静压导轨平台、静压导轨运输机构、静压导轨磨床

文档序号:387174 发布日期:2021-12-14 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 静压导轨平台、静压导轨运输机构、静压导轨磨床 (Hydrostatic guideway platform, hydrostatic guideway transport mechanism, hydrostatic guideway grinding machine ) 是由 班学荣 徐伟光 李钻锐 杨静 于 2021-10-19 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种静压导轨平台,包括:载台主体、导轨座、进油阀以及平衡组件;导轨座安装于载台主体上,导轨座与载台主体构成导轨容纳槽,载台主体上开设有阀门安装孔,进油阀插接于阀门安装孔,平衡组件固定安装于导轨座上。导轨容纳槽的槽壁上开设有承载油腔;平衡组件包括:基座、多个垫块以及多个弹性垫片;基座安装于导轨座上,多个垫块安装于基座上,基座上开设有第一调节油腔,每一垫块上开设有第二调节油腔,多个弹性垫片设于垫块与基座之间。本发明的静压导轨平台可以在受到外载荷后平衡油路的油压。本发明还公开一种包括该静压导轨平台的静压导轨运输机构,以及一种包括上述静压导轨运输机构的静压导轨磨床。(The invention discloses a static pressure guide rail platform, which comprises: the device comprises a carrier main body, a guide rail seat, an oil inlet valve and a balance assembly; the guide rail seat is installed on the microscope carrier main body, the guide rail seat and the microscope carrier main body form a guide rail accommodating groove, a valve mounting hole is formed in the microscope carrier main body, the oil inlet valve is connected to the valve mounting hole in an inserting mode, and the balance assembly is fixedly installed on the guide rail seat. A bearing oil cavity is formed in the groove wall of the guide rail accommodating groove; the balance assembly includes: the device comprises a base, a plurality of cushion blocks and a plurality of elastic gaskets; the base is installed on the guide rail seat, and a plurality of cushion blocks are installed on the base, have seted up first oil regulating pocket on the base, have seted up second oil regulating pocket on each cushion block, and a plurality of resilient pads are located between cushion block and the base. The hydrostatic guideway platform can balance the oil pressure of an oil way after being subjected to external load. The invention also discloses a hydrostatic guideway conveying mechanism comprising the hydrostatic guideway platform and a hydrostatic guideway grinding machine comprising the hydrostatic guideway conveying mechanism.)

静压导轨平台、静压导轨运输机构、静压导轨磨床

技术领域

本发明涉及磨床技术领域,特别是涉及一种静压导轨平台、静压导轨运输机构、静压导轨磨床。

背景技术

目前在精密磨床中,静压导轨常被用于传动定位系统。静压导轨是一种将一定压力的油液通入到两个相对运动的导轨面间,形成承载油膜,以此将运动件托起的导轨结构。静压导轨的两个相对运动的导轨面之间并不之间接触,两者之间存在承载油膜,如此,使得导轨面之间处于纯液体摩擦状态,可以将滑动摩擦改变为液体摩擦,大幅度降低摩擦系数,而且油膜抗振性良好,这样的优点使得静压导轨具有良好的稳定性,适用于精密控制。

静压导轨需要将一定压力的油液通入到两个相对运动的导轨面间,因此,静压导轨上开设有多条油路。而且,油液的压力需要准确控制在一定的范围内,油压的变化会引起导轨面之间导轨间隙的变化,因此油压既不能过高也不能过低。但是,传统的静压导轨的多条油路之间相对独立,受到外载荷后各油路之间油压会出现不平衡,从而影响静压导轨的运动精度。为此,如何设计一种静压导轨平台,可以在受到外载荷后平衡各油路的油压,进而提高静压导轨平台的运动精度,这是该领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种静压导轨平台,其可以在受到外载荷后平衡各油路的油压,进而提高静压导轨平台的运动精度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种静压导轨平台,包括:载台主体、导轨座、进油阀以及平衡组件;

