專利名稱:一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及液壓懸浮系統(tǒng)技術領域,特別涉及一種高承載圓柱體機械運動液壓支 撐懸浮系統(tǒng),主要應用于圓柱體機械運動旋轉(zhuǎn)結(jié)構,如軸類結(jié)構等。
背景技術:
目前機械運動系統(tǒng)中,經(jīng)常都是利用滾動滑動運行、或是工作圓柱旋轉(zhuǎn)體通過滾 珠等滾動體與支撐承載固定體的滾道接觸并沿周向滾動旋轉(zhuǎn),其一般是利用潤滑油實現(xiàn)潤 滑滑動,但是這種接觸式旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體與支撐承載固定體磨損嚴重,無法保 障精度和使用壽命,不能夠承受重載。也有機械運動系統(tǒng)利用靜油壓使軸與軸瓦之間形成 油膜,因靜油壓的壓強低,形成的油膜不夠高速運轉(zhuǎn)及高負荷的工作環(huán)境使用,油膜容易在 重負荷及高速的環(huán)境中造成油的分子結(jié)構裂變變質(zhì),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,極易造成旋轉(zhuǎn)體的運行不 平穩(wěn)和產(chǎn)生相互摩擦損傷,并在旋轉(zhuǎn)體的摩擦損傷中無法保障精度和使用壽命。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今機械行業(yè)急需解決的問 題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足而提供一種利用高壓油壓力膨脹產(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圓柱體機械運動液壓支 撐懸浮系統(tǒng),能夠承載5-5000噸的重載。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),它包括有工作圓柱旋轉(zhuǎn)體、支撐 承載固定體,支撐承載固定體開設有與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體配合的圓形內(nèi)孔,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體 轉(zhuǎn)動設置在內(nèi)孔中,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體與支撐承載固定體的內(nèi)孔之間為間隙配合,工作圓柱 旋轉(zhuǎn)體的圓周外表面沿周向均勻開設有多個由外部供油系統(tǒng)提供高壓油的支承油腔,相鄰 兩個支承油腔之間分別開設有減負回油槽;外部供油系統(tǒng)的高壓油在支承油腔中形成壓力 膨脹,在工作圓柱旋轉(zhuǎn)體的圓周外表面形成均布相等的間隙排泄,將工作圓柱旋轉(zhuǎn)體支撐 懸浮。所述支承油腔為3 100個。輸入支承油腔的高壓油的壓力為3 35MP。所述工作圓柱旋轉(zhuǎn)體懸浮后與內(nèi)孔的圓周內(nèi)表面之間的間隙為0. 05 1mm。所述支撐承載固定體的端部蓋設有第一端蓋,第一端蓋與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體端面配 合的端面上開設有環(huán)形供油腔,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體內(nèi)開設有多個與支承油腔對應的供油孔, 多個支承油腔分別通過供油孔與環(huán)形供油腔連通,環(huán)形供油腔通過進油孔與外部供油系統(tǒng) 連通。所述內(nèi)孔中開設有環(huán)形排泄主回油腔,減負回油槽的內(nèi)端延伸至排泄主回油腔的位置處,排泄主回油腔上開設有連通支撐承載固定體外部的排泄主回油口。所述第一端蓋的外端部蓋設有第二端蓋,第二端蓋的內(nèi)端面上開設有圓形回油 腔,圓形回油腔通過端部回油孔與排泄主回油口連通。所述工作圓柱旋轉(zhuǎn)體也可以是在軸心開設有與外部供油系統(tǒng)連通的中心供油孔, 每個支承油腔分別與中心供油孔連通。所述支承油腔總面積與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體的圓周外表面面積的比例為1/4 7/8。本發(fā)明有益效果為本發(fā)明包括有工作圓柱旋轉(zhuǎn)體、支撐承載固定體,工作圓柱旋 轉(zhuǎn)體與支撐承載固定體的內(nèi)孔之間為間隙配合,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體的圓周外表面沿周向均勻 開設有多個由外部供油系統(tǒng)提供高壓油的支承油腔,相鄰兩個支承油腔之間分別開設有減 負回油槽;供油系統(tǒng)的高壓油在支承油腔中形成壓力膨脹將工作圓柱旋轉(zhuǎn)體托起,在高壓 油的壓強平衡作用下使工作圓柱旋轉(zhuǎn)體自動尋找圓周中心定位點,懸浮自定心能力高,此 時工作圓柱旋轉(zhuǎn)體與內(nèi)孔保持間隙,間隙會在工作圓柱旋轉(zhuǎn)體的圓周外表面形成均布相等 