[发明专利]一种气液并联润滑导轨及其工作方法

说明书

本发明提供一种气液并联润滑导轨及其工作方法，所述气液并联润滑导轨包括导轨基体和滑台，滑台导轨面上沿运动方向分割出两个区域，一个区域为油液润滑区，采用传统的普通滑动导轨设计，另一个区域为气膜润滑卸荷区，开设有进气孔和若干相互连通的布气沟槽，进气孔和布气沟槽相互连通，通过进气孔向气膜润滑卸荷区通入压缩空气，以形成压力气膜润滑并卸荷，两个区域之间还设有开放槽。本发明能够对负载实施有效卸荷，从而减小摩擦阻力，降低驱动功率，降低能耗，同时能够大幅度减轻滑台和导轨基体结合面之间的摩损，导轨的使用寿命得到很大的提高，同时降低电机功耗，尤其是改造简单，能够在配置普通滑动导轨的机床上广泛推广使用。

技术领域

本发明涉及机床用普通滑动导轨的技术领域，尤其是涉及一种气液并联润滑导轨及其工作方法。

背景技术

在滑动导轨使用的过程中，传统的是采用常压滴油的润滑方式，通向滑台和导轨基体的结合面之间注入润滑油，以此降低摩擦系数，减轻爬行现象，这种润滑方式属于典型的边界润滑，但受到推进位移，负载及推进速度等众多因素的影响，供油间隔和供油量难以控制，从而导致在实际使用中，依然存在较大的摩擦阻力，爬行现象和使用寿命低的缺点难以克服，特别是在重型机床上，这些缺点体现尤为明显。

为进一步地减少摩擦，目前在一些高精度的小型机床上，会使用到气轨作为机床导轨，气轨是一种高精密的仪器，其原理是利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔，在导轨表面和滑行器内表面之间形成很薄的气垫层，滑行器几乎可以在导轨面上做无阻力的直线运动，极大的减少了导轨和滑行器之间的摩擦，但气轨的结构精密，造价高，使用环境和要求严格，严禁碰撞、重压，以免导致轨道变形，影响使用，同时目前气轨难以克服的问题是气轨只能呈承受重量较低的负载，加工重量较轻的工件，这也直接导致了气轨难以在大中型的机床上应用。

目前普通滑动导轨在国内的保有量巨大，使用范围也非常的广泛，固有缺陷是低速重载时的爬行现象和磨损较快。国产机床因为制造水平偏低，这些缺陷体现尤为明显，一些大型机床过个1到2年即出现精度不足现象，更有甚者新机床用了几个月就出现问题，造成重大损失。

现有技术可参考申请公布号为CN110762117A的发明专利，该专利公开了一种气-油混合静压导轨溜板，是采用流体静压润滑的原理，在气浮导轨的基础上通过引入液浮机构改进导轨性能，提高导轨系统承载力以及刚度，是严格意义上的静压导轨，而本发明中的导轨是借鉴气浮搬运的原理，以压缩空气作为工作介质，在充气后，滑台和导轨基体之间形称一层很薄的气膜，达到一种“悬浮”的效果，实际上滑台和导轨基体之间的气体是起到卸荷作用，依然属于普通润滑的领域。

而实际中，国内厂家也考虑过对现有的机床进行改进，自上世纪六、七十年代国内就有采用流体静压技术改造大型机床的经验，终因其技术复杂成本高昂未能普及，气体作为一种优质廉价的能源，气轨也在高精密机床上成功的应用，但采用纯气轨的改造成本巨大，在高负载的大型机床上无法应用。

因此如何在普通滑动导轨的基础上直接进行低成本改进，直接引入开放式气体进行卸荷，改善普通滑动导轨性能，降低滑轨机床的制造、维护成本，同时还能够有效解决长效运行及精度保持是一个急待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种应用于普通滑动导轨副的新的复合导轨，采用的是传统的常规滴油和新增简单压力气膜并联润滑方法。该方法能够对负载实施有效卸荷，从而减小摩擦阻力，降低驱动功率，降低能耗，同时能够大幅度减轻导轨和滑台结合面之间的摩损，导轨的使用寿命也得到很大的提高，尤其是改造简单，能够在配置普通滑动导轨的机床上广泛推广使用。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：