所述导轨座安装于所述载台主体上,所述导轨座与所述载台主体构成导轨容纳槽,所述载台主体上开设有阀门安装孔,所述进油阀插接于所述阀门安装孔,所述平衡组件固定安装于所述导轨座上;

所述导轨容纳槽的槽壁上开设有承载油腔,所述承载油腔包括:上承载油腔、下承载油腔以及侧承载油腔;

所述平衡组件包括:基座、多个垫块以及多个弹性垫片;所述基座安装于所述导轨座上,多个所述垫块安装于所述基座上,所述基座上开设有第一调节油腔,每一所述垫块上开设有与所述第一调节油腔对应的第二调节油腔,多个所述弹性垫片设于所述垫块与所述基座之间,所述弹性垫片处于所述第一调节油腔与所述第二调节油腔之间;

所述第一调节油腔与所述下承载油腔连通,所述第二调节油腔与所述上承载油腔连通。

在其中一个实施例中,所述导轨座上开设有进油通道,所述基座上开设有主通道,所述进油通道连通所述主通道与所述进油阀。

在其中一个实施例中,所述导轨座上开设有侧壁输油通道,所述侧壁输油通道连通所述主通道与所述侧承载油腔。

在其中一个实施例中,所述第一调节油腔上开设有第一进油通孔以及第一排油通孔,所述第一进油通孔与所述主通道贯通,所述导轨座上开设有第一输油通道,所述第一输油通道连通所述第一排油通孔与所述下承载油腔。

在其中一个实施例中,所述第二调节油腔开设有第二进油通孔以及第二排油通孔;

所述垫块上开设有第二进油通道以及第二排油通道;所述第二进油通道与所述主通道连通,所述第二进油通孔与所述第二进油通道贯通,所述第二排油通孔与所述第二排油通道贯通;

所述导轨座上开设有第二输油引导通道,所述载台主体上开设有第二输油辅助通道,所述第二输油引导通道连通所述第二排油通道与所述第二输油辅助通道,所述第二输油辅助通道与所述上承载油腔贯通。

在其中一个实施例中,所述载台主体的两侧设有防护板。

一种静压导轨运输机构,包括上述的静压导轨平台,还包括导轨机座以及螺杆传动组件;

所述静压导轨平台滑动设于所述导轨机座上,所述导轨机座上设有导轨,所述导轨部分收容于所述导轨容纳槽内;所述螺杆传动组件安装于所述导轨机座上,所述螺杆传动组件与所述静压导轨平台驱动连接。

在其中一个实施例中,所述螺杆传动组件包括:驱动电机、传动螺杆以及与所述传动螺杆配合的滑动螺母;

所述驱动电机与所述传动螺杆驱动连接,所述滑动螺母安装于所述静压导轨平台上。

一种静压导轨磨床,包括上述的静压导轨运输机构,还包括磨架以及工作台;

所述磨床安装于所述静压导轨平台上,所述工作台滑动安装于所述导轨机座上;所述磨床上设有砂轮,所述工作台上设有头架。

在其中一个实施例中,所述磨床上设有砂轮防护罩,所述砂轮转动收容于所述砂轮防护罩内。

综上,本发明的一种静压导轨平台,其可以在受到外载荷后平衡各油路的油压,进而提高静压导轨平台的运动精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的一种静压导轨平台的结构示意图;

图2为本发明的一种静压导轨平台的局部示意图;

图3为图1所示的一种静压导轨平台的局部剖视图(一);

图4为图1所示的一种静压导轨平台的局部剖视图(二);

图5为本发明的一种静压导轨平台的主油路的示意图;

图6为本发明的一种静压导轨平台的第一分支油路的示意图;

图7为本发明的一种静压导轨平台的第二分支油路的示意图;

图8为本发明的一种静压导轨平台的第三分支油路的示意图;

图9为图2所示的平衡组件的剖视图;

图10为本发明的一种静压导轨运输机构的结构示意图;

