毛细管节流闭式静压导轨的应用
静压导轨
静压导轨静压导轨工作原理工作原理与静压轴承相同。
将具有一定压力的润滑油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态。
优点：导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右，油膜抗振性好。
缺点：导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油系统；对润滑油的清洁程度要求很高。
主要应用：精密机床的进给运动和低速运动导轨静压导轨分类按结构形式分：开式、闭式开式静压导轨：压力油经节流器进入导轨的各个油腔，使运动部件浮起，导轨面被油膜隔开，油腔中的油不断地通过封油边而流回油箱。
当动导轨受到外载荷作用向下产生一个位移时，导轨间隙变小，增加了回油阻力，使油腔中的油压升高，以平衡外载荷。
闭式导轨：在上、下导轨面上都开有油腔，可以承受双向外载荷，保证运动部件工作平稳。
按供油情况可分为定量式静压导轨和定压式静压导轨。
定压式静压导轨：是指节流器进口处的油压压强ps是一定的，这是目前应用较多的静压导轨。
定量式静压导轨指流经油腔的润滑油流量是一个定值，这种静压导轨不用节流器，而是对每个油腔均有一个定量油泵供油。
由于流量不变，当导轨间隙随外载荷的增大而变小时，则油压上升，载荷得到平衡。
载荷的变化，只会引起很小的导轨间隙变化，因而油膜刚度较高，但这种静压导轨结构复杂。
工作原理工作原理与静压轴承相同。
将具有一定压力的润滑油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态。
优点：导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005 左右，油膜抗振性好。
缺点：导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油系统；对润滑油的清洁程度要求很高。
主要应用：精密机床的进给运动和低速运动导轨分类按结构形式分：开式、闭式开式：压力油经节流器进入导轨的各个油腔，使运动部件浮起，导轨面被油膜隔开，油腔中的油不断地通过封油边而流回油箱。
常见的节流结构
常见的节流结构1.毛细管毛细管是结构最为简单的节流装置，由于孔径较小，流体流经铜管时，需要克服管道内的阻力，产生一定的压力降，管径减小，管长越长，压力降也就越大。
其优点是结构简单，无运动部件，缺点是不具有调节能力、对工况的适应性较差。
主要应用在一些性价比较高的小型设备上，比如空调、冰箱等。
2.孔板节流对于制冷量较大的大型设备，比如离心冷水机组，冷媒循环量较大，那么毛细管显然不够用，管道的前后压差较大时，往往采用增加节流孔板的方式，其原理是：流体在管道中流动时，由于孔板的局部阻力，使得流体的压力降低，能量损耗，该现象在热力学上称为节流现象。
该方式比采用调节阀要简单，但必须选择得当，否则，液体容易产生汽蚀现象，影响管道的安全运行。
节流孔板的作用，就是在管道的适当地方将孔径变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。
流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。
在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。
3.热力膨胀阀热力膨胀阀利用的是通过感温包来感知冷媒过热度，当过热度较高时，说明蒸发很充分，冷媒都已变成气态，且还有过热，此时隔膜腔内的压力升高，进而推动阀杆向下运动，最终增大阀门开度。
如果过热度较低，此时说明蒸发不够充分，此时隔膜腔内的压力降低，隔膜推动阀体向上运动，从而减小阀门开度。
通过上述的过程，最终实现流量及压降的控制。
4.电子膨胀阀相比热力膨胀阀，电子膨胀阀则采用的是步进电机进行主动调节，其控制目标可以是过热度，也可以是蒸发器或者冷凝器的液位。
对于热力膨胀阀而言，由于感温包本身有热惰性，即出口过热度高并不能立马就引起膨胀阀的动作，因此存在动作延长。
电子膨胀阀就可以根据实时测量到的液位或者排气过热度，经过控制器运算过后立马就进行动作，基本没有延迟，调节性能较好。
5.浮球节流阀用于具有自由液面的蒸发器，如卧式壳管式蒸发器、直立管式或螺旋管式蒸发器的供液量的自动调节。
通过浮球调节阀的调节作用，在这些设备中可以保持大致恒定的液面。
闭式液体静压导轨的性能分析与研究
闭式液体静压导轨的性能分析与研究
精密数控车床和车削中心是高精度、高效率的自动化机床,在复杂零件的批量生产中发挥着重要作用。
本文的研究对象是闭式液体静压导轨,它是实现精密进给的运动部件,不仅有着非常高的静态性能和运动直线度,而且具有高刚度、高阻尼等特性。
在运动速度极低的情况下能够运行平稳,不会产生间歇性爬行运动,在精密
和超精密机床上应用广泛。
本文进行了闭式液体静压导轨的结构和液压系统设计。
所设计的导轨采用了闭式结构,能够有效地承载正反向载荷、偏载和颠覆力矩；具有不等面积的对置油腔,可以提高承载能力；采用了双面薄膜节流器,能自动调节各油腔压力以适应外载荷的变化；定压的供油方式充分地保证了压力的平稳和油膜的刚度。
在Solidworks中协同建模,利用ANSYS Workbench对导轨的关键零部件进行了有限元分析。
