了所用設備的使用精度，也提高了轉(zhuǎn)臺的壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的側(cè)視圖；

圖2是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的俯視圖；

圖3是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌受均布載荷作用時油膜厚度變化圖；

圖4是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的實施方式中傳統(tǒng)單層油腔導軌受均布載荷作用時油膜厚度變化圖；

圖5是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌受集中載荷作用時油膜厚度變化圖；

圖6是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的實施方式中傳統(tǒng)單層油腔導軌受集中載荷作用時油膜厚度變化圖；

圖7是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌受偏心載荷作用時油膜厚度變化圖；

圖8是本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的實施方式中傳統(tǒng)單層油腔導軌受偏心載荷作用時油膜厚度變化圖。

圖中，1.固定件，2.回轉(zhuǎn)部件，3.內(nèi)層油腔，4.外層油腔，5.第一環(huán)形油槽，6.第二環(huán)形油槽，7.油道。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的側(cè)視圖和俯視圖，如圖1和2所示，固定件1，固定件1上設置有回轉(zhuǎn)部件2，固定件1和回轉(zhuǎn)部件2同軸設置，固定件1和回轉(zhuǎn)部件2中心開有安裝通孔，固定件1上表面從中心向邊緣依次開有內(nèi)層油腔3和外層油腔4，固定件1上表面還開有第一環(huán)形油槽5和第二環(huán)形油槽6，固定件1沿軸向開有若干油道7。內(nèi)層油腔3包括若干扇形槽，若干扇形槽沿圓周均勻排列，并且若干扇形槽的面積相等。外層油腔4包括若干扇形槽，若干扇形槽沿圓周均勻排列，并且若干扇形槽的面積相等。若干油道7分別位于內(nèi)層油腔3和外層油腔4的扇形槽底部中心，內(nèi)層油腔3和外層油腔4通過油道7與外界連通。第一環(huán)形油槽5位于內(nèi)層油腔3內(nèi)側(cè)，第二環(huán)形油槽6位于外層油腔4外側(cè)，第一環(huán)形油槽5與內(nèi)層油腔3的內(nèi)緣之間的距離為3～5mm，第二環(huán)形油槽6與外層油腔4的外緣之間的距離為3～5mm，第一環(huán)形油槽5和第二環(huán)形油槽6的寬度均為0.3～0.5mm，第一環(huán)形油槽5和第二環(huán)形油槽6的深度均為0.5～0.8mm。

其中內(nèi)層油腔3扇形槽的數(shù)量和外層油腔4扇形槽的數(shù)量相等，內(nèi)層油腔3和外層油腔4的扇形槽為位錯式分布。

其中內(nèi)層油腔3和外層油腔4扇形槽的深度為2～3mm，內(nèi)層油腔3和外層油腔4之間的間隙為3～6mm。

其使用方法是，工作時，油液流經(jīng)進油管道和油道7分別進入內(nèi)層油腔3和外層油腔4，再經(jīng)封油面的第一環(huán)形油槽5和第二環(huán)形油槽6流回油箱形成一回路。油液的這種流動就在回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌固定件1和回轉(zhuǎn)部件2的支承面間形成油墊即導軌油膜。回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的承載能力及剛度等特性取決于油膜的特性。

本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌受均布載荷作用時油膜厚度變化和傳統(tǒng)單層油腔導軌受均布載荷作用時油膜厚度變化，如圖3和4所示，當回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌受到均布載荷作用時，無論油墊上的油腔如何分布，載荷引起的油膜厚度變化量是均勻。

本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌受集中載荷作用時油膜厚度變化和傳統(tǒng)單層油腔導軌受集中載荷作用時油膜厚度變化，如圖5和6所示，導軌如果采用單層油腔式油墊，回轉(zhuǎn)臺在集中載荷作用下產(chǎn)生的翹曲變形將引起導軌油腔封油邊厚度變化量的不均勻性大，而油腔壓力取決于油腔最大封油邊的厚度，因此而導致導軌的油腔壓力下降很大。為抵抗外負載，油腔的封油邊厚度須進一步減小以抵抗作用在導軌面上的外負載。即就是說，承載一定的集中式外負載，對采用單層油腔式油墊的液體靜壓導軌，油腔封油邊厚度變化量大，即導軌的承載能力和剛度低。但對采用雙層油腔式油墊的液體靜壓導軌，如果回轉(zhuǎn)臺的整個翹曲變形引起的油墊封油邊厚度的變化量一定，對內(nèi)、外個油腔的封油邊而言，由于整個油墊的油腔封油邊厚度變化量由兩個不同的油腔封油邊分擔，對每個油腔而言，封油邊厚度的變化量不均勻性就較小。即使外層油腔的壓力因封油邊厚度的增加而減小很多，但對內(nèi)層油腔，由于封油邊厚度的變化量較小，油腔壓力的下降量不會很大，因此，整個油墊的承載能力下降不會很大。即從承受集中載荷的角度講，采用雙層油腔式油墊回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌，其承載能力和剛度要高于采用單層油腔式油墊的回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌。

本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌受偏心載荷作用時油膜厚度變化和傳統(tǒng)單層油腔導軌受偏心載荷作用時油膜厚度變化，如圖7和8所示，在實際使用中，回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌所承受的載荷不可能嚴格通過其回轉(zhuǎn)軸，即多為偏心載荷。對回轉(zhuǎn)臺液體靜壓回轉(zhuǎn)臺，其在偏心載荷下的作用可分解為均布載荷和和轉(zhuǎn)矩。不同結(jié)構(gòu)油墊對均布載荷的承載能力是相同的，這里不做分析?；剞D(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)矩作用下，必產(chǎn)生一傾斜變形，即油墊封油邊厚度變化量不均勻。對采用單層油腔式油墊的回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌，左、右對應油腔的封油邊厚度的不均勻性差異大，對應封油邊厚度較大的油腔壓力急劇下降。對要抵抗外作用在其上均布的載荷分量，封油邊厚度須再減小。分析得知，采用單層油腔油墊回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌抵抗偏心載荷的能力和剛度低。但對雙油腔式油墊，由于單一油腔封油邊的不均均變化量分配在兩個油腔的封油邊，其厚度變化量的不均勻性得到有效降低。由于整個油墊的壓力下降量不均勻程度得到了有效控制，提高了靜壓導軌的承載能力和油膜剛度。

本實用新型一種回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌，解決了現(xiàn)有回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌在受到集中載荷或偏載時引起油膜不均勻變化，或回轉(zhuǎn)運動時因離心力導致的油腔油液甩出而產(chǎn)生的導軌面間的干摩擦的問題?；剞D(zhuǎn)式液體靜壓導軌雙層油腔式油墊的設計，能有效降低現(xiàn)有單層油腔油墊靜壓導軌因集中載荷或偏心載荷所引起的油腔封油邊厚度變化的不均勻性，也降低了因回轉(zhuǎn)臺的高速回轉(zhuǎn)時因離心力導致的油腔油液甩出而產(chǎn)生的導軌面間的干摩擦的問題，在一定程度上提高了回轉(zhuǎn)式液體靜壓導軌的承載能力和剛度，從根本上提高了所用設備的使用精度，也提高了轉(zhuǎn)臺的壽命。