專利名稱：高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液壓懸浮系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高承載機械運動液體壓強支撐 懸浮系統(tǒng)，主要應(yīng)用于機械運動滑行結(jié)構(gòu)，如機床導(dǎo)軌、軸承等。
技術(shù)背景目前機械運動系統(tǒng)中，經(jīng)常都需要利用滑行、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)來完成機械運動，一般是工 作運行滑動體與支撐承載體接觸并滑動，可利用潤滑油實現(xiàn)潤滑滑動，但是這種接觸式滑 動系統(tǒng)中，工作運行滑動體與支撐承載體磨損嚴(yán)重，無法保障精度和使用壽命，不能夠承受 重載。例如機械運動系統(tǒng)中的導(dǎo)軌滑行系統(tǒng)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)稱之為靜壓系統(tǒng)。此種靜壓 系統(tǒng)存在以下缺陷1、其在低載低速工作運行滑動時是可行的，但在重載負荷高速運行時，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 負荷的高速運動抗衡；2、在高速及負荷重載滑行的運動中，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，造 成油路堵塞等現(xiàn)實缺陷。其它的機械運動系統(tǒng)也都存在上述缺陷，如何減小相對運動體之間的磨損、延長 使用壽命、提高承受重載能力是當(dāng)今機械行業(yè)急需解決的問題
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種利用高壓液體壓力膨脹 產(chǎn)生液體壓強支撐懸浮實現(xiàn)重載高速運行、精度高、使用壽命長的高承載機械運動液體壓 強支撐懸浮系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，它包括有工作運行滑動體、支撐承載體， 工作運行滑動體滑動設(shè)置在支撐承載體上，工作運行滑動體在與支撐承載體接觸的運動表 面上對稱開設(shè)有1個或多個開合式支承液壓腔，每個支承液壓腔分別與支撐承載體相應(yīng) 的支撐面組合成開合式結(jié)構(gòu)；它還包括有為支承液壓腔提供高壓液體的供液系統(tǒng)，每個支 承液壓腔分別通過管路與供液系統(tǒng)連通，供液系統(tǒng)的高壓液體在支承液壓腔中形成壓力膨 脹，令工作運行滑動體與支撐承載體分離托開形成間隙產(chǎn)生排泄，將工作運行滑動體支撐 懸浮。[0010]所述工作運行滑動體的底部設(shè)有運動軌道，運動軌道的兩側(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液壓腔。所述角度面與水平面之間的角度為45 135度。所述工作運行滑動體底部設(shè)有與水平面平行的底平面，底平面上分布有支承液壓腔。所述工作運行滑動體的底平面低于支撐承載體的上端面。所述工作運行滑動體的運動軌道為V型結(jié)構(gòu)或Λ型槽結(jié)構(gòu)。所述工作運行滑動體的運動軌道也可以為梯形結(jié)構(gòu)或倒梯形結(jié)構(gòu)。所述運動軌道的底部設(shè)有與水平面平行的底平面，底平面上分布有支承液壓腔。所述供液系統(tǒng)為可調(diào)節(jié)流量的自動變量供油系統(tǒng)。所述工作運行滑動體上支承液壓腔與相應(yīng)的運動表面的面積比例為1/4 7/8。本實用新型有益效果為本實用新型包括有工作運行滑動體、支撐承載體，工作運 行滑動體上設(shè)有支承液壓腔，支承液壓腔通過供液系統(tǒng)供液施壓，并保持足夠的流量，液體 在高速流入開合式支承液壓腔后產(chǎn)生液體膨脹對抗作用，將工作運行滑動體與支撐承載體 膨脹托開分離形成間隙，形成的間隙會使支承液壓腔的液體產(chǎn)生排泄，排泄的液體將工作 運行滑動體支撐懸浮，在供液系統(tǒng)不斷供油的條件下，支撐懸空排泄可一直保持不變，即稱 之為液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，在工作運行滑動體的工作臺面上承放的工作物重量大小不受 影響，當(dāng)液體壓強支撐懸浮力達到要求后就可運行，不會發(fā)生摩擦損傷，從而使工作運行滑 動體在承載重負荷高速工作運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，本實用新型的制造生產(chǎn)比傳統(tǒng)靜壓運動系統(tǒng)更容易，且可靠性更 高，充分降低了重載方面的制作難度，提高了工作運行速度，可廣泛應(yīng)用于各種類型的重載 高低速、高速運行的機床導(dǎo)軌、軸承等之中。