一种电流变液静压导轨系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电流变液静压导轨系统，涉及精密加工机床的液压支承元件的供油技术领域，该系统包括：导轨、溜板、至少一个第一控制器和至少一个第二控制器，导轨呈“T”字形，包括支撑部和导向部，溜板包覆在导向部的外围，溜板与导向部之间充满电流变液，第一控制器的一端固定在导轨上，另一端固定在溜板上，第二控制器的一端固定在导轨上，另一端固定在溜板上；第一控制器包括第一油腔，第二控制器包括第二油腔；通过控制第一油腔内的电场强度和第二油腔内的电场强度，保持溜板与导向部之间的电流变液的厚度不变。上述系统将电流变液应用于静压导轨，与机械式调节相比，能在毫秒级的时间内调节电流变液的厚度，具有响应速度快，调节范围广的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种电流变液静压导轨系统
本专利技术涉及机床液体静压导轨领域，特别涉及一种电流变液静压导轨系统。
技术介绍
液体静压导轨简称为液压导轨，是将具有一定压力的油液经节流器输送到导轨面的油腔，形成承载油膜，将相互接触的金属表面隔开，实现液体摩擦。由于液体静压导轨可在很宽的速度范围(包括静止)和载荷范围内无磨损的工作，而广泛地应用于超精密机床中。在实际工作中不考虑温度的影响，液压油的粘度基本是不变的。对应于每个油腔的承载性能也是固定的，因此，每个油腔都必须要串联一个节流器，用来调节液压油的流量，以适应负载的变化后，导轨与溜板之间的液压油的厚度。但这些机械式调节难以在极短时间内调整油膜厚度，进而会影响加工质量。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种电流变液静压导轨系统，该系统能在极短的时间内使电流变液的厚度在负载变化时保持不变，进而提高了加工质量。本专利技术提供了一种电流变液静压导轨系统，其特征在于，包括：导轨、溜板、至少一个第一控制器和至少一个第二控制器，所述导轨呈“T”字形，包括支撑部和导向部，所述溜板包覆在所述导向部的外围，所述溜板与所述导向部之间充满电流变液，所述第一控制器的一端固定在所述导轨上，另一端固定在所述溜板上，所述第二控制器的一端固定在所述导轨上，另一端固定在所述溜板上，且所述第一控制器和所述第二控制器相对设置；所述第一控制器包括第一油腔，所述第二控制器包括第二油腔；通过控制所述第一油腔内的电场强度和第二油腔内的电场强度，保持所述溜板与所述导向部之间的电流变液的厚度不变。可选的，所述第一控制器包括：第一正电极和第一负电极，所述第一正电极固定在所述溜板的第一侧，所述第一侧朝向所述电流变液，所述第一负电极固定在所述导向部上，且与所述第一正电极相对，形成第一油腔；所述第二控制器包括：第二正电极和第二负电极，所述第二正电极固定在所述溜板的第二侧，所述第二侧朝向所述电流变液，所述第二负电极固定在所述导向部上，且与所述第二正电极相对，形成第二油腔；通过控制所述第一正电极和所述第一负电极的输入电压，控制所述第一油腔内的电场强度，所述控制所述第二正电极和所述第二负电极的输入电压，控制所述第二油腔内的电场强度。可选的，所述系统还包括：液压泵和油箱；所述液压泵，设置在所述节流器和所述油箱之间，用于通过设置在所述第一正电极上的第一进油口和所述第二正电极上的第二进油口将所述油箱内的电流变液输送至所述第一油腔和所述第二油腔；所述油箱，用于储存所述导轨上流出的电流变液。可选的，所述系统还包括：第一节流器和第二节流器；所述第一节流器用于对通过所述第一进油口进入所述第一油腔的电流变液进行节流降压处理，所述第二节流器用于对通过所述第二进油口进入所述第二油腔的电流变液进行节流降压处理。可选的，所述系统还包括：溢流阀；所述溢流阀的一端与所述油箱连接，另一端连接在所述液压泵与靠近所述液压泵的节流器之间。可选的，所述第一正电极和所述第二正电极通过固定螺钉或者黏接的方式固定在所述溜板上，且与所述溜板的长度相同；所述第一负电极和所述第二负电极通过固定螺钉或者黏接方式固定在所述导轨上，且与所述导轨的长度相同。可选的，所述第一正电极和所述第二正电极均沿远离所述导轨的方向凹陷。可选的，所述溜板上还设置有第一通孔和第二通孔，所述第一正电极通过所述第一通孔与第一电源相连，所述第二正电极通过所述第二通孔与第二电源相连，所述第一负电极和第二负电极分别与所述第一电源和所述第二电源相连；所述第一负电极和所述第二负电极均为板状结构且接地。可选的，所述导轨和所述溜板的材料均为绝缘材料；所述第一正电极、所述第二正电极、所述第一负电极以及所述第二负电极的材料均为导电材料。可选的，所述第一控制器和所述第二控制器关于所述导轨横截面的中心线对称分布。由上述技术方案可知，本专利技术提出的电流变液静压导轨系统在负载发生变化时，通过改变第一油腔和第二油腔内的电场强度，改变第一油腔和第二油腔内电流变液的粘度，实现对导轨与溜板之间的电流变液的厚度的控制，与机械式的调整相比，具有响应速度快的优点，并能大幅降低加工振动幅值以避免共振。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本专利技术一实施例提供的电流变液静压导轨系统的结构示意图；图2示出了本专利技术另一实施例提供的电流变液静压导轨系统的结构示意图；图3示出了本专利技术另一实施例提供的电流变液静压导轨系统的结构示意图；图4示出了本专利技术另一实施例提供的电流变液静压导轨系统的结构示意图。