Гидростатическая опора

 

Сеюэ Сееетския

Соцналнстичесимх

Респубинк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

+ ф » .г

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к acr. саид-ву (22) Заявлено 050379 (21) 2732374/25-27 (51)М. Кл 3

F 16. С 29/02 с присоединением заявки ¹ (23) Прноритет—

Госуяврстаенимй комитет

СССР по ямам изобретений в открытий

Опубликовано150981. Бюллетень N9 34

Дата опубликования описания 1 50981 (53) УДК 621. 822. .5 (088. 8) (72) Автор изобретения

С.Н.Аграновский

Особое конструкторское бюро станкостроения (7! ) Заявитель (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА

Изобретение относится к станкостроению, в частности к металлорежу-,; щим станкам с гидростатическими нап-, равляющими.

Известна гидростатическая опора, содержащая подвижный и неподвижный элементы, взаимодействующие через смазочный слой, при этом на рабочей поверхности подвижного элемента выполнен уступ по замкнутому контуру, на котором со стороны неподвижного элемента размещен уплотнитель, контактирующий с подвижным элементом, а полость с уплотнителем связана гидролинией со сливом. 8 этой опоре уплот- !5 нительный элемент выполнен в виде кольца, посаженного по посадке движения с зазором в кольцевую расточку, выполненную на подвижном элементе. уплотнительный элемент прижат пружи- 20 нами к неподвижному элементу. Это кольцо не может быть выполнено податливым. Оно должно обладать достаточной жесткостью, чтобы иметь. возможность быть установленным по посадкь движе- 25 иия и быть прижатым пружинами к торцовой поверхности подвижной детали Lij.

Однако в таком исполнении кольцоне может выполнять функции эластичного элемента. Кроме того, известная 3Я опора в таком исполнении имеет ограничения по площади, и следовательно, по нагрузочной способности, так как при увеличении площади окажется невозможным выполнить посадку уплотнительного элемента в подвижном элементе -с малым зазором, поэтому известная опора практически окажется неуплотненной, т. е. она не может обладать большой несущей способностью и поэтому для получения требуемой несущей способности необхОдимо выполнять вместо одной такой опоры несколь ко

Цель изобретения — увеличение наг.рузочной способности опоры, повышение ее долговечности и снижение требований к точности изготовления направляющей поверхности базового узла.

Поставленная цель достигается тем, что в гндростатической опоре, содержащей подвижный и неподвижный элементы, взаимодействующие через смазочный слой, при этом на рабочей поверхности подвижного элемента выполнен уступ по замкнутому контуру, на котором со стороны неподвижного элемента размещен уплотнитель, контактирующий с подвижным элементом, уплотнитель выполнен в виде эластичного уплотни-

863899 тельного элемента охватывающей его ограничительной рамки, высота которой меньше толщины уплотнительного элемента, и контактирующей с поверхностью уплотнительного элемента прижимной рамки, выполненной податливой направлении, перпендикулярном к аправляющей поверхности неподвижного элемента, и прижатой к последней эластичным уплотнительным элементом, при этом длина наружной поверхности эластичного уплотнительного элемента равна длине внутренней поверхности охватывающей его ограничительной рам-. ки. Кроме этого, прижимная рамка и направляющая поверхность неподвижного элемента .могут быть выполнены из $ одинаковых металлов, прижимная и ограничительная рамки могут быть связаны с подвижным элементом через штифты.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая гидростатическая опора металлорежущего станкау на фиг. 2 разрез A-А на фиг. 1) на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

На несущей поверхности 1 гидростатической опоры, выполненсЛ на подвижном элементе 2 металлорежущего станка, имеется смазочная канавка 3. На поверхности подвижного элемента 2 со стороны,.обращенной к неподвижному элементу 4, выполнен уступ 5 по замкнутому контуру. На уступе 5 размещен эластичный уплотнительный элемент

6, который охвачен ограничительной рамкой 7. Высота ограничительной рамки 7 меньше толщины эластичного уплотнительного элемента. С нижней поверхностью ограничительной рамки 7 сконтактирована прижимная рамка 8, которая выполнена податливой в направлении, перпендикулярном к направ- 40 ляющей поверхности неподвижного элемента 4,н прижимается к этой поверхности уплотнительным элементом 6.

Прижимная рамка 8 имеет. значительно меньшую высоту, чем ее длина и ширина. Этим обеспечивается необходимая податливость в направлении, перпендикулярном к направляющей поверхности неподвижного элемента 4. С этой же целью ограничительная рамка 7 вы-,1 полнена как отдельная деталь, а не совмещена с прижимной рамкой 8. Такое решение не только обеспечивает большую податливость прижимной рамки, но также и большую технологичность деталей 7 и 8. 55 уплотнительный элемент 6 сжат между прижимной рамкой 8 и подвижным элементом 2. Этим обеспечивается контакт прижимной рамки 8 с направляющей поверхностью неподвижного элемента 4. Смазочная канавка 3 гидростатической опоры связана гидролинией 9 с источником питания через управляющее устройство (не показаны) .

