專利名稱：高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌的制作方法
技術領域：
本發明涉及導軌技術領域，特別涉及高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌， 主要應用于機床的導軌運動滑行結構。
背景技術：
目前機床制造行業中，大部分采取的方式是在導軌上開油槽、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軌結合表面的間 隙里產生油膜，讓油膜實現冷卻潤滑滑動，此種結構稱之為靜壓導軌。此種靜壓導軌存在以 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構會瞬間碳化 裂變升溫，造成油的分子結構改變、發黑、稀釋化學變質，無法形成有效的油膜來實現承載 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生油 膜來不及形成等現象，極易造成滑動導軌的運行不平穩和產生上下導軌面之間的相互摩擦 損傷，并在導軌的摩擦損傷中無法保障精度和使用壽命；3、摩擦損傷會產生粉塵殘渣，使油在發黑變質稠化，冷卻后極易生成油垢結團，造 成油路堵塞等現實缺陷。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種利用高壓油壓力膨脹產生液 體壓強支撐懸浮實現重載高速運行、精度高、使用壽命長的高承載機床運行高精度液體支 承懸浮導軌。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，它包括有工作運行滑動導軌、支撐承 載床身導軌，工作運行滑動導軌滑動設置在支撐承載床身導軌上，工作運行滑動導軌在與 支撐承載床身導軌接觸的運動表面上開設有多個開合式支承油腔，每個支承油腔分別與支 撐承載床身導軌相應的面接觸形成開合式結構；它還包括有為支承油腔提供高壓油的供油 系統，每個支承油腔均與供油系統連通，供油系統的高壓油在支承油腔中形成壓力膨脹，致 使工作運行滑動導軌與支撐承載床身導軌分離托開形成間隙，間隙會產生排泄，排泄就產 生液體支撐懸浮。所述工作運行滑動導軌的底部設有運動軌道，運動軌道的兩側對稱設有兩個角度 面，兩個角度面上分布有面積相等的支承油腔。所述角度面與水平面之間的角度為45 135度。所述工作運行滑動導軌底部設有與水平面平行的底平面，底平面上分布有支承油腔。
所述工作運行滑動導軌的底平面低于支撐承載床身導軌的上端面。所述工作運行滑動導軌的運動軌道為V型結構或Λ型槽結構。所述工作運行滑動導軌的運動軌道也可以為梯形結構或倒梯形結構。所述運動軌道的底部設有與水平面平行的底平面，底平面上分布有支承油腔。所述工作運行滑動導軌的兩側各設有控制平衡的滾動導輪，支撐承載床身導軌的 兩側設有方向朝下的下軌面，滾動導輪伸入下軌面的下方并與下軌面滑動或滾動連接。所述工作運行滑動導軌上支承油腔與相應的運動表面的面積比例為1/4 7/8。本發明有益效果為本發明包括有工作運行滑動導軌、支撐承載床身導軌，工作 運行滑動導軌上設有多個支承油腔，支承油腔通過供油系統供油施壓，并保持足夠的流量， 油在高速流入開合式支承油腔后產生液體膨脹對抗作用，將工作運行滑動導軌與支撐承載 床身導軌膨脹托開，托開后產生支撐懸空排泄，在供油系統不斷供油的條件下，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導軌，在工作運行滑動導軌的工作臺面上 承放的工作物重量大小不受影響，當液體壓強支撐懸浮力達到要求后就可運行，不會發生 摩擦損傷，從而使機床工作運行滑動導軌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，高壓會自動清理油路堵塞，本發明的制造生產比傳統靜壓 導軌更容易，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 泛應用于各種類型的重載高低速、高速運行的機床導軌之中，如龍門數控鏜銑床、落地鏜銑 床、大中型平面磨床、重型外圓磨床、扎輥磨床等。
圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明第二實施方式的結構示意圖；圖3是本發明第三實施方式的結構示意圖；圖4是本發明第四實施方式的結構示意圖；圖5是本發明第五實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明，見圖1，重載高速運行高精度液體支承懸 浮導軌，它包括有支撐承載床身導軌2、沿前后方向滑動設置在支撐承載床身導軌2上的工 作運行滑動導軌1、供油系統4，工作運行滑動導軌1上在與支撐承載床身導軌2結合接觸 的運動表面開設有多個高壓支承油腔3，多個支承油腔3以左右對稱的方式分布在工作運 行滑動導軌1底部，工作運行滑動導軌1上每個支承油腔3分別與支撐承載床身導軌2接 觸結合形成開合式油腔結構。支承油腔3尺寸即支撐受力面積，支承油腔3與相對應運動 表面(即該支承油腔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，保證通入油時有足夠的壓力。支承油腔3與供油系統4連通，供油系統4利用 油泵加壓流入支承油腔3提供高壓油，供油系統4的高壓油在支承油腔3中形成壓力膨脹， 致使工作運行滑動導軌1與支撐承載床身導軌2分離托開產生液體支撐懸浮排泄。供油 系統4為可調節流量的自動變量供油系統，或為可調節大、中、小不同壓力檔的定量供油系 統，如可以是變量油泵，供油系統4通過管路與支承油腔3連通。
工作運行滑動導軌1底部設有運動軌道6，運動軌道6的兩側對稱設有兩個角度 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油腔3，并且工作 運行滑動導軌1底部設有與水平面平行的底平面9，底平面9上對稱開設有2個面積相等 的大面積水平式支承油腔3，確保工作運行滑動導軌1重載運行時在上下左右各向平穩無 跳動導向，防止發生偏移，精度高。角度面8和底平面9均為工作運行滑動導軌1的運動表 面，傾斜角度式支承油腔3對應的角度面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。工作運行滑動導軌1 的底平面9及兩側角度面8低于支撐承載床身導軌2的上端面。工作運行滑動導軌1的兩側各設有控制平衡的滾動導輪5，支撐承載床身導軌2的 兩側設有方向朝下的下軌面7，滾動導輪5伸入下軌面7的下方并與下軌面7滑動或滾動連 接，滾動導輪5主要控制工作運行滑動導軌1在上浮運動時產生的跳動和上浮的平穩度間 隙。本發明是將工作運行滑動導軌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上加工好液體支撐油腔后，放置于加工完好的支撐承載床身導軌2上， 將滾動導輪5與支撐承載床身導軌2的下軌面7相扣，同時將滑動或滾動導輪5固定在工 作運行滑動導軌1的兩端，經自動變量供油系統4直接連通至各支撐油腔，供油系統4運轉 后，各支撐油腔當即產生壓強支撐懸浮。在此時調整好多個滑動塊或滾動導輪5與下軌面 7的間隙，目的是控制工作運行滑動導軌1的運動平穩度，和獲得高速運行中的高可靠性的 保證、及往復運動的精度。本發明已在每天M小時的高載高速運行環境中經歷了 5年的工 作驗證，它的可靠性極高，精度5年保持一絲不變。本發明的工作原理為支承油腔3通過供油系統4供油施壓，并保持足夠的流量， 油在高速流入開合式支承油腔3后產生液體膨脹對抗作用，將工作運行滑動導軌1與支撐 承載床身導軌2膨脹托開，托開后產生支撐懸空排泄，在供油系統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導軌技術，在工作運行滑動導軌1 的工作臺面上承放的工作物重量大小不受影響，當工作運行滑動導軌1載荷大小變化時， 它可自動改變排泄變量，以適應被加工件重量的不同，保證有足夠的液體壓強支撐懸浮力。 當工作運行滑動導軌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，驅 動工作運行滑動導軌1作往復運動工作，實現了液體壓強支撐懸浮技術的完整方案，從而 使機床工作運行滑動導軌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，防止油路堵塞，本發明的制造生產比傳統靜壓導軌更容易，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，可廣泛應用于各種類型的重 載高及低速、機床導軌之中，如龍門數控鏜銑床、落地鏜銑床、大中型平面磨床、重型外圓磨 床、扎輥磨床等。作為本發明的第二實施方式，見圖2所示，與上述實施方式不同的是，工作運行滑 動導軌1的運動軌道6為V型軌道，V型軌道的兩側角度面8上對稱分布有支承油腔3，角 度面8與水平面之間的角度為135度。作為本發明的第三實施方式，見圖3所示，與上述實施方式不同的是，工作運行滑 動導軌1的運動軌道6為Λ型槽軌道，每個Λ型槽軌道的兩側角度面8上對稱或不對稱分 布有支承油腔3，角度面8與水平面之間的角度為45度。