的間隙排泄,在周圈高壓油相等排泄作用下,將工作圓柱旋轉(zhuǎn)體支撐懸浮,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,在工作圓柱旋轉(zhuǎn)體的負載重量大小不受影 響,當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,過載能力大,空載負 荷輕,轉(zhuǎn)速高,抗徑向撞擊,從而使工作圓柱旋轉(zhuǎn)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),高壓油會自動清理油路堵塞,本發(fā)明的制造生產(chǎn) 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,可廣泛應用 于各種類型的重載高低速的冶金設備、礦山設備、重載機車、機床等之中,取代軸承之應用。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構示意圖;圖2是本發(fā)明端面方向的結(jié)構示意圖;圖3是圖1中A-A方向的截面圖;圖4是本發(fā)明工作圓柱旋轉(zhuǎn)體端面方向的結(jié)構示意圖;圖5是本發(fā)明支撐承載固定體的截面圖;圖6是本發(fā)明另一實施方式的結(jié)構示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明,見圖1 5,一種高承載圓柱體機械運動 液壓支撐懸浮系統(tǒng),它包括有工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1、支撐承載固定體2,支撐承載固定體2開設 有與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1配合的圓形內(nèi)孔3,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1轉(zhuǎn)動設置在內(nèi)孔3中,工作圓 柱旋轉(zhuǎn)體1與支撐承載固定體2的內(nèi)孔3之間為間隙配合。工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1的圓周外表面沿周向均勻開設有多個由外部供油系統(tǒng)提供高 壓油的支承油腔4,確保工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1重載運行時在上下左右各向平穩(wěn)無跳動導向,防 止發(fā)生偏移,精度高,供油時工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1自定心能力高,相鄰兩個支承油腔4之間分 別開設有減負回油槽5,可將油回收循環(huán)利用并減輕負載阻力。支承油腔4為3 100個, 如可以是3個、4個、5個、6個、7個、8個、20個、30個、50個、70個、100個,當然也可以是其 它數(shù)量,數(shù)量越多工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1受力越均勻,在本實施方式中支承油腔4為6個。支承油腔4尺寸即支撐受力面積,支承油腔4總面積與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1的圓周外表面面積的 比例為1 /4 7/8,如可以是1 /4、2/5、3/6、5/6、7/8等,油腔面積大,保證通入油時有足夠的 壓力。多個支承油腔4分別與供油系統(tǒng)連通,進油口安置保壓閥,供油系統(tǒng)利用油泵加 壓流入支承油腔4提供高壓油。供油系統(tǒng)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)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。供油系統(tǒng)持續(xù)向支承油腔4 輸入壓力為3 35MP的高壓油,填充至每個支承油腔4。外部供油系統(tǒng)的高壓油在支承油 腔4中形成壓力膨脹,在工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1的圓周外表面形成均布相等的間隙排泄,將工作 圓柱旋轉(zhuǎn)體1支撐懸浮。工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1懸浮后與內(nèi)孔3的圓周內(nèi)表面之間的間隙為 0.05 1mm。內(nèi)孔3的圓周內(nèi)表面為光滑面,減小內(nèi)孔3的圓周內(nèi)表面對高壓油的影響。支撐承載固定體2的端部蓋設有第一端蓋6,第一端蓋6與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1端面 配合的端面上開設有環(huán)形供油腔8,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1內(nèi)開設有多個與支承油腔4對應的供 油孔9,多個支承油腔4分別通過供油孔9與環(huán)形供油腔8連通,環(huán)形供油腔8通過進油孔 10與外部供油系統(tǒng)連通,供油系統(tǒng)的油由進油孔10進入環(huán)形供油腔8中,然后經(jīng)過供油孔 9進入支承油腔4,這種端面供油方式結(jié)構簡單,不受工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1旋轉(zhuǎn)運動的影響,供 油順暢,并且環(huán)形供油腔8通入油后對工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1端面產(chǎn)生軸向的支撐力,對工作圓 柱旋轉(zhuǎn)體1起到軸向定位防竄的作用。