[发明专利]闭式流体静压导轨

说明书

技术领域

本发明涉及一种闭式流体静压导轨。

背景技术

流体静压导轨是一种非接触型导轨，它利用流体介质例如空气，润滑油，或其它流体通过节流作用获得承载能力。流体静压轴承具有精度高、振动小、稳定性好等优点，因此广泛地应用于精密和超精密加工、检测等领域。流体静压导轨的设计应遵循结构简单、零部件变形小等原则，以尽可能的提高精度和稳定性。流体静压导轨一般由固连在基座上的导轨本体，以及通过流体介质悬浮在导轨本体上作直线或曲线运动的溜板组成，溜板内通常还设置有供流体介质流动的流道和节流器，在导轨本体的导向面与相应的溜板表面之间存在容纳流体介质的间隙，流体介质通过溜板内设置的流道和节流器后，进入导轨本体导向面与相应的溜板表面之间的间隙，形成可承受载荷的流体膜，流体膜将溜板悬浮在导轨本体上。

图1示出了一种常规的T型流体静压导轨结构图，包括溜板1、导轨本体11和基座10，所述的溜板1包括上溜板14、两个侧溜板13和两个下溜板12，其中两个侧溜板13分别固连在上溜板14的两端、两个下溜板12分别与两个侧溜板13固连从而组成T型槽15，所述的导轨本体11设置在T型槽15内，导轨本体11通过导轨本体安装面11d与基座10相固连，导轨本体11内设置有用于安装直线电机或丝杠螺母的空间111。在该流体静压导轨中，导轨本体上导向面11c、导轨本体下导向面11a和两个导轨本体侧导向面11b作为承载和导向面，并且与溜板1的相应表面形成润滑间隙，具体为：导轨本体下导向面11a与下溜板上表面12a相向形成润滑间隙，导轨本体上导向面11c与上溜板下表面14c相向形成润滑间隙，两个导轨本体侧导向面11b分别与两个侧溜板内侧面13b相向形成润滑间隙，流体介质进入润滑间隙形成流体膜(图中未详细地示出流道和节流器，只是利用每三个箭头构成一组的箭头组表示流体介质的流动方向)，在流体膜压力的作用下将溜板1非接触地悬浮在导轨本体11上，构成闭式流体静压导轨；并且必须保证下溜板下表面12d与基座上表面10d之间有足够的距离，以防止下溜板下表面12d与基座上表面10d发生摩擦。中国专利CN101249612公开的就是这种流体静压导轨，但是这种常规的流体静压导轨的溜板1的受力力学特性不是很好，除了侧溜板内侧面13b所受到的流体介质压力会造成侧溜板13向外的扩张变形以外，下溜板上表面12a所受到的流体介质压力也会进一步增加侧溜板13向外的扩张变形量，而且下溜板上表面12a所受到的流体介质压力还会造成下溜板12向下扩张变形，从而导致精度的损失和稳定性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减小侧溜板和下溜板变形、结构稳定性好、精度高的流体静压导轨，用于解决现有的流体静压导轨的侧溜板和下溜板容易变形和精度保持性差的问题。

本发明解决技术问题采取的一种技术方案是：一种闭式流体静压导轨，它包括溜板、导轨本体和基座，所述的溜板包括上溜板、两个侧溜板和两个下溜板，两个侧溜板分别固连在上溜板的两端、两个下溜板分别与两个侧溜板固连从而形成T型槽，所述的导轨本体设置在该T型槽内，导轨本体通过导轨本体安装面和基座安装面与基座相固连，导轨本体内可以设置有用于安装直线电机或丝杠螺母的空间。

本发明利用导轨本体下导向面和导轨本体侧导向面以及基座导向面作为承载和导向面，导轨本体下导向面与下溜板上表面相向形成润滑间隙，下溜板设置有节流器向该润滑间隙提供流体介质，基座导向面与下溜板下表面相向形成润滑间隙，下溜板设置有节流器向该润滑间隙提供流体介质，导轨本体侧导向面与侧溜板内侧面相向形成润滑间隙，侧溜板设置有节流器向该润滑间隙提供流体介质，溜板内设置与所述节流器相连通的流体输入口和流道，流体介质从流体输入口、流道和节流器进入润滑间隙内，形成闭式静压流体导轨。所述基座设置有低于基座导向面的表面。

本发明导轨本体上表面不作为承载和导向面，其与上溜板下表面设置足够的距离以防止相互接触。

本发明中，当所述导轨本体下导向面与所述导轨本体安装面不共面时，则导轨本体下导向面高于导轨本体安装面，且所述基座导向面与所述基座安装面共面；当导轨本体下导向面与导轨本体安装面共面时，则基座安装面与基座导向面不共面，且基座安装面高于基座导向面。