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型第四實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型第五實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明，見圖1，高承載機械運動液體壓強支 撐懸浮系統(tǒng)，它包括有支撐承載體2、沿前后方向滑動設(shè)置在支撐承載體2上的工作運行滑 動體1、供液系統(tǒng)4，工作運行滑動體1上在與支撐承載體2結(jié)合接觸的運動表面開設(shè)有多 個高壓支承液壓腔3，多個支承液壓腔3以左右對稱的方式分布在工作運行滑動體1底部， 工作運行滑動體1上每個支承液壓腔3分別與支撐承載體2接觸結(jié)合形成開合式支承液壓 腔3結(jié)構(gòu)。支承液壓腔3尺寸即支撐受力面積，支承液壓腔3與相對應(yīng)運動表面(即該支 承液壓腔3所在運動表面)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， 保證通入液體時有足夠的壓力。供液系統(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，供液系統(tǒng)4利用油作為液體 介質(zhì)可以起到更好的潤滑作用，液體介質(zhì)也可以是水或其它液體。支承液壓腔3通過管路 與供液系統(tǒng)4連通，進油口安置保壓閥，供液系統(tǒng)4利用油泵加壓流入支承液壓腔3提供高 壓油，供液系統(tǒng)4的高壓液體在支承液壓腔3中形成壓力膨脹，致使工作運行滑動體1與支 撐承載體2分離托開產(chǎn)生液體支撐懸浮排泄。工作運行滑動體1底部設(shè)有運動軌道6，運動軌道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液壓腔3，并且工作 運行滑動體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 面積水平式支承液壓腔3，確保工作運行滑動體1重載運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均為工作運行滑動體1的運動表面，傾 斜角度式支承液壓腔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。工作運行滑動體1的底 平面9及兩側(cè)角度面8低于支撐承載體2的上端面。本實用新型是將工作運行滑動體1計算好需要的最大承重值后，在運動軌道6的 角度面8和底平面9上加工好液體支承液壓腔3，放置于加工完好的支撐承載體2上，經(jīng)自 動變量供液系統(tǒng)4直接連通至各支撐液壓腔3，供液系統(tǒng)4運轉(zhuǎn)后，各支撐液壓腔3當(dāng)即產(chǎn) 生壓強支撐懸浮，工作運行滑動體1的運動平穩(wěn)度高，高速運行中的可靠性高，及往復(fù)運動 的精度高。本實用新型已在每天M小時的高載高速運行環(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。本實用新型的工作原理為支承液壓腔3通過供液系統(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液壓腔3后產(chǎn)生液體膨脹對抗作用，將工作運行滑動體1與 支撐承載體2膨脹托開形成間隙，形成的間隙會使支承液壓腔3的液體產(chǎn)生排泄，排泄的液 體將工作運行滑動體1支撐懸浮，在供液系統(tǒng)4不斷供油的條件下，支撐懸空排泄可一直保 持不變，即稱之為液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)技術(shù)，在工作運行滑動體1的工作臺面上承放的 工作物重量大小不受影響，當(dāng)工作運行滑動體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支撐懸浮力。當(dāng)工作運行滑動體1的 壓強支撐懸浮力達到要求后，壓力繼電器接通，啟動傳動系統(tǒng)，驅(qū)動工作運行滑動體1作往 復(fù)運動工作，實現(xiàn)了液體壓強支撐懸浮技術(shù)的完整方案，從而使機床工作運行滑動體1在 承載重負荷高速工作運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，本實用新型的制造生產(chǎn)比傳統(tǒng)靜壓系統(tǒng)更容易，且可靠性更高，充分降低了重載方面 的制作難度，提高了工作運行速度，可廣泛應(yīng)用于各種類型的重載高及低速、機床導(dǎo)軌、軸 承之中，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。作為本實用新型的第二實施方式，見圖2所示，與上述實施方式不同的是，工作運 行滑動體1的運動軌道6為V型軌道，V型軌道的兩側(cè)角度面8上對稱分布有支承液壓腔 3，角度面8與水平面之間的角度為135度。作為本實用新型的第三實施方式，見圖3所示，與上述實施方式不同的是，工作運 行滑動體1的運動軌道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 分布有支承液壓腔3，角度面8與水平面之間的角度為45度。