專利名稱：液壓伺服控制節(jié)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備液壓控制裝置，特別涉及一種用于高速、精密機(jī)械設(shè) 備主軸系統(tǒng)靜壓軸承的液壓伺服控制節(jié)流裝置。
背景技術(shù)：
靜壓軸承采用節(jié)流器調(diào)節(jié)軸承各靜壓油腔壓力，以獲得承載能力，它對(duì)軸承 的油膜剛性、承載能力及工作穩(wěn)定性具有極其童要的作用。從節(jié)流機(jī)理來(lái)看， 節(jié)流器分為固定和可變節(jié)流器兩大類。常用的固定節(jié)流器有毛細(xì)管、小孔節(jié)流 器等，固定節(jié)流器的節(jié)流液阻不隨外載荷變化而發(fā)生變化，它是通過(guò)改變油膜 間隙來(lái)調(diào)節(jié)各油腔的壓力，因此其油膜剛性差，抗擾動(dòng)能力弱，所支承的主軸 系統(tǒng)回轉(zhuǎn)精度差，不適合高速、精密機(jī)械設(shè)備主軸系統(tǒng)的運(yùn)行工況；常見(jiàn)的可 變節(jié)流器有滑閥反饋節(jié)流器、薄膜反饋節(jié)流器等，它是在軸承進(jìn)油路上設(shè)置滑 閥或薄膜來(lái)調(diào)節(jié)各油腔的壓力，能獲得較高的油膜剛性和高的主軸回轉(zhuǎn)精度， 但滑閥反饋節(jié)流器工作穩(wěn)定性差、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢、超調(diào)量大，薄膜反饋節(jié)流 器存在著薄膜過(guò)薄時(shí)穩(wěn)定性差，薄膜過(guò)厚時(shí)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢，抗擾動(dòng)能力差 等問(wèn)題，限制其在高速、精密機(jī)械設(shè)備主軸系統(tǒng)上的運(yùn)用。
此外，采用固定或可變節(jié)流裝置的靜壓軸承在制造、裝配過(guò)程中的各 種誤差對(duì)軸承所支承的旋轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)精度影響非常大，很難達(dá)到高 精度主軸系統(tǒng)回轉(zhuǎn)的要求。
上述問(wèn)題是現(xiàn)有靜壓軸承節(jié)流裝置無(wú)法解決的技術(shù)難題，也是高速、 精密機(jī)械設(shè)備主軸系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)瓶頸之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種用于高速、 精密機(jī)械設(shè)備主軸系統(tǒng)靜壓軸承用的液壓伺服控制節(jié)流裝置。
本發(fā)明所涉及的用于高速、精密設(shè)備主軸系統(tǒng)靜壓軸承的液壓伺服控制節(jié) 流裝置，包括軸承l(wèi)、主軸2及液壓供油系統(tǒng)，軸承l(wèi)的內(nèi)孔表面開(kāi)設(shè)有上油腔 3、前油腔6、下油腔19、后油腔24，上油腔3、前油腔6通過(guò)軸承潤(rùn)滑油管 A4、潤(rùn)滑油管B7與液壓伺服閥All、液壓伺服閥B21的出口端相連接，下油 腔19、后油腔24通過(guò)軸承潤(rùn)滑油管A4、潤(rùn)滑油管B7與毛細(xì)管A18、毛細(xì)管 B20t目連通。 ，
微機(jī)8通過(guò)主軸2上的位置傳感器5與主軸2連接，同時(shí)微機(jī)8通過(guò)電壓 放大器A9和電壓放大器B10與液壓伺服閥All和液壓伺服閥"B21連接，液壓 伺服閥All和液壓伺服閥B21的出油口與軸承1的內(nèi)孔表面各油腔相連通。
上油腔3、前油腔6、下油腔19及后油腔24通過(guò)由油箱15、液壓泵14、 單向閥13、過(guò)濾器12、溢流閥16、蓄能器17組成的靜壓供油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油液的 供給。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了靜壓軸承節(jié)流方式由固定節(jié)流或可變節(jié)流向按需 可控節(jié)流的轉(zhuǎn)化，開(kāi)發(fā)了一種新型的節(jié)流裝置，它能大大提升軸承的運(yùn)行性能、 提高軸承的油膜剛性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、提高軸承的使用壽命、能均化傳統(tǒng)軸承在 制造、裝配過(guò)程中的各種誤差，減少其對(duì)靜壓軸承所支承的旋轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)精度的影響，使靜壓軸承所支承的主軸系統(tǒng)具有較高的回轉(zhuǎn)精度，i^而適 應(yīng)高速、精密機(jī)械設(shè)備主軸系統(tǒng)的需要。
本發(fā)明可以避免在使用固定節(jié)流方式時(shí)軸承油膜剛性差，導(dǎo)致軸承所支承的主軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)回轉(zhuǎn)精度低的現(xiàn)象以及在使用可變節(jié)流方式時(shí)軸承動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)性 能差的現(xiàn)象，同時(shí)在不需要很高的制造、裝配精度的情況下能使軸承所支承的 主軸系統(tǒng)達(dá)到高的控制精度和良好的動(dòng)態(tài)性能。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖2為圖1中主軸2與軸承1的軸向布局結(jié)構(gòu)示意圖； 其中l(wèi)-軸承；2-主軸；3-上油腔；4、潤(rùn)滑油管A;7-潤(rùn)滑油管B; 5-位置傳 感器；6-前油腔；8-微機(jī)；9、電壓放大器A ;10-電壓放大器B; 11-伺服閥A;
