[发明专利]立式机床的可变静压追踪系统和包括所述追踪装置的立式机床

说明书

技术领域

本发明属于机床技术领域，具体地，属于包括作为轴承的静压追踪装置的立式机床领域。

背景技术

立式机床通常是为加工部件而设计的机床，由于其体积和重量，将立式机床固定在卧式机床上是很困难的。立式机床通常包括纵轴和回转卡盘。回转卡盘安装在基座上，在回转卡盘和基座之间安装有允许在回转卡盘和基座之间转动的轴承。将待加工的部件固定于基座之上，而机床或工具(机床、铣削工具等)安装在一个或多个柱子上。轴承安装在基座和允许卡盘相对基座旋转的回转卡盘之间。

将静压追踪装置用作轴承是众所周知的，所述静压追踪装置由一连串的呈圆段的弧形元件构成，所述圆段被排列使得它们形成一个圆，所述静压追踪装置包括壳体，所述壳体注入有加压液压油，填充满所述壳体。如果液压油的压力被维持，这些液压油就会溢出，从而使回转卡盘相对基座上升。从而在两个元件之间形成了一层作为滑轨的油膜。考虑到回转卡盘必须能够以规定的速度旋转以进行加工，以及考虑到该工具在部件上的加工力一定要由回转卡盘支撑，所以回转卡盘会经受到一个相当强的力矩，该力矩由该工具在相对于卡盘转轴的远处施加的力而产生。根据待加工部件的尺寸，所述力矩可大幅度变化。因此，对于确定尺寸的待加工部件，有适合的卡盘直径和适合的静压追踪装置，本质上，对于大小确定的部件，静压追踪装置的直径是固定的。这造成的缺陷是：对于每种大小的待加工部件，需要不同大小的静压追踪装置，及因而需要不同的立式机床或机器，这就涉及对用途多样性的严重限制，因而，也涉及对配备有静压追踪装置的立式机床花费的严重限制。

发明内容

本发明的目的是通过一种用于立式机床的新颖的可变静压追踪系统和包括所述追踪装置的立式机床来克服上述技术中存在的缺陷。

根据本发明，所述静压追踪系统包括：能够被安装于立式机床的支撑基座和固定回转卡盘之间的环形基座、环绕着所述回转卡盘的转轴的位于所述环形基座上的中央开口、能够形成一个圆并在所述环形基座的外周和所述中央开口之间垂直伸出的多个扇区(各个扇区包括向上开口的上壳体，所述扇区可为弧形体，由例如铜等制成)、至少一个安装于各个所述壳体底部的液压流体出口，所述液压流体出口准许向相应的壳体内注入液压流体，使得当注入的液压流体溢出所述壳体时，所述液压流体向上推动所述回转卡盘，从而在所述回转卡盘和所述扇区之间形成一层液压流体膜；所述系统的特征在于，所述可变静压追踪系统包括定位机构，所述定位机构能够将所述扇区(4)至少定位在内径向位置和外径向位置，在所述内径向位置处时，所述扇区的至少一部分位于最小直径的圆周上，而在所述外径向位置处时，所述扇区的至少一部分位于最大直径的圆周上。

与传统静压追踪系统不同，根据本发明的所述系统能够研制出一种带有最少可能的摩擦表面的静压追踪装置结构，这意味着，固定回转卡盘以及固定于卡盘上的待加工部件的最大旋转数将大大增加，增加量没有限制，并且在极端工作条件的装机冷却功率也是完全能接受的。

所述定位机构优选地用于分别将各个所述扇区定位在所述位置中的一个位置。同样，所述定位机构也优选地进一步用于将所述扇区的至少一部分至少定位于所述内径向位置和所述外径向位置之间的中间位置。

在优选实施例中，所述定位机构包括：位于所述中央开口和所述扇区之间且呈径向方向固定于所述环形基座上的多个双作用液压缸，各个所述液压缸包括气缸筒、底室、顶室、以及一端与在所述气缸筒中线性移动的活塞相连而另一端与其中一个所述扇区相连的棒(rod)。在本实施例中，各个连接至所述液压缸的所述扇区至少被引导至一个径向导向元件，使得在所述液压缸的作用下，所述扇区可在所述内径向位置和所述外径向位置之间移动，在所述内径向位置处时，所述液压缸被锁在其缩回位置，而在外径向位置处时，所述液压缸被锁在其延伸位置。

至少部分所述液压缸，优选地，各个所述液压缸能够独立地被驱动。

所述液压缸的数量可为奇数也可为偶数。当所述液压缸的数量为偶数时，至少包括一对液压缸，该对液压缸分别呈径向相对方向固定于所述环形基座的对角线上，并与两个分别呈对角相对的扇区连接。因此液压缸的数量可为2、4、6、8、10、12等。相应的，当所述液压缸的数量为奇数时，所述液压缸的径向端便形成至少具有3个点的正多边形。

所述径向导向元件可为楔形块，所述楔形块位于两个相邻扇区之间分别从所述环形基座上伸出，使得当所述液压缸的数量为偶数时，所述楔形块的数量也为偶数；当所述液压缸的数量为奇数时，所述楔形块的数量也为奇数。