Полость 10, образованная внутренним контуром эластичного уплотнительного элемента 6, связана гидролннией 11 со сливом. Причем на конце гидролинии 11 целесообразно установить подпорный клапан (не показан) . Установкой подпорного клапана достигается постоянство давления а полости

10 и тем самым улучшаются условия работы прижимной .,рамки. Прижимная и (ограничительная рамки, с одной стороны, должны иметь свободу движения в направлении, перпендикулярном направляющей поверхности неподвижного элемента 4, а с другой — необходимо обеспечить совместное перемещение этих деталей с неподвижным элементом

2.. Это достигается тем, что все три детали скреплены штифтами 12 (фиг.31 так, что они посажены без зазора толь-. ко в одну из деталей, например подвижный элемент 2. В остальные детали 7 и 8 штифты посажены с небольшим зазором»

Гидростатическая опора работает следующим образом.

При подаче масла под давлением от источника питания через управляющее устройство по гидролинии 9 в смазочную канавку 3 подвижный элемент 2 всплывает и между несущими поверхностями опоры образуется зазор h. Прижимная рамка б остается прижатой к направляющей поверхности неподвижного элемента 4, поэтому масло из полости

10 вытекает в слив только IIQ гидро-. линии 11.

Прижимная рамка в данном случае выполняет роль торцового уплотнения.

В этом случае прижимную рамку предпочтительнее выполнять из того же металла, что и направляющая поверхность базового узла. Например, если направляющая поверхность выполнена из чугуна, то и прижимная рамка должна быть выполнена либо из чугуна, либо из стали. В этом случае между контактирующими поверхностями возникает электростатическое поле (на молекулярном уровне), которое вызывает поляризацию молекул масла, что обеспечивает надежное уплотнение масла при помощи поляризованного слоя молекул (чугун и сталь с точки зрения их способ )ости к поляризации молекул масла равноценны).

Рамка 8 прижимается к направляющей поверхности с силой, определяемой разностью площадей эпюр давлений, действующих сверху и снизу. Чтобы усилие прижима было слишком б пылим, нужно подбирать параметры конструкции так, чтобы разность площадей этих эпюр была минимальной, Выполнить это легче в том случае, если давление в камере 10 постоянно. Последнее может быть достигнуто установкой подпорного клапана на конце гидролннии 11.

Податливость прижимной рамки 8, контактирующей с направляющей поверх863899

Формула изобретения

Фиг. 1 ностью неподвижного элемента 4, и прижим этой рамки, к этой поверхности обеспечивает плотное прилегание без зазора к направляющей поверхности, несмотря на наличие макронеровностей на этой поверхности. Это позволяет снизить требования к точности изготовления направляющей поверхности неподвижного элемента.

Долговечность гидростатической, запоры повышается за счет того, что в этой опоре парой трения является металл-металл, а не резина-металл, или пластмасса-металл, так как по направляющей поверхности базового узла вместе с подвижным узлом перемещается прижимная рамка износостойкого материала.

Увеличение нагрузочной способности предлагаемой гидростатической опоры достигается за счет того, что прижимная рамка выполнена податливой в нап- 20 равлении, перпендикулярном направляющей поверхности базового узла, поэтому ее размеры практически ничем ие ограничиваются.

1. Гидростатическая опора, содержащая подвижный и неподвижный элементы, взаимодействующие через смазочный слой, при этом на рабочей rioверхности подвижного элемента выполнен уступ по замкнутому контуру, на котором со стороны неподвижного элемента размещен уплотиитель, контакти.— рующий с подвижным элементом, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения несущей способности, снижения требований к точности изготовления направляющей поверхности неподвижного элемента, уплотнитель выполнен в виде эластичного уплотнительного элемента охватывающей его ограничительной рамки, высота которой меньше толщины уплотнительного элемента, и контактирующей с поверхностью уплотнительного элемента прижимной рамки, выполненной податливой в направлении, перпендикулярном к направляющей поверхности элемента и поджатой к последней эластичным уплотнительным элементом, при этом длина наружной поверхности эластичного уплотнительного элемента равна длине внутренней поверхности охватывающей его ограничительной рамки.

2. Опора по и. 1, о в,"л и ч а ю — . щ а я с я тем, что прижимная рамка и направляющая поверхность неподвижного элемента выполнены из одинаковых металлов.

3. Опора по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что прижимная и ограничительная рамки связаны с подвиж; ным злемеьгом через штифты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Заявка Нидерландов 96408890, кл. F 16 С НКИ 47 в в, 29/02 опублик. 1966.

863899 фиг.З

Составитель Т.Хромова

Редактор М.Петрова Техред H.дсталощ Корректор У. Пономаренко

Заказ 7736/52 Тираа 863 Подпи снсе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уагород, ул. Проектная, 4