本發(fā)明涉及液體靜壓支承用的節(jié)流器,尤其適用于節(jié)流器安裝空間很小的對置油腔。
背景技術:
液體靜壓支承具有摩擦阻力小、使用壽命長、精度高、阻尼大等優(yōu)點,因而在超精密機床或功能部件中有著廣泛的應用。
節(jié)流器是恒壓供油液體靜壓支承系統中不可或缺的元件。常用的傳統固定節(jié)流器有小孔節(jié)流器和毛細管節(jié)流器,小孔節(jié)流器安裝方便但易堵塞,毛細管節(jié)流器尺寸較大,也易堵塞。西安交通大學趙萬華教授和陳耀龍教授等人設計了一種環(huán)形縫隙節(jié)流器(中國CN201010102089.4),通過節(jié)流器本體的后端部與節(jié)流器安裝體的后端腔體之間的縫隙,構成了節(jié)流器的工作區(qū),該節(jié)流器從一定程度上解決了堵塞問題。
然而該節(jié)流器在實際使用,特別是用于對置油腔時,需要不斷的更換節(jié)流器元件,調節(jié)對置油腔的壓力相等,較為繁瑣。而且當節(jié)流器結構尺寸相對于支承結構較大時,整個支承結構空間難以布置兩倍于油腔數量的油孔(一個油腔對應一個節(jié)流孔和一個測壓孔),縮小了該節(jié)流器的使用范圍。
有鑒于上述的缺陷,本設計人,積極加以研究創(chuàng)新,以期創(chuàng)設一種兩段式環(huán)形縫隙節(jié)流裝置,使其更具有產業(yè)上的利用價值。
技術實現要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種具有調對置油腔壓力相等容易,且結構緊湊的節(jié)流器。本發(fā)明的兩段式環(huán)形縫隙節(jié)流裝置,包括節(jié)流器安裝體、帶孔頂絲、O型密封圈和節(jié)流器本體,其中:所述節(jié)流器本體上設置有肩部、第一安裝段、第二安裝段、第一節(jié)流段、第二節(jié)流段、密封環(huán)形槽、節(jié)流環(huán)形槽、進油環(huán)形槽和螺紋油孔,所述節(jié)流器安裝體上設置有前腔體、后腔體、第一引油孔和第二引油孔,所述節(jié)流器本體的肩部通過帶孔頂絲壓緊在前腔體的底部,所述節(jié)流器本體的第一安裝段、第二安裝段與后腔體之間留有定位間隙,所述節(jié)流器本體的第一節(jié)流段和第二節(jié)流段與后腔體之間留有比定位間隙大的節(jié)流間隙,所述節(jié)流器本體的第一安裝段和第二安裝段之間的密封環(huán)形槽內設置有O型密封圈。
進一步地,所述節(jié)流器本體的進油環(huán)形槽設置在第一節(jié)流段和第二節(jié)流段之間,所述節(jié)流器本體的密封環(huán)形槽設置在第一安裝段和第二安裝段之間。所述節(jié)流器本體的第一節(jié)流段和第二節(jié)流段的外徑相同,長度相同,與所述第一節(jié)流段和第二節(jié)流段配合的是同一個節(jié)流器安裝體的后腔體。所述節(jié)流器本體的第一安裝段、第二安裝段外徑相同,且與節(jié)流器安裝體的后腔體之間留有定位間隙,所述定位間隙小于第一節(jié)流段和第二節(jié)流段與后腔體之間的節(jié)流間隙,所述定位間隙常是節(jié)流間隙的1/7至1/15,所述節(jié)流間隙根據靜壓支承單油腔的液阻計算確定。