內(nèi)孔3中部開設有環(huán)形排泄主回油腔11,支承油腔4與排泄主回油腔11相錯開, 減負回油槽5的內(nèi)端延伸至排泄主回油腔11的位置處,排泄主回油腔11上開設有連通支 撐承載固定體2外部的排泄主回油口 12,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1在旋轉(zhuǎn)過程中,減負回油槽5的 內(nèi)端的油會在離心力的作用下甩到排泄主回油腔11中,再由排泄主回油口 12排出,可將排 泄主回油口 12排出的油收集回收到供油系統(tǒng)進行循環(huán)利用。第一端蓋6的外端部蓋設有第二端蓋7,第二端蓋7的內(nèi)端面上開設有圓形回油腔 13,圓形回油腔13通過端部回油孔14與排泄主回油口 12連通,減負回油槽5的外端的油 流入圓形回油腔13,然后經(jīng)過端部回油孔14流至排泄主回油口 12,統(tǒng)一排出和回收油。可 以在排泄主回油口 12處連接抽油泵,利用抽油泵抽油,在排泄主回油口 12和排泄主回油腔 11形成負壓,能將支承油腔4排泄出來的油吸干凈,吸油效果好。本發(fā)明可以是左右對稱結(jié)構,即支撐承載固定體2的兩端均設有第一端蓋6、第二 端蓋7,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1靠近兩端的圓周外表面分別沿周向均勻開設有多個的支承油腔 4、減負回油槽5,這種結(jié)構運行更平穩(wěn)。本發(fā)明的支承油腔4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 支承油腔4后產(chǎn)生液體膨脹對抗作用,將工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1托起,在高壓油的壓強平衡作 用下使工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1自動尋找圓周中心定位點,懸浮自定心能力高,此時工作圓柱旋 轉(zhuǎn)體1與內(nèi)孔3保持間隙,間隙會在工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1的圓周外表面形成均布相等的間隙 排泄,在周圈高壓油相等排泄作用下,將工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1支撐懸浮,完全實現(xiàn)液體支撐懸 浮,在此只需做好高壓油排泄后的回收工作。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,在工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1的負載重量大小不受影響,當工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1載荷 大小變化時,供油系統(tǒng)可自動改變排泄變量,以適應被承載重量的不同,保證有足夠的液體壓強支撐懸浮力。當工作圓柱旋轉(zhuǎn)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)動工作圓柱旋轉(zhuǎn)體1作旋轉(zhuǎn)運動工作。當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,過載能力大,空載負荷輕,轉(zhuǎn)速高,抗徑向撞擊,從而使工作 圓柱旋轉(zhuǎn)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),高壓油會自動清理油路堵塞,本發(fā)明的制造生產(chǎn)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,可廣泛應用于各種類型的重載高低速的冶金設 備、礦山設備、重載機車、機床等之中,取代軸承之應用。作為本發(fā)明的另一實施方式,見圖6所示,與上一實施方式不同的是工作圓柱旋 轉(zhuǎn)體1軸心開設有與外部供油系統(tǒng)連通的中心供油孔15,每個支承油腔4分別與中心供油 孔15連通,外部供油系統(tǒng)通過中心供油孔15為支承油腔4供油,結(jié)構簡單。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)。
權利要求
