專利名稱：一種具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的靜壓油墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于靜壓支承技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有阻尼流道油腔和阻尼 型封油邊的靜壓油墊。這種具有增阻結(jié)構(gòu)的靜壓油墊，具有很高的承載能力 和剛度，適用于精密靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)，在機(jī)床行業(yè)如高精度車床、高精度磨床、重 型機(jī)床等；電力工業(yè)如低水頭貫流式發(fā)電機(jī)組；冶金工業(yè)如軋鋼機(jī)；試驗(yàn)機(jī) 方面如地震試驗(yàn)臺(tái)；儀器方面如天文望遠(yuǎn)鏡等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)發(fā)展能源、探索空間、開發(fā)海洋對(duì)超大、超重型產(chǎn)品的需求，對(duì) 機(jī)床超重載、高精度的加工要求越來越高。重型數(shù)控立式車床工作臺(tái)直徑達(dá) ①2500 10000mm，加工件重達(dá)幾十噸，這樣重的加工件放在工作臺(tái)上進(jìn)行 加工，必然使工作臺(tái)的承載負(fù)荷增加。此外，在加工難切削材料時(shí)，為獲得 良好的表面質(zhì)量，必須抑制顫振，提高設(shè)備剛性；同時(shí)，車銑復(fù)合加工工藝 的出現(xiàn)，要求加工設(shè)備必須具備高速銑削與低速回轉(zhuǎn)精密定位的功能。采用 滾珠或滾柱式回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)臺(tái)，已很難滿足大型重載、高速、精密、高頻響的 要求。由于液體靜壓支承技術(shù)具有高運(yùn)動(dòng)精度、低摩擦功耗、大承載能力、 強(qiáng)抗振性能與長(zhǎng)使用壽命等突出優(yōu)點(diǎn)，工作臺(tái)采用靜壓支承技術(shù)能有效消除 應(yīng)力集中、減少摩擦和提高加工精度。而靜壓油墊是靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)中的關(guān)鍵元件。 目前，靜壓支承油墊都是單腔體、單平面封油邊結(jié)構(gòu)，其液阻有限，導(dǎo)致在 油墊承載面積和供油量一定的情況下，承載能力和剛度不足，研究和開發(fā)具 有新型靜壓支承技術(shù)和新型結(jié)構(gòu)的動(dòng)靜壓油墊已成為靜壓支承技術(shù)發(fā)展的前 沿課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有靜壓油墊在應(yīng)用于大型重載靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)承載能力和剛度不 足的缺陷，本發(fā)明提供了一種具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的新型結(jié)構(gòu)靜壓油墊，該新型靜壓油墊的液阻更大，液壓油循環(huán)更快，因此，提高了靜 壓油墊的承載能力和油膜剛度，減少了溫升，能夠滿足大型重載數(shù)控機(jī)床的 工作要求。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種具有阻尼流道油腔和阻尼型封 油邊的靜壓油墊。這種靜壓油墊包括位于油墊側(cè)壁的入油口、油墊頂面的油 腔及封油邊，其中油腔的深度相對(duì)于現(xiàn)有靜壓油墊有所減小，即淺油腔，并 且在油腔的表面設(shè)有阻尼流道，封油邊的上表面設(shè)有阻尼槽。阻尼流道和阻 尼槽均為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其截面形狀可以為三角形、矩形、半圓形、梯形或者其 他形狀，阻尼流道和阻尼槽可以以連續(xù)或斷續(xù)、單條或多條等形式分別布置 于油腔和封油邊的表面。
本發(fā)明的有益效果是，可以在增大靜壓油墊承載能力和剛度的同時(shí)，降 低靜壓油墊內(nèi)液壓油的溫升和摩擦功率，靜壓油墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1為具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的靜壓油墊剖面圖
圖2為具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的靜壓油墊頂視圖 圖3為阻尼流道中橫截面流體速度矢量圖 圖4為阻尼槽中橫截面流體速度矢量圖
圖中1、入油口， 2、油腔，3、阻尼流道，4、封油邊，5、阻尼槽，6、 固定螺孔，7、油膜間隙I， 8、油膜間隙II。