更進一步地,所述器本體的第一安裝段和第二安裝段可設置在第一節(jié)流段和第二節(jié)流段之前,所述節(jié)流器本體上設置有螺紋油孔,螺紋油孔可分別與進油環(huán)形槽,或節(jié)流環(huán)形槽,或節(jié)流器本體尾部相通,構成了兩段式環(huán)形縫隙節(jié)流器的三種結構形式。另外,所述節(jié)流器本體的第一安裝段和第二安裝段也可以設置在第一節(jié)流段和第二節(jié)流段之后,在所述節(jié)流器本體的肩部后另外設置有第三安裝段,所述第三安裝段的外徑尺寸和第一安裝段、第二安裝段相同,所述節(jié)流器本體除前端設置有螺紋油孔和節(jié)流孔相通外,后端還設置有油孔和進油環(huán)形槽相通,構成了兩段式環(huán)形縫隙節(jié)流器的第四種結構形式。
借由上述方案,本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:
1、把節(jié)流段分成了第一節(jié)流段和第二節(jié)流段兩段。一個節(jié)流器管一組結構尺寸相同的對置油腔,由于加工時第一節(jié)流段和第二節(jié)流段一刀加工,可使外徑和長度相同,配合同一個經鉸刀鉸制的節(jié)流器安裝體的后腔體,兩處節(jié)流液阻相同。因此,用于對置油腔時,更換一個節(jié)流器就等同于同時更換了一對相同液阻的節(jié)流元件,理論上對置油腔的壓力必定相同,大幅減少了調節(jié)對置油腔壓力相等的難度。
2、通過安裝段和節(jié)流段前后位置的變換,以及螺紋油孔和不同的環(huán)形槽的相通,構成了四種兩段式環(huán)形縫隙節(jié)流器,適合于不同的應用場合。以最佳實施方式來說,可比現有技術節(jié)省3/4的油孔數量,(原技術一組對置油腔需要四個油孔,即兩個測壓孔和兩個節(jié)流孔,本發(fā)明可以縮減為一個油孔,即一個集節(jié)流和測壓功能為一體的油孔),因此結構相比原發(fā)明更加緊湊。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段,并可依照說明書的內容予以實施,以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結構示意圖一,兩段正向節(jié)流式環(huán)形縫隙節(jié)流器。
其中:帶孔頂絲1、六角孔1-1,O型密封圈2,節(jié)流器安裝體3、前腔體3-1、后腔體3-2、第一引油孔3-3、第二引油孔3-4,節(jié)流器本體4、肩部4-1、第一安裝段4-2、第二安裝段4-3、第一節(jié)流段4-4、第二節(jié)流段4-5、螺紋油孔4-6、密封環(huán)形槽4-7、節(jié)流環(huán)形槽4-8、進油環(huán)形槽4-9,油源壓力ps,第一油腔壓力pr1,第二油腔壓力pr2。
圖2為本發(fā)明結構示意圖二,兩段測前端壓力式環(huán)形縫隙節(jié)流器。
其中:帶孔頂絲1、六角孔1-1,O型密封圈2,節(jié)流器安裝體3、前腔體3-1、后腔體3-2、第一引油孔3-3、第二引油孔3-4、側向進油孔3-5,節(jié)流器本體4、肩部4-1、第一安裝段4-2、第二安裝段4-3、第一節(jié)流段4-4、第二節(jié)流段4-5、螺紋油孔4-6、密封環(huán)形槽4-7、節(jié)流環(huán)形槽4-8、進油環(huán)形槽4-9,油源壓力ps,第一油腔壓力pr1,第二油腔壓力pr2。
圖3為本發(fā)明結構示意圖三,兩段測后端壓力式環(huán)形縫隙節(jié)流器。
其中:帶孔頂絲1、六角孔1-1,O型密封圈2,節(jié)流器安裝體3、前腔體3-1、后腔體3-2、第一引油孔3-3、第二引油孔3-4、側向進油孔3-5,節(jié)流器本體4、肩部4-1、第一安裝段4-2、第二安裝段4-3、第一節(jié)流段4-4、第二節(jié)流段4-5、螺紋油孔4-6、密封環(huán)形槽4-7、節(jié)流環(huán)形槽4-8、進油環(huán)形槽4-9,油源壓力ps,第一油腔壓力pr1,第二油腔壓力pr2。