其中包括静态性能分析、模态分析、基于静态分析的拓扑优化设计和形状优化设计等。
静态性能分析得到最大变形量和最大应力值；模态分析得到各阶的固有频率和振型；基于静态分析的拓扑优化设计,在保证各方面设计要求的前提下,实现轻量化；基于静态分析的形状优化设计,研究了关键尺寸对于静态性能的影响。
在GAMBIT中建模和划分网格,并且以计算流体动力学为基础,利用FLUENT
对导轨的内部流场和温度场进行了数值模拟分析与研究。
得到主油腔的静压力分布云图、动压力分布云图、速度云图和温度分布云图。
本文对于闭式液体静压导轨的性能分析与研究,为导轨的进一步优化设计和实验研究提供了理论依据。
液体静压导轨在机床中的应用
2, 其
中 l、b 分别为油腔的长度和宽度, L 、B
分别为与油腔对应的一段导轨的长度与
宽度。
312 油腔的设置 一般沿导轨长度须设置多个油腔, 以保证颠覆力
矩作用下有高的刚度。平导轨上的油腔不得少于 2 个, 三角形导轨上油腔不得少于 4 个。 直线运动导轨, 油 腔开在运动部件的导轨面上, 圆周运动导轨, 则开在 固定部件上。
3 静压导轨的计算和油腔结构形式 311 静压导轨的计算
静压导轨的承载能力 P (N ) 可按下式计算: P = p F Α。 式中: p ——油腔压力, Pa;
F ——导轨油腔承载面积, m 2;
Α——考虑了间隙压力降的系数, 可取近似值为
Α=
(
l 3
+
l 6L
+
b 6B
+
lb 3L B
)
=
1
3～ 1
·47·
力 p 1 和 p 6 增大, 这些力作用在工作台上, 并形成一个 与颠覆力矩反向的力矩, 从而使工作台保持平衡。
12液压泵; 22溢流阀; 32精滤油器; 42节流器; 52工作台的一个油腔; 62床身导轨
图 1 开式静压导轨工作原理图
12导轨; 22导轨; 32节流器; 42滤油器; 52油泵; 62溢流阀; 72滤油器; 82油箱 图 2 闭式静压导轨工作原理图
第 3 期 (总第 120 期) 2003 年 9 月
文章编号: 100828342 (2003) 0320046202
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简述闭式液体静压导轨副工作原理。
简述闭式液体静压导轨副工作原理。
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制冷设备基本节流装置的使用及维修方法
制冷设备基本节流装置的使用及维修方法一．毛细管毛细管是一根有规定长度的小孔径管子，它没有运动部件，在制冷系统中可产生预定的压力降，一般用作电冰箱、空调机和小型冷库的节流元件。
1．毛细管节流的特点：毛细管依其流动阻力沿长度方向产生压力降，来控制制冷剂的流量和维持冷凝器和蒸发器的压差。
当有一定过冷度的制冷剂进入毛细管后，会沿着流动方向产生压力和状态变化，先是过冷液体随压力的逐步降低，先变为相应压力下的饱和液体，这一段称液相段，其压力降不大，且呈线性变化；从出现第一个气泡开始至毛细管末端，均为气液共存段，也称两相流动段，该段内饱和蒸汽含量沿流动方向逐渐增加，因此压力降呈非线性变化，愈到毛细管的末端，其单位长度上的压力降愈大。
当压力降低至相应温度下的饱和压力时，就要产生闪发现象，使液体自身蒸发降温，也就是随着压力的降低，制冷剂的温度也相应降低，既降低至相应压力下的饱和温度。
2．毛细管作节流装置的特点：a.毛细管由紫铜管拉制而成，结构简单，造成方便，价格低廉。
b.没有运动部件，本身不易产生故障和泄漏。
c.具有自动补偿的特点，即制冷剂在一定压差（△P=PK-PO）下，流经毛细管时的流量是稳定的，当制冷负荷变化，冷凝压力PK增大或蒸发压力PO降低时，△P值增大，制冷剂在毛细管内流量也相应增大，以适应制冷负荷变化对流量的要求，但这种补偿的能力较小。
d.制冷压缩机停止运转后，制冷系统内的高压侧压力和低压侧压力可迅速得到平衡，再次起动运转时，制冷压缩机的电动机起动负荷较小，故不必使用起动转矩大的电动机，这一点对半封闭和全封闭式制冷压缩机尤其重要。
二．膨胀阀膨胀阀的种类：a.手动膨胀阀：是最简单的节流阀，它试用于制冷系统手动控制的场合。
它实际是一种带有细牙螺纹调节的针阀，手动调节阀的开启度。
当压缩机停机后，必须关闭手动膨胀阀，切断液体通路。
b.自动膨胀阀：是依作用在膜片（或波纹管）上相应的吸气压力来控制液体流量的一种自动阀，当阀开启时，制冷剂液体进入蒸发器，引起蒸发器压力的升高，同时会导致膨胀阀的关小。
高性能液体静压导轨结构设计研究
高性能液体静压导轨结构设计研究摘要：作为直线运动部件的典型，液体静压导轨是现如今精密直线加工中应用广泛的组合结构。
液体静压导轨多结合直线电机运行，该组合有诸多优势，且技术相对较成熟，是谈精密加工必要的一个环节。
故对于液体静压导轨原理的分析，进而设计出实用可行的液体静压导轨就显得十分重要了。
本文将阐述并介绍一种液体静压导轨的基本模型，并详细解释其中关键部件的作用与选择的理由。
根据设计的具体情况再结合计算机三维建模软件进行模型建立，以对其结构深入探索和研究。
关键词：液体静压导轨；形变；结构设计；刚度不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- 1 -千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。