12-過(guò)濾器；13-單向閥；14-液壓泵；15-油箱；16-溢流閥；17-蓄能器；18、毛
細(xì)管A; 19-下油腔；20-毛細(xì)管B; 21-伺服閥B; 22-油箱；23-軸向回油槽； 24-后油腔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明如下
液壓伺服控制節(jié)流裝置包括軸承1、主軸2及液壓供油系統(tǒng)，軸承1在主軸
2圓柱表面開(kāi)設(shè)有上油腔3、前油腔6、下油腔19及后油腔24,其特征在于上 油腔3、前油腔6通過(guò)軸承潤(rùn)滑管油管A4與液壓伺服控制系統(tǒng)中伺服閥B21、 伺服閥All出口端相連接，靜壓油腔下油腔19、后油腔24通過(guò)軸承潤(rùn)滑油管 A4、潤(rùn)滑油管B7與毛細(xì)管A18、毛細(xì)管B20相連通。
上述靜壓供油系統(tǒng)由油箱15、液壓泵14、單向閥13、過(guò)濾器12、溢流閥 16、蓄能器17等組成。液壓泵從油箱中吸油，采用過(guò)濾器12進(jìn)行過(guò)濾，由溢 流閥調(diào)定系統(tǒng)的供油壓力。
上述液壓伺服控制系統(tǒng)包括有微機(jī)8、位置傳感器5、電壓放大器9與10、液壓伺服閥All與伺服閥B21、潤(rùn)滑油管A4、潤(rùn)滑油管B7。
上述液壓伺服控制系統(tǒng)的供油壓力、潤(rùn)滑油品種及牌號(hào)需要根據(jù)機(jī)械設(shè)備 的運(yùn)行工況選擇。
上述液壓伺服控制裝置的工作原理是上油腔3、前油腔6、下油腔19及 后油腔24通過(guò)由油箱15、液壓泵14、單向閥13、過(guò)濾器12、溢流閥16、蓄能 器17組成的靜壓供油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油液的供給。通過(guò)微機(jī)8設(shè)置主軸2平衡位置的 電壓信號(hào)，并與主軸2的位置傳感器5傳回的主軸位置電壓信號(hào)進(jìn)行比較，將 比較后的差值電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)電壓放大器A9、電壓放大器B10將電壓信號(hào)放大后 送入伺服閥All、伺服閥B21，控制伺服閥的閥心產(chǎn)生位移，從而調(diào)整伺服閥出 口端的油液壓力，伺服閥B21、伺服閥All出口端的壓力通過(guò)潤(rùn)滑油管A4、伺 服閥B7與軸承的上油腔3、前油腔6相連通，改變了上油腔3、前油腔6的壓 力分布，使主軸2的受力狀況發(fā)生變化，主軸2的軸心向預(yù)設(shè)的平衡位置靠攏， 只要主軸2軸心沒(méi)有到達(dá)預(yù)設(shè)的平衡位置，由位置傳感器5傳回的電壓信號(hào)將 與預(yù)設(shè)的微機(jī)8初始電壓信號(hào)有誤差，各油腔壓力將會(huì)變化， 一直到這種誤差 為零時(shí)，主軸2的軸心到達(dá)平衡位置。
權(quán)利要求
1、一種液壓伺服控制節(jié)流裝置，包括軸承1、主軸2、油箱15、液壓泵14、單向閥13、過(guò)濾器12、溢流閥16、蓄能器17、軸承潤(rùn)滑油管A4、潤(rùn)滑油管B7及液壓伺服控制裝置，其特征是軸承1的內(nèi)孔表面開(kāi)設(shè)有上油腔3、前油腔6、下油腔19、后油腔24，上油腔3、前油腔6通過(guò)軸承潤(rùn)滑油管A4、潤(rùn)滑油管B7與液壓伺服閥A11、液壓伺服閥B21的出口端相連接，下油腔19、后油腔24通過(guò)軸承潤(rùn)滑油管A4、潤(rùn)滑油管B7與毛細(xì)管A18、毛細(xì)管B20相連通，液壓伺服控制裝置包括微機(jī)8、位置傳感器5、電壓放大器A9、電壓放大器B10、液壓伺服閥A11、液壓伺服閥B21毛細(xì)管A18、毛細(xì)管B20，液壓伺服閥A11和液壓伺服微機(jī)8通過(guò)主軸2上的位置傳感器5與主軸2連接，同時(shí)微機(jī)8通過(guò)電壓放大器A9和電壓放大器B10與液壓伺服閥A11和液壓伺服閥B21連接，液壓伺服閥A11和液壓伺服閥B21的出油口與軸承1的內(nèi)孔表面各油腔相連通，上油腔3、前油腔6、下油腔19及后油腔24通過(guò)由油箱15、液壓泵14、單向閥13、過(guò)濾器12、溢流閥16、蓄能器17組成的靜壓供油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)油液的供給。
全文摘要
一種液壓伺服控制節(jié)流裝置，包括軸承1、主軸2、油箱15、液壓泵14、單向閥13、過(guò)濾器12、溢流閥16、蓄能器17、軸承潤(rùn)滑油管A4、潤(rùn)滑油管B7及液壓伺服控制裝置，微機(jī)8通過(guò)電壓放大器A9和電壓放大器B10與液壓伺服閥A11和液壓伺服閥B21連接，液壓伺服閥A11和液壓伺服閥B21的出油口與軸承1的內(nèi)孔表面各油腔相連通，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了靜壓軸承節(jié)流方式由固定節(jié)流或可變節(jié)流向按需可控節(jié)流的轉(zhuǎn)化，大大提升軸承的運(yùn)行性能、提高軸承的油膜剛性和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、提高軸承的使用壽命。
文檔編號(hào)F16C32/06GK101581338SQ20091010411
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者嚴(yán)興春, 江桂云, 王勇勤 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)