圖4為本發(fā)明結構示意圖四,兩段反向節(jié)流式環(huán)形縫隙節(jié)流器。
其中:帶孔頂絲1、六角孔1-1,O型密封圈2,節(jié)流器安裝體3、前腔體3-1、后腔體3-2、第一引油孔3-3、第二引油孔3-4,節(jié)流器本體4、肩部4-1、第一安裝段4-2、第二安裝段4-3、第三安裝段4-12、第一節(jié)流段4-4、第二節(jié)流段4-5、螺紋油孔4-6、油孔4-10、密封環(huán)形槽4-7、第一節(jié)流環(huán)形槽4-8、第二節(jié)流環(huán)形槽4-11、進油環(huán)形槽4-9,油源壓力ps,第一油腔壓力pr1,第二油腔壓力pr2。
圖5為發(fā)明(中國CN201010102089.4)的,單段節(jié)流式環(huán)形縫隙節(jié)流器正向使用時的結構示意圖。油源壓力ps,油腔壓力pr。
圖6為發(fā)明(中國CN201010102089.4)的,單段節(jié)流式環(huán)形縫隙節(jié)流器反向使用時的結構示意圖。油源壓力ps,油腔壓力pr。
圖7為本發(fā)明思想和發(fā)明(中國CN201010102089.4)思想相結合應用派生的單段測壓式環(huán)形縫隙節(jié)流器。
其中:帶孔頂絲1、六角孔1-1,O型密封圈2,節(jié)流器安裝體3、前腔體3-1、后腔體3-2、引油孔3-3,節(jié)流器本體4、肩部4-1、第一安裝段4-2、第二安裝段4-3、節(jié)流段4-4、螺紋油孔4-6、密封環(huán)形槽4-7、進油環(huán)形槽4-9,油源壓力ps,油腔壓力pr。
具體實施方式
節(jié)流器本體4的第一節(jié)流段4-4和第二節(jié)流段4-5外圓一刀加工,具有相同的外徑和長度,節(jié)流器安裝體3的后腔體3-2經鉸刀鉸制加工,第一節(jié)流段4-4和第二節(jié)流段4-5分別和后腔體3-2構成節(jié)流間隙,節(jié)流間隙根據對置油腔的節(jié)流液阻計算確定。節(jié)流器本體4的第一安裝段4-2和第二安裝段4-3外圓一刀加工,具有相同的外徑,和后腔體3-2之間的安裝間隙小于節(jié)流間隙,大約是其1/7~1/15。節(jié)流器本體4的密封環(huán)形槽4-7裝入O型密封圈后,軸向通過帶孔頂絲1壓緊在節(jié)流器安裝體3的前腔體3-1底部,徑向通過節(jié)流器本體4的安裝段4-2和4-3和后腔體3-2定位配合。壓力油經油源壓力ps泵入,經六角孔1-1、螺紋油孔4-6后,通入進油環(huán)形槽4-9分為左右兩路,左路經第一節(jié)流段4-4處節(jié)流間隙進入第一引油孔3-3,壓力降為第一油腔壓力pr1,右路經第二節(jié)流段4-5處節(jié)流間隙進入第二引油孔3-4,壓力降為第二油腔壓力pr2。第一引油孔3-3和第二引油孔3-4分別和一組結構尺寸完全相同的對置油腔的其中一個相通。理論上靜定時第一油腔壓力pr1等于第二油腔壓力。
圖2為兩段測前端壓力式環(huán)形縫隙節(jié)流器,其結構和原理與圖1相近,不同之處是,進油位置在節(jié)流器安裝體3的側向進油孔3-5,螺紋油孔4-6和節(jié)流孔4-8相通。側向油源壓力ps引入后,從節(jié)流器前端的螺紋油孔4-6中引出了第一油腔壓力pr1。