1.一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),它包括有工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)、支 撐承載固定體O),支撐承載固定體( 開設有與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)配合的圓形內(nèi)孔 (3),工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)轉(zhuǎn)動設置在內(nèi)孔(3)中,其特征在于所述工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)與 支撐承載固定體O)的內(nèi)孔(3)之間為間隙配合,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)的圓周外表面沿周 向均勻開設有多個由外部供油系統(tǒng)提供高壓油的支承油腔G),相鄰兩個支承油腔(4)之 間分別開設有減負回油槽(5);外部供油系統(tǒng)的高壓油在支承油腔(4)中形成壓力膨脹,在 工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)的圓周外表面形成均布相等的間隙排泄,將工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)支撐 懸浮。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),其特征在 于所述支承油腔為3 100個。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),其特征在 于輸入支承油腔的高壓油的壓力為3 ;35MP。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),其特征在 于所述工作圓柱旋轉(zhuǎn)體⑴懸浮后與內(nèi)孔⑶的圓周內(nèi)表面之間的間隙為0. 05 1mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),其特征在 于所述支撐承載固定體( 的端部蓋設有第一端蓋(6),第一端蓋(6)與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體 (1)端面配合的端面上開設有環(huán)形供油腔(8),工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)內(nèi)開設有多個與支承油 腔⑷對應的供油孔(9),多個支承油腔(4)分別通過供油孔(9)與環(huán)形供油腔⑶連通, 環(huán)形供油腔(8)通過進油孔(10)與外部供油系統(tǒng)連通。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),其特征在 于所述內(nèi)孔(3)中開設有環(huán)形排泄主回油腔(11),減負回油槽(5)的內(nèi)端延伸至排泄主 回油腔(11)的位置處,排泄主回油腔(11)上開設有連通支撐承載固定體( 外部的排泄 主回油口(12)。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),其特征在 于所述第一端蓋(6)的外端部蓋設有第二端蓋(7),第二端蓋(7)的內(nèi)端面上開設有圓形 回油腔(13),圓形回油腔(13)通過端部回油孔(14)與排泄主回油口(12)連通。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),其特征在 于所述工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)軸心開設有與外部供油系統(tǒng)連通的中心供油孔(15),每個支 承油腔⑷分別與中心供油孔(15)連通。
9.根據(jù)權利要求1-8任意一項所述的一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng), 其特征在于所述支承油腔(4)總面積與工作圓柱旋轉(zhuǎn)體(1)的圓周外表面面積的比例為 1/4 7/8。
全文摘要
本發(fā)明涉及液壓懸浮系統(tǒng)技術領域,特別涉及一種高承載圓柱體機械運動液壓支撐懸浮系統(tǒng),其包括有工作圓柱旋轉(zhuǎn)體、支撐承載固定體,工作圓柱旋轉(zhuǎn)體的圓周外表面沿周向均勻開設有多個支承油腔,相鄰兩個支承油腔之間分別開設有減負回油槽,供油系統(tǒng)的高壓油在支承油腔中形成壓力膨脹將工作圓柱旋轉(zhuǎn)體托起保持間隙,間隙會在內(nèi)孔的圓周內(nèi)表面形成均布相等的間隙排泄,將工作圓柱旋轉(zhuǎn)體支撐懸浮,在工作圓柱旋轉(zhuǎn)體的負載重量大小不受影響,不會發(fā)生摩擦損傷,過載能力大,空載負荷輕,轉(zhuǎn)速高,抗徑向撞擊,從而使工作圓柱旋轉(zhuǎn)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,本發(fā)明制造生產(chǎn)容易,且可靠性更高。
文檔編號F16C33/00GK102042328SQ20101060489
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權日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