在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。
打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- 1 -1引言近年以来，科技发展日新月异，微电子产业，光学技术等领域发展势头迅猛，其中对于高精密零件的需求也越来越大。
本研究的是高性能液体静压导轨结构设计，通过对原理的理解掌握，设计出合理的结构，并基于设计结果建立最终模型。
该机构以液体静压导轨为支承和导向，以滑块和溜板为传动。
2液体静压导轨支承工作原理在机械领域中，用以承载一定载荷的相对运动副（摩擦副）统称为支承。
根据摩擦性质的不同，可以分为滑动支承和滚动支承两种。
其中，液体摩擦动压滑动轴承和滚动轴承已经得到了广泛的应用，同时也出现了许多的新型支承，如固体润滑支承，流体摩擦动压滑动支承等。
静压润滑的基本工作原理时从机构外部提供液态或者气态的润滑介质，在接触面之间充满这些介质，使得两个接触件实现不真正的接触，而无论机构的运动速度多大，流体润滑状态均可以保持。
因此，静压支承可以应用于各种不同的工作状态下，无论低速或高速、低载荷或高载荷，均可进行工作，并保证无磨损的状态，甚至包括静止的情况。
而且由于导轨与滑块间的接触面是液体膜或者气模的情况下，很多接触面的表面加工精度对于实际运动的影响就被缩小到几乎不影响，从而更能保证机构运动精度的实现。
《测控仪器设计》(第4章)《测控仪器设计(第3版)》精选全文
（3）滚动轴承导轨
– 摩擦力矩小 – 运动灵活 – 承载能力大 – 调整方便 – 用于大型仪器（如万工显、三座标、测长机等）
（二）滚动摩擦导轨的组合应用
（1）滚动与滑动摩擦导轨 的组合应用
– 滚动轴承导轨摩擦力 小 ，运动灵活 ，用做
导向
滚动轴承和滑动导轨的组合 1—平面滑动导轨 2—滚动轴承导轨
导轨的几何精度包括导轨在垂直平面内与水平面内的直线度，导轨面间 的平行度和导轨间的垂直度
（2）导轨的接触精度
垂直面内的直线度
水平面内的直线度
导轨面间的平行度
（二）导轨运动的平稳性
爬行现象：在其低速运动时，导轨运动的驱动指令是均匀的
而与动导轨相连的工作台却出现一慢一快，一跳一停的现象 产生爬行现象的主要原因有： ①导轨间的静、动摩擦系数差值较大； ②动摩擦系数随速度变化； ③系统刚度差
高
液体静压
高
导轨
空气静压
高
导轨
较好 较好
好 好
大 较低 较大 较低
差 较好
好
要求不 高
要求较 高
要求高
好 要求高
成本
低 较高
高 高
（二）标准导轨的选用
b） a）
直线球滑座系列导轨 a）直线球滑座导轨 b）球滑座LSP型结构示意图
• 1．滚珠导轨
▪ （1）双V形滚珠导轨
▪ 运动灵敏度较高，能承受 不大的倾复力矩
▪ (2)双圆弧滚珠导轨
▪ 计量光学仪器中（如小型 工具显微镜、投影仪等） 使用
▪ 接触面积较大，接触点 应力较小，变形也较小， 承载能力强、寿命长。
V形滚珠导轨 a）常用双V形滚珠导轨 b）V形小圆弧导轨
c）双圆弧导轨
基于内反馈闭式静压节流原理的静压导轨设计
doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2018.09.004基于内反馈闭式静压节流原理的静压导轨设计范长庚1!2,路文忠9,陈永亮8(1.天津市第二机床有限公司，天津300409; 2.天津大学机械工程学院，天津300072)摘要：主要介绍了基于内反馈闭式静压节流原理的静压导轨的设计。
首先阐述了内反馈闭式静压的节流原理和理论计算过程，其次结合基于内反馈闭式静压节流原理，提供了静压导轨的设计步骤;最后在分析了静压导轨的基本结构和参数特性的基础上，从理论计算和仿真分析两个方面论述了设计方法的有效性和合理性。
关键词：内反馈闭式静压;节流;静压导轨;仿真分析中图分类号:TH137 文献标志码:A 文章编号= 1008-0813 (2018 $09 A012-06The Design of Hydrostatic Guideway witli Internal Feedback ClosedHydrostatic Throttling PrincipleFAN Chang-geng1，2，LU Wen-zhong1，CHEN Yong-liang2(1. Tianjin N o.2 Machine Tool Co.，Ltd.，Tianjin300409，China;2.School of Mechanical Engineering，Tianjin University，Tianjin300072，China)A bstract:Mainly introduces t he design based on the internal feedback closed hydrostatic throttling principle the hyd all，Elaborate the closed h ydrostatic throttling principle and theoretical calculation process. Secondly，based on the principle of internalfeedback closed hydrostatic throttling，the