一种气液并联润滑导轨及其工作方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。广使用。广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种气液并联润滑导轨及其工作方法


[0001]本专利技术涉及机床用普通滑动导轨的
，尤其是涉及一种气液并联润滑导轨及其工作方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]现有技术可参考申请公布号为CN110762117A的专利技术专利，该专利公开了一种气
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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，而本专利技术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。
[0006]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。
[0007]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。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术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。
[0009]本专利技术是通过以下技术方案得以实现的：一种气液并联润滑导轨，包括导轨基体和滑台，其特征在于：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，开设有油孔和布油槽，通过常压滴油方式润滑，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。
[0010]基于普通滑动导轨副，通常导轨副中含有一长一短两部分，长的部分称为导轨基体，位于下方，短的部分称为滑台，位于上方。一般润滑装置设于滑台部分，在滑台导轨面上开设注油孔和布油槽，润滑油经供给装置滴注入注油孔，因重力流淌进入布油槽，随相对运动散布导轨全长，实现边界润滑。本专利技术中将滑台导轨面沿运动方向用开放槽分成两个区域，一个区域保持原有滴油润滑方式，称为油液润滑区；另一个区域开设进气孔和封闭的布气沟槽，封闭槽为不直接通向大气的槽，称为气膜润滑卸荷区，压缩空气经进气孔进入布气沟槽，进入上下两个导轨面间的微小间隙形成压力气膜，最后从导轨面边缘逸散于大气中。
[0011]进一步地，所述气膜润滑卸荷区的压缩空气压力可调，其压力作用于气膜润滑卸荷区产生的顶升力恒小于滑台总负载；所述形成的压力气膜对负载有卸荷作用但不改变普通滑动导轨传统的边界摩擦性质。
[0012]两个导轨面间存在微小间隙，为避免润滑油被排挤出摩擦面，通常用铲刮工艺制做出均匀散布的微小存油坑，还因为气体分子小于油液分子，所以只要油膜存在气膜就一定能建立，这个气膜含有压力，作用于导轨面形成上顶的力，这个力可以对滑台负载实现卸荷，从而减小滑台驱动力。
[0013]本专利技术中，压缩空气的压力必须可调，其作用于滑台导轨面所形成的力，其值恒小于滑台负载。不改导轨副的变边界摩擦润滑的性质。导轨副的摩擦力不是越小越好，适当的摩擦力有利于产生阻尼从而消减有害的振动。
[0014]本专利技术中气膜润滑卸荷区不设节流器，不分割气垫，布气沟槽尺寸远大于气体静压润滑中的均压槽尺寸，形位误差要求与普通滑动导轨无异。不属于机械设计手册中定义的气体静压润滑。
[0015]进一步地，所述气膜润滑卸荷区通入的压力气体中添加有润滑油，润滑油以雾状形式随压缩气体通入到气膜润滑卸荷区中，进一步地减少摩擦。
[0016]进一步地，导轨工作时，向所述油液润滑区中等时间间隔定期加入润滑油，向所述气膜润滑卸荷区连续输入压缩空气。工作时，气膜润滑卸荷区的持续产生压力气膜，保证卸荷作用，减小摩擦力，降低驱动功率，降低成本。
[0017]综上所述，本专利技术的有益效果是：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。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的结构示意图一；图2是本专利技术的结构示意图二；图3是本专利技术的结构示意图三；图4是本专利技术的结构示意图四。
[0019]图中，1、导轨基体；2、滑台导轨面；3、油孔；4、布油槽；5、进气孔；6、布气沟槽；7、开放槽；8、油器混合器；9、控压阀。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0021]参照图1
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4，本专利技术是一种基于普通滑动导轨副进行改进的，给出了一种气液并联混合润滑导轨及其工作方法，导轨副中含有一长一短两部分，长的部分称为导轨基体1，位于下方，短的部分称为滑台，位于上方，本专利技术中将滑台导轨面2沿运动方向用开放槽7分成两个区域，开放槽7直接与外界大气连通，一个区域采用传统的普通滑动导轨设计，开设有油孔3和布油槽4，通过常压滴油方式润滑，称为油液润滑区；另一个区域开设进气孔5和封闭的布气沟槽6，进气孔5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气液并联润滑导轨，包括导轨基体和滑台，其特征在于：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，开设有油孔和布油槽，通过常压滴油方式润滑，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。2.根据权利要求1所述的一种气液并联润滑导轨，其特征在于：所述气膜润滑卸荷区的压缩空气压力可调，其压力作用...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟志斌，
申请(专利权)人：烟台市科达数控装备有限公司，
类型：发明
国别省市：