图11为图10所示的螺杆传动组件的结构示意图;

图12为本发明的一种静压导轨磨床的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明公开一种静压导轨平台,旨在使其受载后能够平衡各油路的油压,进而提高静压导轨平台的运动精度。如图1所示,本发明的一种静压导轨平台10,包括:载台主体100、导轨座200、进油阀300以及平衡组件400。

其中,如图1及图2所示,导轨座200安装于载台主体100上,导轨座200与载台主体100构成导轨容纳槽210,载台主体100上开设有阀门安装孔110(如图3所示),进油阀300插接于阀门安装孔110,平衡组件400固定安装于导轨座200上。

具体地,如图3及图4所示,导轨容纳槽210的槽壁上开设有承载油腔220,承载油腔220包括:上承载油腔221、下承载油腔222以及侧承载油腔223。

如图4所示,平衡组件400包括:基座410、多个垫块420以及多个弹性垫片430。基座410安装于导轨座200上,多个垫块420安装于基座410上,基座410上开设有第一调节油腔401,每一垫块420上开设有与第一调节油腔401对应的第二调节油腔402,多个弹性垫片430设于垫块420与基座410之间,而且,弹性垫片430处于第一调节油腔401与第二调节油腔402之间。其中,第一调节油腔401与下承载油腔222连通,第二调节油腔402与上承载油腔221连通。

工作时,与导轨座200配合的导轨(图未示)收容于导轨容纳槽210内,外部液压油通过进油阀300注入到载台主体100及导轨座200的内部油路中,并通过内部油路涌入到承载油腔220中。如此,导轨容纳槽210的槽壁与导轨之间将被液压油隔开,即两者的间隙中形成承载油膜。进一步地,由于静压导轨平台10主要的承重面是上承载油腔221与下承载油腔222所在的平面,当载重发生变化,上承载油腔221与下承载油腔222处的油压会相应发生变化,平衡组件400的作用便是用于平衡这种变化后出现的油压差。

例如,当载重变大,上承载油腔221处的导轨间隙变小,下承载油腔222处的导轨间隙变大,则上承载油腔221处的油压变大,下承载油腔222处的油压变小,此时,平衡组件400做出相应动作,通过改变第一调节油腔401与第二调节油腔402的体积,对上承载油腔221与下承载油腔222处的油压进行平衡调节。同理,当载重变小时,上承载油腔221处的导轨间隙变大,下承载油腔222处的导轨间隙变小,则上承载油腔221处的油压大于下承载油腔222处的油压,此时,平衡组件400再次改变第一调节油腔401与第二调节油腔402的体积,进而实现平衡调节。具体地调节过程将在下文进行阐述说明。

为了实现上述的平衡调节过程,本发明还特别设计了载台主体100以及导轨座200的油路通道,以使得液压油从进油阀300注入后可以顺畅地涌入到承载油腔220中,并使得上承载油腔221与下承载油腔222的油路经过平衡组件400。接下来,结合本实施例,对本发明的油路通道进行具体说明:

在本实施例中,如图4及图5所示,导轨座200上开设有进油通道201,基座410上开设有主通道411,进油通道201连通主通道411与进油阀300。进油通道201与主通道411共同构成本发明的主油路,工作时,液压油从进油阀300注入,经过进油通道201并导入到主通道411内,然后通过三个不同的油路最终进入到承载油腔220中。

在本实施例中,如图6所示,第一调节油腔401上开设有第一进油通孔401a以及第一排油通孔401b,第一进油通孔401a与主通道411贯通,导轨座200上开设有第一输油通道202,第一输油通道202连通第一排油通孔401b与下承载油腔222。工作时,在主通道411的液压油会通过第一进油通孔401a进入到第一调节油腔401内,并经过平衡调节后,从第一排油通孔401b排入到第一输油通道202,最终进入下承载油腔222内。该路线称为本发明的第一分支油路。