design method of hydrostatic guideway is given. At last，based on the anal and parameter characteristics of the hydrostatic guideway，the validity and rationality of the design method are disc theoretical calculation and simulation analysis.Key words：internal feedback closed hydrostatic；throttling %hydrostatic guideway；simulation analysis/-v、t‘.>，0 刖s随着经济的发展，科技的进步，工业水平的不断提 高，机床精度要求不断的提高，静压导轨越来越普遍的 应用于高精度数控机床。
工作台导轨的卸荷静压技术提升
工作台导轨的卸荷静压技术提升秦之旭;刘炳文【摘要】对龙门导轨磨床工作台导轨进行了改造,不但改善了工作台的加速性能和承重能力,而且提高了精度.使该机床重新发挥其经济效益.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】3页(P140-142)【关键词】龙门磨床;工作台;卸荷导轨;精度【作者】秦之旭;刘炳文【作者单位】威海华东数控股份有限公司,山东威海264200;威海华东数控股份有限公司,山东威海264200【正文语种】中文【中图分类】TG502笔者公司现有1台多年前进口的龙门导轨磨床，由于多年的使用磨损，现机床精度丧失，不能满足加工要求。
要么将机床淘汰重新购买新机床，要么对机床进行改造。
经过论证，我们决定对原机床进行改造，使其焕发出新的光芒。
下面就如何对机床工作台导轨进行卸荷静压改造进行分析。
该机床是一台上世纪80年代的老机床，最大加工宽度为2 500 mm、最大加工长度为8 000 mm。
工作台导轨是双V型的，V型导轨夹角为110°，工作台导轨贴有一层软带，现已磨损严重，结构如图1。
工作台导轨面有宽度10 mm，深度1mm左右的储油槽，润滑方式是润滑油从工作台导轨面上进油槽自然流入，如图2。
随着机床的使用，工作台导轨慢慢磨损，润滑油很难进入到导轨间隙。
存在导轨磨损严重、工作台载重量下降、初启动摩擦力大等一系列问题。
为解决目前工作台导轨的问题，经过研究我们决定将该龙门磨床的工作台导轨改造成卸荷静压导轨结构。
床身导轨上龙门导轨磨床重新精加工，确保导轨的直线度0.002 mm/1 000 mm，全长0.02 mm。
工作台导轨先镶贴3 mm厚PTFE导轨带，然后进行人工铲刮，在软带上加工出油腔，润滑油经过自制可调节流装置进入各个静压腔。
结构如图3。
2.1 确定导轨宽度工作台总长度9 200 mm，自重15 000 kg，设计最大载重16 000 kg。
这样每条导轨上承受的最大载荷Fmax=155 000 N，最小载荷75 000 N。
闭式静压导轨工作原理
闭式静压导轨工作原理嘿，咱今儿来聊聊闭式静压导轨的工作原理哈！你说这闭式静压导轨啊，就像是一个超级稳定的大力士。
想象一下，普通的导轨就像是走在坑坑洼洼路上的人，时不时就会颠簸一下。
但闭式静压导轨可不一样，它就像走在平坦的康庄大道上，稳稳当当的。
它是怎么做到这么厉害的呢？其实啊，就是靠那神奇的静压油膜。
这油膜就像是给导轨穿上了一层超级柔软又有力量的保护衣。
当导轨工作的时候，这层油膜就会均匀地分布在导轨和滑块之间，把它们隔开。
这有啥好处呢？好处可多啦！首先呢，它能减少摩擦，就好像是给导轨抹了润滑油一样，让它们能轻松地相对运动，而且几乎不会有磨损。
你说神奇不神奇？这样一来，导轨的使用寿命那可就大大延长啦。
然后呢，因为有了这层油膜，导轨的运动就会特别平稳，不会有那种抖动或者晃动。
就好像是在坐非常平稳的电梯一样，一点颠簸的感觉都没有。
这对于一些对精度要求特别高的设备来说，那可真是太重要啦！而且哦，这闭式静压导轨还特别能适应各种恶劣的环境。
不管是高温还是低温，不管是潮湿还是干燥，它都能稳稳地工作。
就像是一个坚强的战士，啥困难都不怕。
你看那些高精度的机床、测量仪器啥的，很多都用了闭式静压导轨呢。
它能让这些设备发挥出最好的性能，制造出超级精密的零件。
咱再打个比方，这闭式静压导轨就像是一个优秀的舞蹈家，在舞台上翩翩起舞，动作优雅又精准。
而那静压油膜就是它的舞鞋，给它提供了最好的支撑和保护。
说真的，闭式静压导轨真的是一项非常了不起的技术。
它让我们的工业生产变得更加高效、更加精确。
没有它，很多高科技的产品可能都没办法制造出来呢！你说它重要不重要？所以啊，咱可得好好了解了解它，让它为我们的生活和工作带来更多的便利和进步。
怎么样，闭式静压导轨是不是很厉害呀？。
闭式静压导轨在精密平面磨床中的应用
精密制造与自动化2021年第2期闭式静压导轨在精密平面磨床中的应用**高档数控机床与基础制造装备科技重大专项项目资助课题编号：2011ZX04004-051杜雄何雨倩忻晓蔚（上海机床厂有限公司上海200093）摘 要 静压支承具有误差均化作用，在精密机床结构中广泛应用。
针对龙门架式卧轴矩台光学玻璃专用平面磨床，先对其砂轮架所在的Y 轴和Z 轴进行了闭式静压导轨结构的描述，再对实施机床三个直线运动的X 轴、Y 轴和Z 轴的工作台、横梁导轨和砂轮架的装配进行了有针对性的阐述，最后在整体装配完成后采用试磨工作对机床性能进行考核，相关设计工作可为闭式静压导轨的进一步应用提供参考。