作為本實用新型的第四實施方式，見圖4所示，與上述實施方式不同的是，工作運行滑動體1的運動軌道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液壓腔3，角度面8與 水平面之間的角度為60度。作為本實用新型的第五實施方式，見圖5所示，與上述實施方式不同的是，工作運 行滑動體1的運動軌道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液壓腔3， 角度面8與水平面之間的角度為110度。以上所述僅是本實用新型的較佳實施例，故凡依本實用新型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，均包括于本實用新型專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，它包括有工作運行滑動體(1)、支撐承載 體O)，工作運行滑動體(1)滑動設(shè)置在支撐承載體( 上，其特征在于所述工作運行滑 動體(1)在與支撐承載體( 接觸的運動表面上對稱開設(shè)有支承液壓腔(3)，支承液壓腔 (3)與支撐承載體(2)相應(yīng)的支撐面組合成開合式結(jié)構(gòu)；它還包括有為支承液壓腔(3)提 供高壓液體的供液系統(tǒng)G)，支承液壓腔C3)通過管路與供液系統(tǒng)(4)連通，供液系統(tǒng)(4) 的高壓液體在支承液壓腔(3)中形成壓力膨脹，令工作運行滑動體(1)與支撐承載體(2) 分離托開形成間隙產(chǎn)生排泄，將工作運行滑動體(1)支撐懸浮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其特征在于所述 工作運行滑動體(1)的底部設(shè)有運動軌道(6)，運動軌道(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液壓腔(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，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所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其特征在于所述工作運行滑動體(1)底部設(shè)有與水平面平行的底平面(9)，底平面(9)上分布有支承液壓腔 ⑶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其特征在于所述 工作運行滑動體(1)的底平面(9)低于支撐承載體O)的上端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其特征在于所述 工作運行滑動體(1)的運動軌道(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所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其特征在于所述 工作運行滑動體(1)的運動軌道(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所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其特征在于所述運動軌道(6)的底部設(shè)有與水平面平行的底平面(9)，底平面(9)上分布有支承液壓腔 ⑶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其特征在于所述 供液系統(tǒng)(4)為可調(diào)節(jié)流量的自動變量供油系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項所述的高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其 特征在于所述工作運行滑動體(1)上支承液壓腔(3)與相應(yīng)的運動表面的面積比例為 1/4 7/8。
專利摘要本實用新型涉及液壓懸浮系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高承載機械運動液體壓強支撐懸浮系統(tǒng)，其包括有工作運行滑動體、支撐承載體、供液系統(tǒng)，工作運行滑動體上對稱設(shè)有支承液壓腔，供液系統(tǒng)的高壓液體在支承液壓腔中形成壓力膨脹，將工作運行滑動體與支撐承載體膨脹托開分離形成間隙，形成的間隙會使支承液壓腔的液體產(chǎn)生排泄，排泄的液體將工作運行滑動體支撐懸浮，當(dāng)液體壓強支撐懸浮力達到要求后就可運行，實現(xiàn)相對運動面零摩擦零損傷，從而使工作運行滑動體在承載重負荷高速工作運動中能保證長久的高精度和使用壽命，本實用新型的制造生產(chǎn)比傳統(tǒng)靜壓系統(tǒng)可靠性更高，充分降低了重載方面的制作難度。
文檔編號B24B41/00GK201902450SQ20102068465
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者黃歐 申請人:東莞市尚正機電科技有限公司