作為本發明的第四實施方式，見圖4所示，與上述實施方式不同的是，工作運行滑 動導軌1的運動軌道6為等腰梯形結構，梯形結構的底部設有與水平面平行的底平面9，每 個梯形結構的兩側角度面8及底平面9上對稱或不對稱分布有支承油腔3，角度面8與水平 面之間的角度為60度。作為本發明的第五實施方式，見圖5所示，與上述實施方式不同的是，工作運行滑 動導軌1的運動軌道6為等腰的倒梯形結構，倒梯形結構的底部設有與水平面平行的底平 面9，每個倒梯形結構的兩側角度面8及底平面9上對稱或不對稱分布有支承油腔3，角度 面8與水平面之間的角度為110度。以上所述僅是本發明的較佳實施例，故凡依本發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，均包括于本發明專利申請范圍內。
權利要求
1.高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，它包括有工作運行滑動導軌(1)、支撐 承載床身導軌O)，工作運行滑動導軌(1)滑動設置在支撐承載床身導軌( 上，其特征在 于所述工作運行滑動導軌(1)在與支撐承載床身導軌( 接觸的運動表面上開設有多個 開合式支承油腔(3)；它還包括有為支承油腔(3)提供高壓油的供油系統G)，每個支承油 腔(3)均與供油系統(4)連通。
2.根據權利要求1所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其特征在于所 述工作運行滑動導軌(1)的底部設有運動軌道(6)，運動軌道(6)的兩側對稱設有兩個角度 面(8)，兩個角度面(8)上分布有面積相等的支承油腔(3)。
3.根據權利要求2所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，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.根據權利要求2所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其特征在于所 述工作運行滑動導軌(1)底部設有與水平面平行的底平面(9)，底平面(9)上分布有支承油 腔⑶。
5.根據權利要求4所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其特征在于所 述工作運行滑動導軌(1)的底平面(9)低于支撐承載床身導軌O)的上端面。
6.根據權利要求2所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其特征在于所述工作運行滑動導軌(1)的運動軌道(6)為V型結構或Λ型槽結構。
7.根據權利要求2所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其特征在于所 述工作運行滑動導軌(1)的運動軌道(6)為梯形結構或倒梯形結構。
8.根據權利要求7所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其特征在于所述運動軌道(6)的底部設有與水平面平行的底平面(9)，底平面(9)上分布有支承油腔 ⑶。
9.根據權利要求1所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其特征在于所 述工作運行滑動導軌(1)的兩側各設有控制平衡的滾動導輪(5)，支撐承載床身導軌(2)的 兩側設有方向朝下的下軌面(7)，滾動導輪( 伸入下軌面(7)的下方并與下軌面(7)滑動 或滾動連接。
10.根據權利要求1-9任意一項所述的高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其 特征在于所述工作運行滑動導軌(1)上支承油腔(3)與相應的運動表面的面積比例為 1/4 7/8。
全文摘要
本發明涉及導軌技術領域，特別涉及高承載機床運行高精度液體支承懸浮導軌，其包括有工作運行滑動導軌、支撐承載床身導軌、供油系統，工作運行滑動導軌上對稱設有多個支承油腔，供油系統的高壓油在支承油腔中形成壓力膨脹，致使工作運行滑動導軌與支撐承載床身導軌分離托開產生液體支撐懸浮，當液體壓強支撐懸浮力達到要求后就可運行，實現導軌運動面零摩擦零損傷，從而使機床工作運行滑動導軌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，本發明的制造生產比傳統靜壓導軌可靠性更高，充分降低了重載方面的制作難度。
文檔編號B23Q1/01GK102079046SQ201010604930
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者黃歐 申請人:東莞市尚正機電科技有限公司