关键词静压导轨平面磨床装配所谓超精密加工技术，它涵盖了超精密车削技 术、超精密铳削技术、超精密磨削技术、表面镜面抛光技术和超精密特种加工技术等，这几种超精密 加工技术的共性技术基础是超精密机床技术。
为了 实现高精度的要求，国内外机床的进给运动一般采用高运动精度的气体或液体静压导轨结构。
光学玻璃是应用于激光技术、光电通讯、航空航天以及国防工业等领域的光学元件。
某公司在“高 档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题资助下，研制了适应大尺寸光学玻璃磨削加工用的 H402-AZ 数控专用平面磨床。
机床结构采用了液体 静压导轨和静压电主轴技术。
对于机床所采用的静压导轨来说，其关键技术体现在如下几个方面：（1）静压导轨参数计算技术;（2）静压导轨有限元仿真与性能优化技术；（3）静 压导轨加工与装配技术；（4）静压导轨精度保持性 技术。
本文在文献［1］介绍工作台采用双层静压导轨结构的基础上，对机床的Y 轴和Z 轴所采用的闭式 静压导轨结构设计进行描述，并对机床静压所在的 三个直线轴的装配进行了说明。
1机床闭式静压导轨总体设计根据液体静压导轨的工作环境和所承受的载荷 的情况不同，其结构形式上有开式和闭式之分。
开式导轨依靠运动件自重和外载荷来保持运动件不从基础静导轨件上分离，显而易见，开式导轨只能承 受单向载荷，承受偏载和倾覆力矩的能力差。
回转工作台静压导轨设计
（ ２ ） 因系纯 液体 摩擦 ，故 导轨 不 会磨 损 ，寿命 长 ，能长期保持制造精度 ，减少 了维修 工作量 。 （ ３ ）油膜 厚度 几乎 不受 速度 的影 响 ，即使 在极
低速 时 ，也不会产 生爬行 。 （ ４ ）油膜 具有 误差 均化 作用 ，可 提高 导 轨运 动 精度 。 （ ５ ） 油膜 承 载 能 力 大 ，刚 度 高 ，吸 振 性 良好 ，
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
机床与液压
Ｍ ＡＣＨＩ ＮＥ Ｔ００Ｌ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ Ｉ ＣＳ
０ｃ ｔ ． ２ ０１ ３ Ｖｏ １ ． ４１ Ｎｏ ． １ ９
第４ １卷 第 １ ９期
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ３ ８ ８ １ ． ２ ０ １ ３ ． １ ９ ． ０ ２ ２
随着社会 的进步和科技 的发展 ，静压导轨 的应用
基 于以上原因 ，在大 、重型机床和精密机床运动
越来越普遍 ，早在 ２ ０世 纪五六 十年代 国外 就率先 提
出了静压支撑 的理论 。初始 的静压导轨均采用毛细管 节流 、薄板 节流 、小 管节 流等恒压 式静 压导 轨方式 。
部件 上普遍 采 用 液体 静压 导 轨来 保证 机 床 的正 常工 作 。以下简称静压导轨 。静压导轨较之其他形 式的导 轨有 以下特 点 ： （ １ ）由于导 轨 面间是 纯 液体 摩擦 ，其摩 擦 因数 极小 （ 约为 ０ ． ０ ０ ５左 右 ） ，故 驱 动 功 率 可 大 大 降 Ｒｏ ｔ ａ ｒ ｙ Ｔａ ｂ ｌ ｅ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｓ ｔ ａｔ ｉ ｃ Ｇｕ ｉ ｄｅ ｗａ ｙ
Ｘ Ｕ Ｋ ｕ ｎ ｐ ｉ ｎ ｇ ， Ｙ Ｕ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ ｉ ，Ｌ Ｕ Ｏ Ｙ ｏ ｎ ｇ ｊ ｕ ｎ （ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｊ ｉ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｋ ｕ ｎ ｍ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ Ｔ ｏ ｏ ｌ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ ， Ｋ ｕ ｎ ｍｉ ｎ ｇ Ｙ ｕ ｎ ｎ ａ ｎ ６ ５ ０ ２ ０ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
节流方式对液体静压导轨刚度的影响规律研究
节流方式对液体静压导轨刚度的影响规律研究
杜凯旋;阳红;李加胜;孙守利;刘有海
【期刊名称】《中国工程机械学报》
【年(卷),期】2022(20)2
【摘要】节流器是液体静压导轨系统中重要的调节元件,为了探究不同节流方式对液体静压导轨刚度的影响,设计了可更换节流器类型的液体静压导轨实验台,采用有限元仿真与实验结合的方法,探究了小孔、毛细管、环形缝隙这3种节流方式对液体静压导轨刚度的影响规律。
依照液阻相同的原则,计算得到3种类型节流器设计参数,建立不同节流方式的承载油膜有限元模型,求解得到承载油膜的压力分布及承载力,利用逐差法求解刚度。
