Гидростатическая направляющая цилиндрической формы Советский патент 1992 года по МПК F16C32/06 F16C29/02 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях прецизионных координатных столов.

Известна гидростатическая направляющая цилиндрической формы, содержащая полую цилиндрическую направляющую, прикрепленную к станине, опору, соединенную со столом, камеры подачи смазки высокого давления со встроенными регуляторами расхода смазки, камеры слива смазки, соединенные с полостью цилиндрической направляющей для отвода смазки.

Недостатком известного решения является то, что конструкция не обеспечивает

полной герметизации камер слива смазки, что приводит к загрязнению смазки продуктами окружающей среды, что ведет к снижению надежности отдельных узлов,

Наиболее близким техническим решением к изобретению является гидростатическая направляющая цилиндрической формы, содержащая полую цилиндрическую направляющую, прикрепленную к станине, опору, соединенную со столом, камеры подачи смазки высокого давления, камеры слива смазки, соединенные с полостью цилиндрической направляющей для отвода смазки, герметизирующие элементы в виде тонкостенных цилиндрических обоХ|

2

О sO О

очек из резины, армированных в осевом аправлении нитями и закрепленных в заоре между опорой и полой цилиндрической аправляющей.

Недостатком известного решения являтся то, что она обладает низкой жесткотью в радиальном направлении, ч го начительно снижает точность позициониования координатного стола. Кроме того, при разрыве герметизирующих элементов возможно попадание смазки в герметизирумый объем рабочей техноло ической камеры.

Целью изобретения является увеличение жесткости, надежности и уменьшение осевых габаритов.

Указанная цель достигается тем, что гидростатическая направляющая циш рд- рической формы, содержащая закрепленную в станине обеими концами полую цилиндрическую направляющую с поло стью для отвода смазки, соединенную с подвижным столом опору, карманы для подачи смазки под давлением и камеры гли ва смазки, сообщающиеся с полостью дня отвода смазки в цилиндрической направляющей, а также герметизирующие камеры слива элементы в виде тонкостенных цилиндрических оболочек из резины и охватывающие упомянутые оболочки радиальные ограничители, прикрепленные одним концом к опоре, снабжена смонтированными на станине с обеих сторон о поры узлами вращения сокруг оси цилиндрической направляющей, упомянутые радиальные ограничители выполнены в виде спиральных ленточных пружин, внешний конец каждой из которых закреплен в соответствующем узле вращения с возможностью поворота в сторону, противоположную намотке пружины, при этом упомянутые узлы вращения, связаны с опорой посредством жесткой кинематической цепи; кроме того каждый узел вращения снабжен уплотнением, при этом спиральные ленточные пружины выполнены из намагниченного магнитопроводного материала, при этом уплотнение выполнено магнитожидкостным.

На фиг.1 изображена предлагаемая гидростатическая направляющая, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел вращения с магнитожидкостным уплотнением; на фиг.4 - в сравнении предлагаемая направляющая и по прототипу.

Гидростатическая направляющая цилиндрической формы содержит закрепленную на станине 1 обеими концами полую цилиндрическую направляющую 2 с полостью для отвода смазки, соединенную с подвижным столом 3 опору 4, карманы 5 для

подачи смазки под Давлением и камеры 6 слива смазки, сообщающиеся с полостью для отвода смазки в цилиндрической направляющей, а также герметизирующие камеры слива 6 элементы 7 в виде тонкостенных цилиндрических оболочек из резины и охватывающие упомянутые оболочки радиальные ограничители, выполненные в виде спиральных ленточных пружин 8,

0 прикрепленных одним концом к опоре 4, а другим внешним концом закреплены в соответствующем узле 9 вращения с возможностью поворота в сторону, противоположную намотке пружин 8 Узлы 9 вращения могут

5 быть связаны с опорой 4 посредством жесткой кинематической цепи 10 и снабжены уплотнениями 11 Спиральные ленточные пружины 8 могут Оыгь выполнены из намагниченного магнитопроводного материала

0 Уплотнение 11 может быть выполнено магнитожидкостным 12.

Устройство работает следующим образом.

В карманы 5 (см фиг 1,2,3) для подачи

5 смазки под давлением от насосной станции (на фиг не показана) подается постоянный расход смазки, например ферромагнитной жидкости (ФМЖ) При этом смазка протекает через магнитореологические дроссели

0 (па фиг не показаны), карманы 5 для подачи смазки под давлением, камеры 6 слива смазки, попую цилиндрическую направляющую 2 и через сливной дроссель (на фиг. не показан) отводится в бак насосной станции.

