ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА Российский патент 2002 года по МПК B23Q1/38 F16C29/02 

Предлагаемое изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в качестве гидростатических опор для направляющих.

Уровень техники
Известны гидростатические опоры, где зазор между подвижным и неподвижным элементом является регулируемой величиной посредством специальных автоматических устройств, называемых регуляторами. В качестве таких устройств применяются, например, плунжерные регуляторы. Данные опоры содержат неподвижный и подвижный элемент, на котором выполнена смазочная канавка. Регулятор содержит основной дроссель настройки, управляемый двухступенчатый плунжер с большей и меньшей дросселирующей ступенью, а также два дополнительных дросселя настройки. Дросселирующая ступень выполнена в виде плунжера, на цилиндрической поверхности которого имеется винтовая канавка - переменное гидравлическое сопротивление. Смазочная канавка соединена с источником питания через камеру обратной связи, винтовую канавку, торцевую камеру управляемого двухступенчатого плунжера и основной дроссель настройки. Дополнительный дроссель настройки соединен с торцевой камерой управляемого плунжера. Также данная камера через второй дополнительный дроссель соединена со сливом (авт. св. СССР 817347, кл. F 16 C 29/02, 1981 г. ).

Недостатком гидростатических опор с плунжерным регулятором является необходимость иметь регулятор, реагирующий на изменение нагрузки и вырабатывающий дополнительный сигнал на восстановление первоначального зазора, что в целом усложняет конструкцию и увеличивает время отработки данного сигнала.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является гидростатическая опора, имеющая неподвижный и подвижный элемент, содержащий подводящий канал и углубление. В углублении установлен вкладыш ступенчатой формы, содержащий внутренний дросселирующий канал и смазочную канавку. Вкладыш установлен с возможностью возвратно-поступательного движения относительно вертикальной оси устройства. (Пуш В. Э. Конструирование металлорежущих станков. - М. : Машиностроение. 1977 г. , с. 159, рис. 136а).

Однако известное устройство обладает следующими недостатками: повышенный износ направляющих поверхностей из-за неконтролируемого выхода рабочей жидкости, например масла, на данные поверхности, которое притягивает и удерживает частицы абразива. Кроме того, непостоянство зазора между торцевыми поверхностями подвижного и неподвижного элемента приводит к снижению точности геометрического положения инструмента и заготовки. Это снижает эксплуатационные характеристики устройства.

Раскрытие изобретения
Задачей создания изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик.

Технический результат достигается созданием постоянного зазора между торцевыми поверхностями подвижного и неподвижного элемента, что приводит к повышению точности геометрического положения инструмента и заготовки. Образованный замкнутый контур для циркуляции рабочей жидкости не позволяет вытекать рабочей жидкости на направляющие поверхности, тем самым уменьшается возможность притяжения абразивных частиц и снижается износ направляющих.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что гидростатическая опора, содержащая неподвижный и подвижный элемент, имеющий подводящий канал и углубление, в котором установлен вкладыш, содержащий дросселирующий канал, отличается тем, что вкладыш выполнен в виде втулки, имеющей дросселирующий канал на боковой поверхности, а подвижный элемент, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения относительно вертикальной оси устройства, дополнительно содержит сливной канал, при этом сливной и подводящий каналы расположены с двух противоположных боковых сторон углубления со смещением друг относительно друга, причем подводящий канал расположен напротив дросселирующего канала втулки, а сливной канал расположен над верхним торцом втулки, которая оперта нижней торцевой поверхностью на неподвижный элемент. Нижняя торцевая поверхность втулки имеет фланец, в котором выполнена кольцевая проточка, для размещения в ней уплотнения.

На чертеже показан общий вид устройства.

Лучший вариант реализации устройства
Гидростатическая опора содержит неподвижный 1 и подвижный 2 элемент. Подвижный элемент 2 установлен с возможностью возвратно-поступательного движения относительно вертикальной оси устройства. В подвижном элементе 2 выполнен подводящий 3 и сливной 4 каналы, соединенные с гидролинией 5. Подводящий канал 3 соединен с источником питания 6, сливной канал 4 с резервуаром 7. Подвижный элемент 2 содержит углубление 8 с расположенным в нем вкладышем 9, выполненным в виде цилиндрической втулки, имеющей дросселирующий канал 10 на боковой поверхности. Втулка 9 установлена в углублении 8 подвижного элемента 2 таким образом, что дросселирующий канал 10 втулки 9 расположен напротив подводящего канала 3, а верхний торец втулки не перекрывает сливной канал 4. Нижним торцом втулка 9 оперта на верхнюю торцевую поверхность неподвижного элемента 6. Нижняя опорная поверхность втулки 9 выполнена с фланцем 11, в котором размещена кольцевая проточка 12. В кольцевой проточке 12 расположено уплотнение 13, предотвращающее выход рабочей жидкости на направляющие.

Устройство работает следующим образом: при подаче рабочей жидкости от источника питания 6 через гидролинию 5 и подводящий канал 3, и дросселирующий канал 10 втулки 9 во внутренней полости втулки 9 образуется столб рабочей жидкости, воспринимающий нагрузку P, действующую на подвижный элемент 2 в направлении сближения его с неподвижным элементом 1. Увеличение нагрузки P приводит к смещению подвижного элемента 2 относительно втулки 9, прижатой к неподвижному элементу 1 давлением рабочей жидкости, действующим на верхний торец втулки 9. При этом площадь сечения подводящего канала 3 увеличивается, а сливного 4 уменьшается, способствуя большему притоку и меньшему сливу рабочей жидкости, тем самым препятствуя изменению зазора между подвижным 2 и неподвижным 1 элементом, оставляя его постоянным.

Промышленная применимость.

Изобретение найдет применение в качестве гидростатических опор направляющих металлорежущих станков.

Изобретение относится к станкостроению и более конкретно к гидростатическим опорам для направляющих. Гидростатическая опора содержит неподвижный и подвижный элементы, причем подвижный элемент имеет подводящий канал и углубление, в котором установлен вкладыш, содержащий дросселирующий канал на боковой поверхности. Подвижный элемент установлен с возможностью возвратно-поступательного движения относительно вертикальной оси устройства, при этом он содержит сливной канал. Сливной и подводящий каналы расположены с двух противоположных сторон углубления со смещением друг относительно друга, причем подводящий канал расположен напротив дросселирующего канала втулки, а сливной канал расположен над верхним торцом втулки, которая оперта нижней торцевой поверхностью на неподвижный элемент. Технический результат - уменьшение возможности притяжения абразивных частиц и снижение износа. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидростатическая опора, содержащая неподвижный и подвижный элемент, имеющий подводящий канал и углубление, в котором установлен вкладыш, содержащий дросселирующий канал, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен в виде втулки, имеющей дросселирующий канал на боковой поверхности, а подвижный элемент, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения относительно вертикальной оси устройства, дополнительно содержит сливной канал, при этом сливной и подводящий каналы расположены с двух противоположных боковых сторон углубления со смещением друг относительно друга, причем подводящий канал расположен напротив дросселирующего канала втулки, а сливной канал расположен над верхним торцом втулки, которая оперта нижней торцевой поверхностью на неподвижный элемент. 2. Гидростатическая опора по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя торцевая поверхность втулки имеет фланец. 3. Гидростатическая опора по п. 2, отличающаяся тем, что фланец выполнен с кольцевой проточкой для размещения в ней уплотнения.