在本实施例中,如图7所示,第二调节油腔402开设有第二进油通孔402a以及第二排油通孔402b。垫块420上开设有第二进油通道421以及第二排油通道422;第二进油通道421与主通道411连通,第二进油通孔402a与第二进油通道421贯通,第二排油通孔402b与第二排油通道422贯通。而且,导轨座200上开设有第二输油引导通道203,载台主体100上开设有第二输油辅助通道101,第二输油引导通道203连通第二排油通道422与第二输油辅助通道101,第二输油辅助通道101与上承载油腔221贯通;

工作时,如图7所示,在主通道411的液压油会通过第二进油通道421、第二进油通孔402a,进入到第二调节油腔402中,然后再从第二排油通孔402b、第二排油通道422涌入到第二输油引导通道203,最后经过第二输油辅助通道101进入上承载油腔221。该路线称为本发明的第二分支油路。

要说明的是,如图7所示,液压油从基座410流向垫块420需要穿过设在两者之间的弹性垫片430,为了实现液压油顺畅流通,弹性垫片430在相应位置开设有垫片通孔431,但弹性垫片430仍将第一调节油腔401与第二调节油腔402分隔开。

在本实施例中,如图8所示,导轨座200上开设有侧壁输油通道204,侧壁输油通道204连通主通道411与侧承载油腔223。工作时,在主通道411的液压油通过侧壁输油通道204,进而注入到侧承载油腔223。该路线称为本发明的第三分支油路。

至此,本发明的油路通道说明完毕,由上述可知,本发明的油路通道是由一条主油路,以及与该主油路连通的三条分支油路构成的。

下面结合上述结构,对本发明的静压导轨平台10的工作原理进行具体说明,请一并参考图4至图8:

工作时,与导轨座200配合的导轨(图未示)收容于导轨容纳槽210内,即导轨座200滑动包裹在导轨上,随后,外部液压油通过进油阀300注入主油路,并通过三条分支油路进入承载油腔220中,使得导轨座200与导轨之间的导轨间隙内充满液压油并形成承载油膜;

具体地,液压油从进油阀300注入,经过进油通道201后进入到主通道411内,随后分别进入三条分支油路;

其一,主通道411的液压油进入第一分支油路,如图6所示,其通过第一进油通孔401a进入到第一调节油腔401内,随后又通过第一排油通孔401b排出第一调节油腔401,然后经过第一输油通道202进入到下承载油腔222内,此时,第一调节油腔401内充满液压油;

其二,液压油进入第二分支油路,如图7所示,主通道411的液压油依次通过第二进油通道421、第二进油通孔402a,进入到第二调节油腔402中,待将第二调节油腔402注满后又从第二排油通孔402b排入第二排油通道422,然后依次经过第二输油引导通道203、第二输油辅助通道101,进入到上承载油腔221内;

其三,液压油进入第三分支油路,如图8所示,主通道411的液压油通过侧壁输油通道204,进而注入到侧承载油腔223内;

通过这三条分支油路使得承载油腔220中充满液压油,进而使导轨间隙形成承载油膜。当载重发生变化,需要平衡组件400来平衡分支油路之间的油压;

具体地,请参阅图9,当载重变大时,由于静压导轨平台10主要的承重面是上承载油腔221与下承载油腔222所在的平面,则此时上承载油腔221处的导轨间隙变小,第一分支油路的总体积随之减小,进而上承载油腔221处以及第一分支油路的油压变大。相对的,此时下承载油腔222处的导轨间隙变大,第二分支油路的总体积随之增大,进而下承载油腔222处以及第二分支油路的油压变小。这样,第一分支油路的油压大于第二分支油路的油压,则第一调节油腔401的油压大于第二调节油腔402的油压,此时,弹性垫片430在油压作用下将会发生轻微变形,即向第二调节油腔402凹陷。如此,第一分支油路的总体积增大,第二分支油路的总体积减小,便可以与载重增加引起的变化相互抵消,进而平衡第一分支油路与第二分支油路的油压;