其中附图标记说明：1、溢流阀；2、油箱；3、液压泵；4、第一节流器；5、导轨；6、溜板；7、固定螺钉；8、负电极；9、正电极；10、电流变液；11、第二节流器；12、工件。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术一实施例提供的一种电流变液静压导轨系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括导轨5、溜板6、至少一个第一控制器和至少一个第二控制器，导轨5呈“T”字形，包括支撑部和导向部，溜板6包覆在导向部上并能在导向部上滑动，支撑部用于给溜板6提供支撑，溜板6与导向部之间充满电流变液10，以使溜板6与导向部之间纯液体摩擦；第一控制器的一端固定在导轨5上，另一端固定在溜板6上，第二控制器的一端固定在导轨5上，另一端固定在溜板6上，且第一控制器和第二控制器相对设置；第一控制器包括第一油腔，第二控制器包括第二油腔；当溜板6上的负载发生变化时，上述系统通过控制第一油腔和第二油腔内的电场强度，使第一油腔和第二油腔中的电流变液10的粘度发生所需要的变化，从而改变了第一油腔和第二油腔的静刚度。基于在相同承载力下，静刚度大小与电流变液10的厚度成反比，系统以此特性来调节第一油腔和第二油腔的电流变液10的厚度，直至第一油腔和第二油腔内的电流变液10的厚度保持不变。由于电流变液10在电场强度的控制下，其粘度变化的响应速度能达到毫秒级以内，因此，该系统具有响应速度快以及提高加工质量的优点；而且，该系统通过增大电场强度，提高电流变液10粘度，进而增大了系统的阻尼，特别是当系统发生共振时，能大幅降低了加工振动幅值。下面对系统进行详细的描述：第一控制器包括：第一正电极9和第一负电极8，第一正电极9固定在溜板6的第一侧，第一侧朝向电流变液10，第一负电极8固定在导向部上，且与第一正电极9相对，形成第一油腔；第二控制器包括：第二正电极9和第二负电极8，第二正电极9固定在溜板6的第二侧，第二侧朝向电流变液10，第二负电极8固定在导向部上，且与第二正电极9相对，形成第二油腔；通过控制第一正电极9和第一负电极8的输入电压，控制第一油腔内的电场强度，控制第二正电极9和第二负电极8的输入电压，控制第二油腔内的电场强度。其中，导轨5和溜板6的材料为绝缘材料；第一正电极9、第二正电极9、第一负电极8以及第二负电极8的材料为导电材料。进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流变液静压导轨系统，其特征在于，包括：导轨、溜板、至少一个第一控制器和至少一个第二控制器，所述导轨呈“T”字形，包括支撑部和导向部，所述溜板包覆在所述导向部的外围，所述溜板与所述导向部之间充满电流变液，所述第一控制器的一端固定在所述导轨上，另一端固定在所述溜板上，所述第二控制器的一端固定在所述导轨上，另一端固定在所述溜板上，且所述第一控制器和所述第二控制器相对设置；所述第一控制器包括第一油腔，所述第二控制器包括第二油腔；通过控制所述第一油腔内的电场强度和第二油腔内的电场强度，保持所述溜板与所述导向部之间的电流变液的厚度不变。

【技术特征摘要】
1.一种电流变液静压导轨系统，其特征在于，包括：导轨、溜板、至少一个第一控制器和至少一个第二控制器，所述导轨呈“T”字形，包括支撑部和导向部，所述溜板包覆在所述导向部的外围，所述溜板与所述导向部之间充满电流变液，所述第一控制器的一端固定在所述导轨上，另一端固定在所述溜板上，所述第二控制器的一端固定在所述导轨上，另一端固定在所述溜板上，且所述第一控制器和所述第二控制器相对设置；所述第一控制器包括第一油腔，所述第二控制器包括第二油腔；通过控制所述第一油腔内的电场强度和第二油腔内的电场强度，保持所述溜板与所述导向部之间的电流变液的厚度不变。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一控制器包括：第一正电极和第一负电极，所述第一正电极固定在所述溜板的第一侧，所述第一侧朝向所述电流变液，所述第一负电极固定在所述导向部上，且与所述第一正电极相对，形成第一油腔；所述第二控制器包括：第二正电极和第二负电极，所述第二正电极固定在所述溜板的第二侧，所述第二侧朝向所述电流变液，所述第二负电极固定在所述导向部上，且与所述第二正电极相对，形成第二油腔；通过控制所述第一正电极和所述第一负电极的输入电压，控制所述第一油腔内的电场强度，控制所述第二正电极和所述第二负电极的输入电压，控制所述第二油腔内的电场强度。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：液压泵和油箱；所述液压泵，设置在节流器和所述油箱之间，用于通过设置在所述第一正电极上的第一进油口和所述第二正电极上的第二进油口将所述油箱内的电流变液输送至所述第一油腔和所述第二油...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡均平，刘成沛，易滔，王琴，
申请(专利权)人：中南大学，湖南长河机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43