研究表明:相同液阻条件下,小孔节流方式的油膜刚度大于毛细管与环形缝隙节流方式;随着油膜厚度的增加,油膜刚度先增大后减小,存在一个最佳油膜厚度使得刚度最大;油膜刚度随着供油压力的增大而增大,小孔节流方式的油膜刚度对于油压波动的敏感性要低于毛细管和环形缝隙节流方式。
本研究为液体静压导轨节流器的类型选择与参数优化设计提供了参考。
【总页数】6页(P134-139)
【作者】杜凯旋;阳红;李加胜;孙守利;刘有海
【作者单位】中国工程物理研究院机械制造工艺研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TG502.1
【相关文献】
1.节流器结构参数对Nanosys-1000液体静压导轨承载特性的影响
2.小孔节流闭式液体静压导轨流场分布规律及承载特性
3.液体静压导轨最佳节流参数的研究与应用
4.考虑节流形式的液体静压导轨油膜动刚度建模研究
5.超精密锥形液体静压转台节流器孔径和轴承间隙对其刚度影响的研究
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恒流闭式静压导轨在大规格磨齿机上的应用
有 Ｙ ７ １５大规格成形砂轮磨齿机。下面以 Ｙ ７ １５磨齿机 Ｋ ３２ Ｋ ３２
为例 ， 对恒流闭式静压导轨 的计算和应用进行分析。
压油腔等量供应静压油 ， 在多头泵 油压允许 的范围内， 形成静 压油膜 。这种方案 的优点是调整方便 ， 易于控制 ， 对静压油清 洁度要求相对较低 ， 而且对 静压 油油 温的变化不敏感 ， 导轨稳
很 高 的要 求 。 目前 国 内厂 家 生 产并 推 向市场 的大 规格 磨 齿机 只
１１ 恒 压 式 静 压导 轨 系统 ．
恒压式静压导轨 系统是通过调节各油腔 的流量 ，来调节 各油腔 的油膜厚度 ， 这就需要节流器 ， 最常用毛细管节流。 因 毛细管的长度需根据 每个 油腔 的不 同负载来调节 ， 调试复杂 ， 而且 毛细管 节流器孔径小 ，对静压油 的清洁度提 出了很高 的 要求 。
（） ５ 静压油可通过油冷机进行 恒温冷却 ， 从而对机床各部
件温度控制 ， 提高 了机床的热稳定性 。 鉴 于静压导轨的以上优点 ，所 以大规格磨齿机主运动导 轨采用静压导轨就成为必然 的选择 。静压导轨 系统分为恒压 式和恒流式两种 ， 下面就对其各 自特点进行分析。
收 稿 日期 ：０８ ０ — １ ２０ — ８ ０
中 图分 类 号 ：Ｇ６ Ｔ １ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ５ ５ ２ ０ １ — ０ １ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ８）１ ０ ６ — ３ ６
大规格磨齿机主要用于冶金 、 车、 机 航空航天等重 型机械 传动中高精度齿轮的加工 。大规格磨齿机加工的工件直径大 ， 工件拆装极不方便 ， 因此需要利用机床 自身数控轴对被加工齿 轮的齿形、 齿向等误差进行在机测量。 由于机床本身质量很大 ， 加工的齿轮精度 又很高 （ 高于 ５ ， Ｂ ０ ９— ０ ０ ， 级 Ｃ １０ ５ ２ ０ ） 同时需要 作为一台量仪使用 ， 对机床导轨 的精度 、 刚性 、 爬行及稳定性有
机床静压导轨毛细管节流器的设计
机床静压导轨毛细管节流器的设计杨卓【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2016(000)002【摘要】随着机械制造业的发展，高精度机床的需求不断加大。
介绍静压导轨在机床上的应用与分类，以及静压导轨毛细管节流器的参数计算。
通过合理设计静压导轨节流器，保证导轨间隙在一定载荷范围内变化最小和液压静压导轨具有良好的直线运动精度。
%With the development of machinery manufacturing industry, demand for high⁃precision machine tools is increased. The application and classification of the hydrostatic guideway in machine, parameter calculation of hydrostatic guideway capillary restrictor were presented. Through rational design of hydrostatic guideway restrictor, the gap between the guide rails is ensured minimum in a cer⁃tain load range and the hydraulic hydrostatic guideway has a good linear precision.【总页数】2页(P128-129)【作者】杨卓【作者单位】北京机电院机床有限公司，北京101300【正文语种】中文【中图分类】TG548【相关文献】1.节流器结构参数对Nanosys-1000液体静压导轨承载特性的影响 [J], 夏毅敏;王洋;胡均平;杨添任;罗松保;张刚强2.节流器类型对空气静压导轨静特性的影响分析 [J], 龙威;宗洪锋3.薄膜节流器对静压导轨工作性能的影响 [J], 胡均平;兰文军;李科军;刘成沛4.用锥柱式节流器解决静压导轨润滑不稳定难题 [J], 瞿建训5.小孔节流气体静压导轨静态特性优化设计 [J], 张新疆;龚维纬;崔海龙;夏欢;郑越青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
