專利名稱：一種大型精密差速動靜壓轉臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種重型機床及其它大型機械設備所需的大型低速精密回轉轉臺，屬 于大型精密機械自動化裝備技術領域。
背景技術：
回轉工作臺是大型、重型精密機床的關鍵功能部件，如重型車床、大型齒輪加工機 床等，在航天、發電及大型測量設備中也有廣泛應用。這類轉臺體積大、負載重、對承載剛度 和低速回轉精度要求高，采用大型重載推力滾動軸承，不僅制造困難、價格昂貴，而且低速 下容易產生爬行。由于轉臺直徑大，很多情況下會工作在極低的轉速下，特別是用于分度 的場合，與本發明相關的動靜壓回轉技術，在這種低速下，其動壓效果很是有限，往往是只 靠靜壓工作，只能靠提高供油壓力或增加承載面積來提高剛度。如中國專利CN101407024A 公開的《高精度高剛度封閉式流體靜壓/動靜壓回轉工作臺》，給出了另一種提高剛度的方 法，是沿軸向安裝的多個軸向和徑向承載軸承通過多個回轉環和軸承導軌固定，設平衡軸 承平衡，多個軸承的運動副同步轉動連接，固定副通過工作臺底座連接；徑向軸承副的滑動 副與軸向軸承的軸承副成剛性一體同步運動，每個軸承的滑動副其相對靜止的滑動面上有 油腔。在分度場合，現有的轉臺技術均沒有解決動靜摩擦之差帶來的爬行問題。
發明內容
本發明針對現有大型低速精密回轉轉臺存在的的不足，提供一種大型精密差速動 靜壓轉臺，該轉臺實現了工作狀態下的完全動摩擦，不僅有效提高了動壓承載和動壓剛度， 而且有效解決了動靜摩擦之差對低速運動平穩性和分度精度的影響。本發明的大型精密差速動靜壓轉臺采用以下技術解決方案該大型精密差速動靜壓轉臺包括轉臺、飛盤、底座、飛盤主軸和轉臺主軸；飛盤的 上下端面均設有靜壓油腔，兩端面的靜壓油腔的周邊均設有動壓油楔；轉臺安裝在轉臺主 軸上，轉臺主軸嵌套在飛盤主軸的內孔中；飛盤安裝在飛盤主軸上，飛盤主軸安裝在底座 上；底座上設有為飛盤上下端面的靜壓油腔供油的供油孔，底座下側設有構成閉式轉臺的 靜壓油腔。底座與飛盤下表面相接觸的一面設有環形供油槽。上述大型精密差速動靜壓轉臺的工作過程如下轉臺主軸和飛盤主軸上均安裝有傳動輪，轉臺和飛盤由各自單獨的電機分別通過 飛盤主軸和轉臺主軸上的傳動輪帶動旋轉。通過調節和控制飛盤的轉動速度，無論轉臺速 度多少，可始終保持飛盤與轉臺有一個速度差，從而可在飛盤與轉臺的摩擦副中形成動壓 油膜，這就是差速動壓形成原理。另外，工作時，可先啟動飛盤轉動，這樣轉臺的轉動是在動 面上開始的，這就把靜摩擦啟動變成了動摩擦啟動，解決了由于動靜摩擦之差，帶來的運動 速度不均(爬行)問題。因此，可有效提高轉臺的低速運動平穩性和運動精度。
本發明通過差動方法提高運動界面間的相對速度，并提高動壓承載能力和動壓剛 度，實現了工作狀態下的完全動摩擦，提高了轉臺的低速運動平穩性，有效解決動靜摩擦之 差對分度精度的影響。
附圖是本發明差速動靜壓轉臺的結構原理圖。其中1、轉臺，2、飛盤，3、底座，4、飛盤主軸，5、轉臺主軸，6、鍵，7、鍵，8、靜壓油腔， 9、靜壓油腔，10、靜壓油腔，11、壓板，13、供油孔，12，環形供油槽，14、軸承，15、傳動輪，16、 滾動軸承，17、傳動輪。