5 Под действием высокого давления в карманах 5 опора 4 со столом 3 всплывает на полой цилиндрической направляющей 2 и может по ней перемещаться. При перемещении опоры 4, например (см.фиг 1) влево

0 (вправо) происходит раскручивание (скручивание) спиральных ленточных пружин 8 и их вытягивание (втягивание) из узла (в узел) вращения 9, при этом, за счет того, что один конец пружин 8 прикреплен к опоре 4, а

5 другой внешний конец их закреплен в узле вращения 9 с возможностью поворота в сторону, противоположную намотке пружин, кроме того, узел вращения 9 связан с опорой 4 посредством жесткой кинемати0 ческой цепи 10, осуществляется равномерное согласованное раскручивание (скручивание) и вытягивание (втягивание) спиральных ленточных пружин 8 Благодаря тому, что поверхность, по которой в

5 процессе работы перекатываются герметизирующие элементы 7, выполнена не жесткой в осевом направлении (в виде спиральной ленточной пружины), уменьшаются осевые габариты гидростатической направляющей (см фиг.4) При этом

увеличивается их жесткость и точность изготовления за счет уменьшения статических прогибов при той же внешней нагрузке на направляющую. Выполнение спиральных ленточных пружин 8 из намагниченного маг- нитопроводного материала и выполнение уплотнения 11 в узле вращения 9 магнито- жидкостным 12 (см.фиг.З) приводит к тому, что при аварийной разгерметизации (разрыве герметизирующих элементов 7) смазка (ФМЖ) попадает в зазоры между соседними витками пружины 8 и в зазоры магнитожид- костного уплотнения 12 и становится при этом герметизирующей средой, Тем самым исключается вытекание смазки из устройст- ва, например в объем вакуумной технологической камеры, т.е. ее загрязнение, и, тем самым повышается надежность работы устройства.

Настоящее устройство позволяет повы- сить жесткость направляющей в радиальном направлении, вследствие уменьшения ее статического прогиба за счет уменьшения ее осевого габарита, повысить надежность работы за счет полного предотвращения вытекания смазки из устройства в технологический объем, например вакуумной камеры, даже в случае аварийной разгерметизации при разрыве герметизирующих элементов 7.

Формула изобретения 1. Гидростатическая направляющая цилиндрической формы, содержащая закрепленную в станине обоими концами полую цилиндрическую направляющую с полостью для отвода смазки соединенную с подвижным столом опору, карманы для подачи смазки поддавлением и камеры слива смазки, сообщающиеся с полостью для отвода смазки в цилиндрической направляющей, а также герметизирующие камеры слива элементы в виде тонкостенных цилиндрических оболочек из резины и охватывающие упомянутые оболочки радиальные ограничители, прикрепленные одним концом к опоре, о т - личающ-аяся тем, что, с целью увеличения жесткости, надежности и уменьшения осевых габаритов, она снабжена смонтированными на станине с обеих сторон опоры узлами вращения вокруг оси цилиндрической направляющей, упомянутые радиальные ограничители выполнены в виде спиральных ленточных пружин, внешний конец каждой из которых закреплен в соответствующем узлу вращения с возможностью поворота в сторону, противоположную намотке пружины.

2.Направляющая по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые узлы вращения связаны с опорой посредством жесткой кинематической цепи.

3.Направляющая по пп 1 и 2, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что каждый узел вращения снабжен уплотнением.

4.Направляющая по пп. 1-3, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что спиральные ленточные пружины выполнены из намагниченного магнитопроводного материала

5.Направляющая поп4 отличающаяся тем, что уплотнение выполнено магнитожидкостным.

Фиг.1

Под&од

Использование: в конструкциях прецизионных координатных столов. Сущность изобретения: гидростатическая направляющая цилиндрической формы содержит полую цилиндрическую направляющую, прикрепленную к станине, опору, соединенную с подвесным столом, карманы для подачи смазки высокого давления и камеры слива смазки, соединенные с полостью цилиндрической направляющей для отвода смазки. Герметизирующие камеры слива элементы выполнены в виде тонкостенных цилиндрических оболочек из резины, упомянутые оболочки охватывают радиальные ограничители в виде спиральных ленточных пружин. Внутренний конец пружины закреплен в опоре, а внешний - в узле вращения станины с возможностью поворота в сторону, противоположную намотке пружины. При перемещении опоры происходит раскручивание (скручивание) и вытягивание (втягивание) ленты 8. Каждый узел вращения станины снабжен уплотнением. Уплотнение может быть выполнено магни- тожидкостным. Это позволяет повысить надежность работы направляющей за счет полного предотвращения вытекания смазки из устройства в технологический объем, например, вакуумной камеры даже в случае аварийной разгерметизации (при разрыве герметизирующих элементов). 4 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё

SS

фиг 3

tr/г

4

- ir/S f/S

/ -р

Сс - f-0

tt/2