專利名稱：一種開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌載荷自適應(yīng)供油系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械工程液體靜壓導(dǎo)軌技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌載荷 自適應(yīng)供油系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于液體靜壓導(dǎo)軌具有壽命長(zhǎng)、抗振性能好、運(yùn)動(dòng)精度高等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械領(lǐng)域有著 廣泛的應(yīng)用。開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌屬于力封閉，即只能依靠運(yùn)動(dòng)件的自重或載荷來(lái)保持運(yùn)動(dòng)件不 與支承件分離，這種靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造及調(diào)整方便。主要用于支承中、低速運(yùn)動(dòng)的重 型載荷，目前開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌供油系統(tǒng)主要有兩種恒流量供油系統(tǒng)和恒壓力供油系統(tǒng)。在恒 流系統(tǒng)中(附圖1)，采用高壓定量泵，以恒定的流量向軸承油腔供油，不受油腔壓力及外載 荷大小影響。在恒壓系統(tǒng)中(附圖2)，從油泵輸出的潤(rùn)滑油經(jīng)壓力閥作用而得到恒定的壓 力，不受供油流量的影響，潤(rùn)滑油經(jīng)節(jié)流器進(jìn)入油腔，節(jié)流器的作用是產(chǎn)生流動(dòng)阻力以增加 潤(rùn)滑系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性。從提高導(dǎo)軌性能出發(fā)，人們尋求各種方法來(lái)完善上述兩種供油系統(tǒng)，已形成了較 為成熟的技術(shù)，但這兩種系統(tǒng)還存在著一定的缺陷，由于供油壓力(或流量)恒定，導(dǎo)軌所 承受的外載荷變化時(shí)，必須依靠改變油膜厚度來(lái)平衡，從而影響了導(dǎo)軌的運(yùn)行精度，甚至使 導(dǎo)軌的工作表面磨損，影響導(dǎo)軌的使用壽命。當(dāng)負(fù)載變化范圍非常大時(shí)，供油壓力(或流 量)按最大負(fù)載設(shè)計(jì)，系統(tǒng)始終處于高壓(或大流量)的工作狀態(tài)，能量損失大，油膜溫升 快，從而導(dǎo)致導(dǎo)軌工作狀態(tài)極不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了其運(yùn)動(dòng)精度。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌載荷自適應(yīng)供油系統(tǒng)， 通過(guò)建立起供油壓力與外載荷之間的聯(lián)系，使供油壓力跟隨外載荷一同變化，這種供油方 式通過(guò)外載荷的變化信號(hào)反饋來(lái)控制靜壓導(dǎo)軌的供油壓力，保持設(shè)計(jì)的油膜厚度，使油膜 剛度接近無(wú)窮大。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌載荷自 適應(yīng)供油系統(tǒng)，包括供油裝置，溢流閥，比例壓力閥，第一壓力傳感器，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，節(jié) 流器，第二壓力傳感器，靜壓油腔；供油系統(tǒng)出口分別連接比例壓力閥和溢流閥；比例壓力 閥的出口分別連接第二傳感器和節(jié)流器；節(jié)流器的出油口分別連接第一傳感器和靜壓油 腔；第一壓力傳感器和第二壓力傳感器另一端串接A/D采集傳喚器，最終連接到計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還與比例壓力閥連接。供油裝置包括油箱，粗濾油器，油泵，發(fā)動(dòng)機(jī)，精濾油器；油箱經(jīng)過(guò)粗濾油器再連接 油泵，油泵與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵從油箱抽取油，油泵還與精濾油器連接，精 濾油器連接在油泵和比例壓力閥之間。有益效果按本實(shí)用新型設(shè)計(jì)制造的靜壓導(dǎo)軌，設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定和修改方便，導(dǎo)軌性能穩(wěn)定，不受液壓油粘度因溫度變化的影響，不受外載荷變化的影響，油膜厚度穩(wěn)定。 具有較低的節(jié)流、溢流和卸荷損耗，對(duì)于節(jié)省能源、減少系統(tǒng)發(fā)熱有著重要的意義，避免了 電機(jī)和油泵長(zhǎng)期在高速下運(yùn)行，可以有效減小泵的磨損和機(jī)器噪聲，延長(zhǎng)使用壽命。