具體實施例方式如附圖所示，本發明的大型精密差速動靜壓轉臺包括轉臺1、飛盤2、底座3、飛盤 主軸4和轉臺主軸5。在飛盤2的上下端面上分別設有靜壓油腔8和靜壓油腔9，靜壓油腔 8和靜壓油腔9之間設有通孔以便供油。靜壓油腔8和靜壓油腔9的周邊均設有動壓油楔。 轉臺1通過鍵6與轉臺主軸5連接；飛盤2通過鍵7與飛盤主軸4連接。轉臺主軸5通過 滾動軸承16嵌套安裝在飛盤主軸4中，飛盤主軸4通過軸承14固定在底座3上。在底座 3的下側設有通過壓板11構成閉式轉臺的靜壓油腔10。壓板11通過螺釘與轉臺1連接。 底座3上設有與靜壓油腔9供油的供油孔13，底座3與飛盤2下端面相接觸的一面設有環 形供油槽12。供油孔13通過環形油槽12為轉動的靜壓油腔8和靜壓油腔9供油。潤滑油 從底座3中的供油孔13流入底座3與飛盤2的界面，并通過飛盤2上下端面靜壓油腔8和 靜壓油腔9之間的通孔的流入飛盤2與轉臺1的界面。轉臺主軸5上安裝有傳動輪17，飛盤主軸4上安裝有傳動輪15，傳動輪17和傳動 輪15為帶輪或齒輪。轉臺1由電機通過轉臺主軸5上的傳動輪17帶動旋轉，飛盤2由電機 通過飛盤主軸4上的傳動輪15帶動旋轉，通過調節和控制飛盤2的轉動速度，無論轉臺速 度多少，可始終保持飛盤2與轉臺1有一個速度差，從而可在飛盤2與轉臺1的摩擦副中形 成動壓油膜，這就是差速動壓形成原理。另外，工作時，可先啟動飛盤2轉動，這樣轉臺1的 轉動是在動面上開始的，這就把靜摩擦啟動變成了動摩擦啟動，解決了由于動靜摩擦之差， 帶來的運動速度不均(爬行)問題。因此，可有效提高轉臺1的低速運動平穩性。工作時，首先給飛盤2的上下表面的靜壓油腔8和靜壓油腔9提供壓力油，即先通 過靜壓將飛盤2和轉臺1微微托起，然后開始轉動飛盤2，在飛盤2到達額定速度時，可降低 供油壓力，主要依靠動壓承載。這時，可根據需要啟動轉臺1轉動。例如轉臺1的直徑5m，飛盤2的直徑4. 6m ；在飛盤2直徑3. 5m和4. 3m間均勻開 設包角為10度的6個靜壓油腔，如果供入lOkg/cm2的油壓，則可托起81680kg的轉臺和工 作負荷。如果飛盤2的轉速為60r/mim，則在直徑為3. 5mm外的工作區，即使轉臺1不轉也 有1 lm/s以上的相對線速度，在開設的動壓油槽中可形成較大的油膜動壓力。轉臺1被拖起 后，降低供油壓力，靠動壓力可以正常工作，由于動壓油膜厚度比靜壓油膜薄，且面積大，所 以有很高的動壓剛度。這時，如果啟動轉臺1轉動，則是在動摩擦面上啟動，沒有靜摩擦力 存在，即使極低的轉臺1轉速也不會產生爬行現象，因此，特別適合時停時轉的精密分度。
權利要求
1.一種大型精密差速動靜壓轉臺，包括轉臺、飛盤、底座、飛盤主軸和轉臺主軸；其特 征是飛盤的上下端面均設有靜壓油腔，兩端面的靜壓油腔的周邊均設有動壓油楔；轉臺 安裝在轉臺主軸上，轉臺主軸嵌套在飛盤主軸的內孔中；飛盤安裝在飛盤主軸上，飛盤主軸 安裝在底座上；底座上設有為飛盤上下端面的靜壓油腔供油的供油孔，底座下側設有構成 閉式轉臺的靜壓油腔。
2.根據權利要求1所述的大型精密差速動靜壓轉臺，其特征是底座與飛盤下表面相 接觸的一面設有環形供油槽。
全文摘要
本發明公開了一種大型精密差速動靜壓轉臺，包括轉臺、飛盤、底座、飛盤主軸和轉臺主軸；飛盤的上下端面均設有靜壓油腔，兩端面的靜壓油腔的周邊均設有動壓油楔；轉臺安裝在轉臺主軸上，轉臺主軸嵌套在飛盤主軸的內孔中；飛盤安裝在飛盤主軸上，飛盤主軸安裝在底座上；底座上設有為飛盤上下端面的靜壓油腔供油的供油孔，底座下側設有構成閉式轉臺的靜壓油腔。本發明通過差動方法提高運動界面間的相對速度，并提高動壓承載能力和動壓剛度，實現了工作狀態下的完全動摩擦，提高了轉臺的低速運動平穩性，有效解決動靜摩擦之差對分度精度的影響。
文檔編號F16C32/06GK102062285SQ20101055083
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者路長厚 申請人:山東大學