圖3為兩段測后端壓力式環(huán)形縫隙節(jié)流器,其結構和原理與圖1相近,不同之處是,進油位置在節(jié)流器安裝體3的側向進油孔3-5,螺紋油孔4-6和節(jié)流尾部相通。側向油源壓力ps引入后,從節(jié)流器前端的螺紋油孔4-6中引出了第二油腔壓力pr2。
圖4為兩段反向節(jié)流式環(huán)形縫隙節(jié)流器,其結構和原理與圖2相近,不同之處是,節(jié)流器本體4第一安裝段4-2和第二安裝段4-3設置在節(jié)流器尾部,O密封圈2裝在密封溝槽4-7內,節(jié)流器肩部4-1的后面設置有第三安裝段4-12,外徑和第一二安裝段4-2和4-3相同,節(jié)流器本體4上還設置有油孔4-10和進油環(huán)形槽4-9相通,進油位置在尾端。尾端油源壓力ps引入后,從節(jié)流器前端的螺紋油孔4-6中引出了第一油腔壓力pr1。
圖5為發(fā)明(中國CN201010102089.4)的,單段節(jié)流式環(huán)形縫隙節(jié)流器正向使用時的結構示意圖,液壓油經油源壓力ps引入后,從節(jié)流器本體前端,流入到節(jié)流器上的環(huán)形進油槽,經節(jié)流段節(jié)流后進入后端,壓力降為pr。
圖6為發(fā)明(中國CN201010102089.4)的,單段節(jié)流式環(huán)形縫隙節(jié)流器反向使用時的結構示意圖,液壓油經油源壓力ps引入后,從節(jié)流器本體尾端,經節(jié)流段節(jié)流后流入到節(jié)流器上的環(huán)形進油槽,壓力降為pr,并從節(jié)流器前端引出。
圖7為本發(fā)明思想和發(fā)明(中國CN201010102089.4)思想相結合應用派生的單段測壓式環(huán)形縫隙節(jié)流器。與圖5和圖6的不同之處在于油源壓力ps從側向進油孔3-3引入,經節(jié)流段3-2節(jié)流后進入尾端,壓力降為pr,并從節(jié)流器前端引出,這是因為節(jié)流器本體4上的螺紋油孔4-3連通了前后端。
所有發(fā)明中的螺紋油孔4-3上的內螺紋孔可以用于裝拆節(jié)流器。
通過上述的文字表述并結合附圖可以看出,采用本發(fā)明后,擁有如下優(yōu)點:
1、把節(jié)流段分成了第一節(jié)流段和第二節(jié)流段兩段。擁有一個節(jié)流器管一組結構尺寸相同的對置油腔,由于加工時第一節(jié)流段和第二節(jié)流段一刀加工,可使外徑和長度相同,配合同一個經鉸刀鉸制的節(jié)流器安裝體的后腔體,兩處節(jié)流液阻相同。因此,用于對置油腔時,更換一個節(jié)流器就等同于同時更換了一對相同液阻的節(jié)流元件,理論上對置油腔的壓力必定相同,大幅減少了調節(jié)對置油腔壓力相等的難度。
2、通過安裝段和節(jié)流段前后位置的變換,以及螺紋油孔和不同的環(huán)形槽的相通,構成了四種兩段式環(huán)形縫隙節(jié)流器,適合于不同的應用場合。
3、以最佳實施方式來說,可比現有技術節(jié)省3/4的油孔數量,(原技術一組對置油腔需要四個油孔,即兩個測壓孔和兩個節(jié)流孔,本發(fā)明可以縮減為一個油孔,即一個集節(jié)流和測壓功能為一體的油孔),因此結構相比原發(fā)明更加緊湊。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點,涵蓋了6種基本結構和7種基本用法。本行業(yè)的技術人員應該了解,本發(fā)明不受上述實例的限制,上述實例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。