小孔节流闭式静压导轨修复及附属件设计
扫码了解更多本文用实例介绍了小孔节流闭式静压导轨修复方案、方法，并对静压导轨损坏原因、静压导轨附属件设计和静压导轨图1 静压导轨浮动量的检查图2 静压导轨液压回路静压导轨板 ２.静压导轨节流孔组（φ0.4mm） ３.静压导轨静压腔体（砂轮台本体）直线电动机次级部分 ５.直线电动机初级部分 ６.静压导轨横向导轨 ７.静压导轨压板基准，对该导轨进行修复，具体修复方案和过程如下（其他形式的静压导轨修复方法类似）。
从机床上移出砂轮台进给部分，拆卸直线电动机的次级部分，拆卸后利用绝缘材料覆盖直线电动机初级部分。
由于直线电动机初级有强磁性，拆卸过程一定要遵循直线电动机拆卸方法和要求进行，具体如图3所示。
分解和修复方案的确定，如图4所示。
（1）测量导轨组件1、件3、件4和件7表面（图示中部分）硬度（一般为铸件本身硬度）。
根据硬度的情况确认导轨表面是否做相关热处理。
（2）确定导轨拆卸顺序，由于横向基准重新找正较困难，件7不进行分解，在机床本体上进行研磨；左右件3从砂轮台上优先拆卸；件1和件4从砂轮台中整体吊装（不分解）。
（3）吊装分离导轨。
预吊装件4（砂轮本体），拆卸左右件3固定螺栓，分别抽出左右件3，整体吊出件4（砂轮本体）。
（4）测量各面磨损情况，确定各导轨间尺寸。
如图4所示，详细测量并记录件4表面1，件3表面1、表面2，件1表面1、表面2，件7表面1、表面2的全段磨损量和导轨尺寸，进行下一步修复量的制定。
（5）静压导轨装配关系封闭环的确定。
D －C ＝0.036～0.058m m （D 为件4与件1装配后尺寸，C 为件3的厚度），B －A ＝0.02～0.03mm （B 为左右件1装配到件4后的尺寸，A 为件7的宽度），两侧间隙一致。
（6）静压导轨各导轨表面的磨削加工（利用与导轨要求精度相匹配的导轨磨床加工）。
①图4中左右件3同时在导轨磨床上磨削，要求如图5所示，单面固定找正后，磨削磨损面，见光后，翻面，找正，磨削另外一面，直至见光。
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床 身 、垫铁 、 地基等 刚度 要好 。 长 导轨 机 床 的
温度要能控 制, 否 则因 变形影响 , 与 原设计参
数 不符 。
磨床 运动 件大 多采用 液压拖 动 , 由 于 静压
导 轨摩 擦力小 , 即使油 缸两腔 的压 力差 不大 ,
也可能 会产生 溜车 。为 此应避免 液压系统 混 入
空气 , 油缸 两端的接头 应避免 漏油 # 工作 台在
停车 位置时 , 油缸左右 油腔应 有 足 够 面 积 互
通 # 油 缸直 径应 比用动压导轨 时所 选用的 油 缸
直径 小 , 避免 压力 差小 时产 生溜 车 。
三、 结
论
∗: 采 用 螺 旋毛细 管节流器 , 导轨 的 间隙 和油 膜的 刚度 不 受油 的 粘度 变化 影响 6通 过节 流器 或导轨间 隙的润 滑油流 量均 与油 的 粘 度 有关 , 根据 流量 不变条 件, 两个方 程式 联 立 解 后, 得此结 论 :。 较小 孔节流器 工作可 靠, 由 于 相 对油槽 截面 较大, 不容 易被堵 塞 。
图 ∃ 毛细 管 节流 器 ∗一阔 体 , ∃ 一阀 奕 # %一 阀籽 , Α 一Β Χ 盖
&一 端盖 板。
阀 杆 的 砂∗ 3 3 螺 旋
毛 细 管长度 各不 相同 ,
螺纹 Δ ∗Ε
Φ
1
∗ &33
配
合较松 , 依 靠密封 圈 及端 盖板 压紧 , 保 证 无
渗漏 。
图%
静压 导轨
∗ 一毛 细 管 节流 器 # ∃ 一托 板 , %,一 上上拉油梦腔 # Α 一侧 油腔#
可 达 ∃ 产3 , 光 结度 Η ∗∃ 。 但使 用 中 油 温 温 升
不得 超过
℃ Ε
。
二 、 在矩 台 导轨 上 的应用
高精 度矩 台平 面磨 床的 立柱 拖板 横 向 移
动导轨 采 用毛 细 管节流 的 闭式 静压 导轨 结 构 , 如 图 % 所示 。 由于 拖板导轨上 、 下 、 侧三 面油
为 了使 矩 形导轨 加工 、 调整方 便、 容 易保 证精 度, 副导轨、 侧 导轨元 件刚 性要 足够 , 紧
固螺 钉最好 用双排 , 接合 面要 足够大 , 镶条 要
均 匀接触, 调 整后保 证锁 紧 , 否 则会引起 导 轨 油 膜不 稳定 , 影响工 作精度 。
静压 导轨 摩 擦力 小 , 用 ∗2 ∃ + ,− 即 可 拖 动 , 运 动均 匀 、平稳 , 保证 横 向进给稳定 。 实
经 过实 测 , 在相 同条件下 , 高速 运 转时,
穴机 床。
主油路 压 力比 同样条 件 下的 闭式 滚动 导 轨 增
大 ∗. % , 但停 车制 动时 间 , 静压 导轨 比 滚 动 导
轨约慢 一倍 。
经 实践证 明 , 此 结构 能满 足高精度 圆 台 平
面 磨 床 的 要 求 , 加 工 必Α0 0 3 3 平 面 的平面 度
图 ! 闭 式回 台辞习
∀工作台 # ∃ 一上导 孰, % 一
月一中 心
油# & 一配垫 , ∋( 中 导轨 , ) 一摇架 。
面 各有四 个油腔, 油泵
的 供油压 力 为 ∗∃ + , −.
