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
技術領域：
本發(fā)明涉及液壓懸浮系統(tǒng)技術領域，特別涉及高承載機械運動液體壓強支撐懸浮 系統(tǒng)，主要應用于機械運動滑行結構，如機床導軌、軸承等。
背景技術：
目前機械運動系統(tǒng)中，經常都需要利用滑行、旋轉系統(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)中的導軌滑行系統(tǒng)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構會瞬間碳化 裂變升溫，造成油的分子結構改變、發(fā)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(wěn)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(fā)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。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今機械行業(yè)急需解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種利用高壓液體壓力膨脹產生 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械運動液體壓強支 撐懸浮系統(tǒng)。為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術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 的支撐面組合成開合式結構；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生排泄，將工作運行滑動體支撐 懸浮。
所述工作運行滑動體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型結構或Λ型槽結構。所述工作運行滑動體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液壓腔。所述供液系統(tǒng)為可調節(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的運動表面的面積比例為1/4 7/8。本發(fā)明有益效果為本發(fā)明包括有工作運行滑動體、支撐承載體，工作運行滑動體 上設有支承液壓腔，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 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，高壓會自 動清理油路堵塞，本發(fā)明的制造生產比傳統(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，可廣泛應用于各種類型的重載高低速、高速 運行的機床導軌、軸承等之中。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖；圖2是本發(fā)明第二實施方式的結構示意圖；圖3是本發(fā)明第三實施方式的結構示意圖；圖4是本發(fā)明第四實施方式的結構示意圖；圖5是本發(fā)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(fā)明作進一步的說明，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結合接觸的運動表面開設有多個高 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接觸結合形成開合式支承液壓腔3 結構。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為可調節(jié)流量的自動變量供油系統(tǒng)，或為可調節(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可 以起到更好的潤滑作用，液體介質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分離托開產生液體支撐懸浮排泄。工作運行滑動體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液壓腔3，并且工作 運行滑動體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及兩側角度面8低于支撐承載體2的上端面。本發(fā)明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運轉后，各支撐液壓腔3當即產生壓 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，及往復運動的精 度高。本發(fā)明已在每天24小時的高載高速運行環(huán)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(fā)明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，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)，驅動工作運行滑動體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，防止油路堵 塞，本發(fā)明的制造生產比傳統(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，可廣泛應用于各種類型的重載高及低速、機床導軌、軸承之中， 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(fā)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 動體1的運動軌道6為V型軌道，V型軌道的兩側角度面8上對稱分布有支承液壓腔3，角 度面8與水平面之間的角度為135度。作為本發(fā)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 動體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 有支承液壓腔3，角度面8與水平面之間的角度為45度。作為本發(fā)明的第四實施方式，見圖4所示，與上述實施方式不同的是，工作運行滑動體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液壓腔3，角度面8與水平 面之間的角度為60度。作為本發(fā)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 動體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。
權利要求
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有支承液壓腔(3)，支承液壓腔 (3)與支撐承載體(2)相應的支撐面組合成開合式結構；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生排泄，將工作運行滑動體(1)支撐懸浮。
2.根據權利要求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液壓腔(3)。
3.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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型結構或Λ型槽結構。
7.根據權利要求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)為梯形結構或倒梯形結構。
8.根據權利要求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.根據權利要求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)為可調節(jié)流量的自動變量供油系統(tǒng)。
10.根據權利要求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)與相應的運動表面的面積比例為 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生排泄，排泄的液體將工作運行滑動體支撐懸浮，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，本發(fā)明的制造生產比傳統(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B24B41/00GK102121500SQ20101060955
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月28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