同理,当载重变小时,上承载油腔221处的导轨间隙变大,第一分支油路的总体积随之增大;下承载油腔222处的导轨间隙变小,第二分支油路的总体积随之减小,此时,第一分支油路的油压小于第二分支油路的油压,则第一调节油腔401的油压小于第二调节油腔402的油压,则弹性垫片430在油压作用下向第一调节油腔401凹陷,从而减小第一分支油路的总体积、增大第二分支油路的总体积,进而抵消由载重减小引起的变化,平衡第一分支油路与第二分支油路的油压。

要说明的是,由于静压导轨平台10主要的承重面是上承载油腔221与下承载油腔222所在的平面,因此第三分支油路中并不需要进行平衡调节,但是为了更好地保持第三分支油路中的油压稳定,可以在侧壁输油通道204内安装节流螺钉(图未示),实施时,节流螺钉采用的是该领域内的技术人员公知的节流螺钉,故此处不再赘述其结构。

在其中一个实施例中,载台主体100的两侧设有防护板120,如此可以对平衡组件400进行保护。

综上所述,本发明的静压导轨平台10,能够在受载后能够平衡各油路的油压,进而提高静压导轨平台10的运动精度。

本发明还提供一种静压导轨运输机构20,包括上述静压导轨平台10,还包括导轨机座21以及螺杆传动组件30。如图10所示,其中,静压导轨平台10滑动设于导轨机座21上,导轨机座21上设有导轨22,导轨22部分收容于导轨容纳槽210内;螺杆传动组件30安装于导轨机座21上,螺杆传动组件30与静压导轨平台10驱动连接。

在本实施例中,如图11所示,螺杆传动组件30包括:驱动电机31、传动螺杆32以及与传动螺杆32配合的滑动螺母33。驱动电机31与传动螺杆32驱动连接,滑动螺母33安装于静压导轨平台10上。

工作时,驱动电机31带动传动螺杆32旋转,随后传动螺杆32通过螺纹驱动其上的滑动螺母33运动,并且,通过传动螺杆32的转动方向可以控制滑动螺母33的运动方向。又由于滑动螺母33安装于静压导轨平台10上,静压导轨平台10滑动于导轨22上,因此,当滑动螺母33运动时,将会带动静压导轨平台10沿着导轨22滑动。这样,通过控制驱动电机31,便可以控制静压导轨平台10的运动方向、速度、停止位置等,而且,本发明的静压导轨平台10实现油压平衡,使得驱动电机31能够实现更精准的控制。

综上,本发明的静压导轨运输机构20可以稳定且精准地控制静压导轨平台10的运动状态。

本发明还提供一种静压导轨磨床40,包括上述的静压导轨平台10及静压导轨运输机构20,还包括磨架41以及工作台42。如图12所示,其中,磨床41安装于静压导轨平台10上,工作台42滑动安装于导轨机座21上;磨床41上设有砂轮43,工作台42上设有头架44。

静压导轨磨床40用于对工件进行磨削加工,工作前,操作人员将工件装夹在头架44上;工作时,砂轮43高速旋转,操作人员通过控制静压导轨运输机构20上的驱动电机31,进而控制静压导轨平台10及其上的磨架41运动,使得高速旋转的砂轮43靠近工件。同时操控工作台42,使其带动头架44一起运动,进而使得工件靠磨砂轮43,实现磨削加工。由于静压导轨平台10具有较高的精确度、静压导轨运输机构20可以稳定且精准地控制静压导轨平台10的运动状态,因此,静压导轨磨床40具备有良好的加工精度,可以用于精密加工。

在其中一个实施例中,如图12所示,磨床41上设有砂轮防护罩45,砂轮43转动收容于砂轮防护罩45内,如此可以防止操作人员误触到高速旋转的砂轮43。

综上所述,本发明的静压导轨磨床40具备有良好的加工精度,可以用于精密加工。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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