闭式 静压导轨的调整是 个较难的 工 作 , 一 对 上 、 下油 腔及 其对 角 的另 一对 油腔应 同时 调 节 , 使 工 作 台均 匀浮起 , 而且节 流 比 相 差 要 小。
导轨 间隙 又需 要小 , 为 解决 拖 动工作 台 问题 ,
可适 当地 降 低油 的粘 度 。 静 压 导 轨 间 隙 以
< · 0% 0 2 < · 0% & 3 3 为 宜 。 间隙 过 大 , 精 度 不
蘸 三幸导书
稳 定 # 过小 , 摩 擦阻 力增 大 , 油 温升 高 。 下导 轨 必须 有足够的 刚性 。本机床 下导轨面积 与上导 轨 面 积比 为 0 1 )& 。 考 虑到 高精度 机 床的 要 求 , 副导 轨面 积应该较大 , 且有 足够的 刚 性 , 否 则 在 油压 作用 下产生 变形 , 使压力 油 泄漏 , 形成 不 了要 求的 节流 比 , 甚 至产 生 局部 直 接接 触。
毛 细 管节流 闭式静压 导 轨 的应 用
天 津 市机床厂 吴 章 琼
一 、 在 圆台 导轨上 的 应用
供给 的压 力 油压 力波 动小 6控制 在 用 肉眼 看不 出压 力表 指针 有 波动 :, 且 经过高 精度 纸
主要 应用 在 高精度 及高 速 圆 台 乎面 磨床 质 过滤器 过 滤 , 以利 于提 高油 膜稳 定性 。
耗 :, 动 压导轨 为 % & 2 Α 0 + , −. / 3 Γ , 闭式 静压
导轨 为 ∃0 2 ∃ + , − . / 3 Γ , 节约 驱 动 能源 , 减
小油池温 升,
从原 来 ∃&
℃减 低到
5
ϑ “
,
对稳
定 机床 精度有利 。
6下 转 第%) 页:
& 一下 油 腔 , 一 回 油 孔
为使调整 顺利 , 除 了保证 导轨精度 合 乎要
求外 , 还 应该特别注意 节流器 的设 计 , 使 螺旋
毛细 管节 距起 密封 作用 , 节 距必须 大 于 & 3 3
以上 , 尤 其是 阀杆 与 阀套孔配 合间 隙 保 持 在 0 1 0 0 Ε 2 0 1 0 主Γ 3 3 范 围 , 否 则 调 节时 不 灵 。
人
∗
衍尸) 万, . = . . 乍 . . . 二> ‘“1
国 礼? 准 ? ? ? ? 叫+ ? ? ? ? 、怪会
畴
入 议,
≅ . 白 . 洲‘乙2 乙曰‘ 琪二二共 . . 门 三 后床身
承 , 其半 径间隙为。1 0∃
45 3 , 供油压 力及 节 流 比与 圆导轨相 近。 毛细 管节流 器如 图 ∃ 所示 , 在阀体上 有多 个阀套,
腔 油 压的 作用 , 立 柱能 均 匀浮 起 , 保 证 立 柱平 稳移 动 。 导轨 进油 压 力调整 为 Α + , −. / 3 Γ , 调
节毛 细管 节流 器 即可改 变立柱 浮起 量 , 使 拖 板 均 匀浮起 & 2 ) 拼3 。拖板导轨总长 为 && 0 3 3 ,
分两个基座, 主 导轨宽度为 0 3 3 , 副导轨 宽
上 。 圆导轨 结构 如图 所示 。 中导轨 的 上下
闭式导 轨有 两对 摩擦 面 , 且 摩擦功 率 与线
速 度平 方 成正 比 , 所 以不 适 用 于 圆 导轨 线 速度
超 过 ∗∃ ; 3 . 3 !5 、 油粘度 高 、 导轨 间 隙小 的 结 构 , 否 则拖 动 功率剧 增 。 工 作台 线速 度 较高 、
度 为 %& 3 3 , 侧导轨 宽 度 Α0 3 3 , 立 柱 横 向
连 续进给 量 为 & 2 ∗0 3 3 . 3 !5 , 断续 进给 每 次
2 为 0 1 ∗
·
∃ &33
。
此静压 导轨3;, −. 拼3 。 按 理 论计算 , 增加 进油 压力 还 可 提 高油 膜刚度 , 但为 了减 少变 形量 , 所 以进油 压 力只 选择 在 Α + , −. / 3 Γ , 且 副 导轨 面积 与主 导 轨 面 积 比为 0 1 & 左右 。 实践证 明以上 选择 是 合适的 。
践证 明 ∀ 在 同样条 件 下 , 采 用 机械 卸荷 滑 动导 轨, 运动 不稳定 , 满足不 了高 精度平 面 磨 床要
求 。 由于 摩 擦力 小 , 所 以 控 制拖 动 的液 压 阀 需
有 足够的 配 合精度 , 否则会 因内渗漏 , 使立 柱
产 生慢速溜 车 。
此结 构 与滚柱 式滚 动导 轨结 构 相比 , 层次 少 、 零件 少且吸 振 性能 好, 避 免 了滚 动导 轨 因
∃Ι Ε Α 年 第∃ ∃期
运动不 平滑 而在 磨削 时产 生纵 向波 纹 。
节 流元 件要 安装 在每个基 座油腔 附近 , 有
利 于降 低长 管路的弹 性影 响 , 又 可缩 短 起 动
时间。
受 偏载 较大的 机床 导 轨在 负荷 大 的 基 座
上 的油
腔尺寸
应适
当增
长 一
,
以便
降低 比 压
,
减
小运动 件变形 。 在 供油 系统 中增加 减压 阀 , 使
减压前 的压 力油供 负载 大的 基座 节流 器 , 减压
后 的压 力油供 负载 小的 基座节流 器 , 以减 小节
流 器前 后的压差 , 节 流开 口可适 当 调大 以避免
堵塞 , 提高稳 定性 。
导 轨加工 精度 必须按 设计 要求 进行 , 同 时
∃: 从 实测可知 , 采用 闭 式静 压导轨 较 同 条 件 的开式 静压导 轨偏 载刚 度 高 ∗ 1 Α 2 ∃ 倍 , 它 不仅 可用 在颠覆 力 矩较大 的机床 , 也适用 于 高 精度 机床 。
%: 与动 压导 轨相 比 , 闭 式 静压导 轨静 摩 擦 力小 。 例 驱动 圆 台导 轨油 压 6包 括 管 路消
/ 耐 , 油 腔压 力为 + , .
澎 /
。
上、
下导轨 与 中
导轨 间 的 间隙 各 为
2 0 1 0 ∗ & 0 1 0 ∗ ) 3 3 , 由
配磨配垫 & 的 高度尺 寸
决定 。 工作台定心 采用
毛细 管节流径向静压 轴
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