具體實(shí)施例方式
在圖1所示本發(fā)明靜壓油墊的具體實(shí)施方式
的剖面圖中，當(dāng)液壓油從入油 口1進(jìn)入油腔2，油腔2和封油邊4產(chǎn)生的液阻阻止液壓油流出油墊。同時(shí)， 油腔2和封油邊4內(nèi)的高速液壓油通過粘性驅(qū)動(dòng)在阻尼流道3和阻尼槽5內(nèi) 產(chǎn)生很強(qiáng)的湍流渦漩(參見圖3和圖4)，形成阻尼流道3和阻尼槽5內(nèi)的湍 流區(qū)，同時(shí)渦流一直延伸到了上部油膜間隙I7和油膜間隙II8內(nèi)，使油膜間隙I 7和油膜間隙I18中的有效流通面積大為減?。挥湍らg隙中的射流偏轉(zhuǎn)，
也降低了間隙的實(shí)際通流面積，其綜合效應(yīng)增加流動(dòng)阻力，實(shí)現(xiàn)壓力增益，
增大承載能力。由于油膜間隙I7和油膜間隙II8中射流偏轉(zhuǎn)的存在，使得油 膜間隙I 7和油膜間隙I18較大時(shí)的液阻與油膜間隙I 7和油膜間隙I18較小 時(shí)的液阻相當(dāng)，即利用紊流流動(dòng)規(guī)律增大液阻，從而提高靜壓油墊的剛度。 油腔2為淺油腔，深度為1.5mm，使得液壓油循環(huán)加速，降低了靜壓油墊內(nèi) 液壓油的溫升。由于封油邊4上設(shè)置了阻尼槽5，使封油邊4的實(shí)體面積減小， 即減小了靜壓油墊與動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦面積，使得靜壓油墊的摩擦功率減??；同 時(shí)產(chǎn)生局部靜壓效應(yīng)，從而使油墊的承載能力進(jìn)一步提高。摩擦功率減小使 得溫升減小，液壓油粘度變化小，確保了重載機(jī)床對(duì)承載能力和剛度的要求。 本發(fā)明不局限于圖1和圖2所示實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明靜壓油墊中的阻 尼流道和阻尼槽除了三角形、矩形、半圓形、梯形之外，還可以具有其他截 面形狀，而且阻尼流道和阻尼槽的排布方式也采用除環(huán)形以外其他的方式， 如平行排列。只要在油腔和封油邊表面布置有可以使液壓油產(chǎn)生湍流渦漩， 從而起到阻尼作用的阻尼流道和阻尼槽均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的靜壓油墊，包括位于油墊側(cè)壁的入油口(1)、油墊頂面的油腔(2)及封油邊(4)，其特征在于所述的油腔(2)為淺油腔，油腔(2)的表面設(shè)有阻尼流道(3)，封油邊(4)的上表面設(shè)有阻尼槽(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的靜壓油墊，其 特征在于所述的油腔(2)為淺油腔，深度為0.8-2mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的靜壓油墊，其 特征在于所述的阻尼流道(3)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其截面形狀可以為三角形、矩形、 半圓形或者梯形，所述的阻尼流道(3)可以為連續(xù)或斷續(xù)、單條或多條形式 布置于所述油腔(2)的表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的靜壓油墊，其 特征在于所述的阻尼槽(5)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其截面形狀可以為三角形、矩形、 半圓形或者梯形，所述的阻尼槽(5)可以為連續(xù)或斷續(xù)、單條或多條形式布 置于所述封油邊(4)的上表面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有阻尼流道油腔和阻尼型封油邊的靜壓油墊，屬于靜壓支承技術(shù)領(lǐng)域。該靜壓油墊通過減小傳統(tǒng)靜壓油墊的油腔深度，并分別在油腔和封油邊的表面設(shè)置阻尼流道和阻尼槽，使得液壓油在阻尼流道和阻尼槽形成湍流渦漩，使油膜間隙中的有效流通面積減小，從而實(shí)現(xiàn)壓力增益，增大承載能力。這種靜壓油墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并可以在增大靜壓油墊承載能力和剛度的同時(shí)，降低靜壓油墊內(nèi)液壓油的溫升和摩擦功率，特別適用于大型重載精密靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)。
文檔編號(hào)F16C32/06GK101625014SQ20091009071
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者孫樹文, 王新華, 蔡力鋼, 鄭秋月 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)