圖1為定壓供油式靜壓導(dǎo)軌工作示意圖。圖2為一種定量供油式靜壓導(dǎo)軌工作示意圖。圖3為另一種定量供油式靜壓導(dǎo)軌工作示意圖。圖4為自適應(yīng)供油式靜壓導(dǎo)軌工作流程圖。圖5為自適應(yīng)供油式靜壓工作示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本 實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容 之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申 請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。本實(shí)用新型實(shí)施如附圖4、5示意圖所示，由油箱9、粗濾油器10、發(fā)動(dòng)機(jī)12、油泵 11、精慮油器13、溢流閥1、比例壓力閥2、第一壓力傳感器3、第二壓力傳感器5、計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)7、A/D采集傳喚器8、節(jié)流器4、靜壓油腔6組成。油泵11入油口經(jīng)粗濾油器10連 接油箱9，油泵11出油口分別連接溢流閥1和比例壓力閥2入油口，使出油口形成一定壓 力供油壓力Ps和流量1，Ps由溢流閥1調(diào)節(jié)，第二壓力傳感器5的入油口聯(lián)接到比例壓力 閥2出油口，將比例壓力閥2出油口的壓力值經(jīng)A/D采集傳喚器8收集信號(hào)然后傳回計(jì)算 機(jī)控制系統(tǒng)7，使出油口壓力值保持恒定，比例壓力閥2對(duì)流入節(jié)流器4的潤(rùn)滑油壓力進(jìn)行 微量調(diào)節(jié)。節(jié)流器4出油口接第一壓力傳感器3的入油口，第一壓力傳感器3用于檢測(cè)靜 壓油腔6壓力&，跟蹤外載荷的變化。由于當(dāng)導(dǎo)軌運(yùn)行穩(wěn)定后，承載面積A6—定的情況下，靜壓油腔6壓力唯一地由載 荷F所決定，F(xiàn) = Ae -Pr,當(dāng)外載荷變化時(shí)，靜壓油腔6油力隨之變化。設(shè)定比例壓力閥2出 口的壓力值Psd，第一壓力傳感器3測(cè)量的壓力信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器放大，計(jì)算控制系統(tǒng)7的采 集、計(jì)算比較，控制電液比例壓力閥2節(jié)流開(kāi)度，保持設(shè)定的壓力值Psd。隨著載荷、溫度等 因素的影響，使靜壓油腔6內(nèi)的壓力發(fā)生變化，通過(guò)第一壓力傳感器3測(cè)量靜壓油腔6的壓 力，反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)7，計(jì)算出此時(shí)保持設(shè)計(jì)油膜厚度所需的壓力值，修改比例壓力 閥2設(shè)定的出口壓力值Psd，保持設(shè)計(jì)的油膜厚度不變。計(jì)算控制系統(tǒng)7還完成靜壓導(dǎo)軌參 數(shù)設(shè)計(jì)值的輸入、計(jì)算、輸出控制壓力等工作。理論計(jì)算如下由于采用等徑毛細(xì)管器，油囊為基本矩形油腔，根據(jù)一個(gè)節(jié)流器供油量與支承一 個(gè)油囊排油量恒等為條件可得
權(quán)利要求1.一種開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌載荷自適應(yīng)供油系統(tǒng)，包括供油裝置，溢流閥，比例壓力閥，第一 壓力傳感器，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，節(jié)流器，第二壓力傳感器，靜壓油腔；其特征在于所述供油 裝置出口分別連接比例壓力閥⑵和溢流閥⑴；所述比例壓力閥⑵的出口分別連接第 二傳感器( 和節(jié)流器；所述節(jié)流器的出油口分別連接第一傳感器C3)和靜壓油 腔(6)；所述第一壓力傳感器C3)和第二壓力傳感器( 另一端同時(shí)與A/D采集傳喚器(8) 相連，A/D采集傳喚器(8)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(7)的一端連接；所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(7)另 一端連接比例壓力閥(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌載荷自適應(yīng)供油系統(tǒng)，其特征在于所述 供油裝置包括油箱(9)，粗濾油器(10)，油泵(11)，發(fā)動(dòng)機(jī)(12)，精濾油器(13)；所述油箱 (9)經(jīng)過(guò)粗濾油器(10)再連接油泵(11)，所述油泵(11)分別與發(fā)動(dòng)機(jī)(12)、精濾油器(13) 連接，所述精濾油器(13)連接在油泵(11)和比例壓力閥(2)之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌載荷自適應(yīng)供油系統(tǒng)，包括供油裝置，溢流閥，比例壓力閥，第一壓力傳感器，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，節(jié)流器，第二壓力傳感器，靜壓油腔；油裝置出口分別連接比例壓力閥和溢流閥；比例壓力閥的出口分別連接第二傳感器和節(jié)流器；節(jié)流器的出油口分別連接第一傳感器和靜壓油腔；第一壓力傳感器和第二壓力傳感器另一端分別串接A/D采集傳喚器，并最終連接到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)另一端連接比例壓力閥。按本實(shí)用新型設(shè)計(jì)制造的靜壓導(dǎo)軌，設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定和修改方便，導(dǎo)軌性能穩(wěn)定，不受液壓油粘度因溫度變化的影響，不受外載荷變化的影響，油膜厚度穩(wěn)定。
文檔編號(hào)F15B21/04GK201891698SQ201020588999
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者孟晶, 張亮, 戴惠良, 楊延竹, 潘慧, 鄒鯤, 閻如忠 申請(qǐng)人:東華大學(xué)