一种四腔薄膜反馈式静压导轨滑块的制作方法

一种四腔薄膜反馈式静压导轨滑块
1.本技术是基于申请日为2018年6月22日、申请号为“201810648000.0”、发明名称为“一种四腔薄膜反馈式静压导轨滑块”提出的分案申请。
技术领域
2.本技术涉及机床导轨设计技术领域，具体而言，涉及一种四腔薄膜反馈式静压导轨滑块。


背景技术：

3.静压导轨是机床的重要组成部件，包括开式和闭式两种，并且按照其安装位置还可分为垂直轴用和水平轴用两种，其结构形态也可以细分为矩形结构、圆形结构和箱型结构等。
4.传统静压导轨的薄膜反馈节流器与导轨之间是分体的，节流器与油腔很远，油路远，保证不了油膜动态刚度；安装维护困难，管路多而复杂，静压失压后，无法判断故障，容易出现漏油现象等，而且对于非对称型导轨安装时更容易产生误差。


技术实现要素：

5.本技术的主要目的在于提供一种四腔薄膜反馈式静压导轨滑块，以至少解决现有技术中的静压导轨的节流器与油腔很远，油路远，保证不了油膜动态刚度，安装维护困难的问题。
6.本技术提供了一种四腔薄膜反馈式静压导轨滑块，包括：
7.滑块本体，所述滑块本体包括第一端面、第二端面、第一侧面、第二侧面、第三侧面以及第四侧面，所述第一侧面上设置有进油口和保压油腔，所述第二侧面上设置有前侧油腔，所述第三侧面上设置有举升油腔，所述第四侧面上设置有后侧油腔，所述滑块本体上设置有第一返流通道、第二返流通道、第三返流通道、第四返流通道、第一进油通道以及第二进油通道，所述第一返流通道从所述第一端面延伸至所述保压油腔，所述第二返流通道从所述第一端面延伸至所述举升油腔，所述第三返流通道从所述第二端面延伸至所述前侧油腔，所述第四返流通道从所述第二端面延伸至所述后侧油腔，所述第一进油通道从所述进油口延伸至所述第一端面，所述第二进油通道从所述进油口延伸至所述第二端面；
8.第一薄膜反馈装置，所述第一薄膜反馈装置直接固定于所述第一端面，所述第一薄膜反馈装置包括第一外壳组件以及第一弹性薄膜片，所述第一外壳组件围设形成第一内腔，所述第一弹性薄膜片设置于所述第一内腔并将所述第一内腔分隔为第一调节腔和第一稳压腔，所述第一弹性薄膜片在所述第一内腔内发生弹性变形以对所述第一调节腔和所述第一稳压腔内的油液流量进行调节，所述第一外壳组件上设置有第一返流配合孔、第二返流配合孔以及第一进油配合孔，所述第一返流配合孔的两端分别与所述第一调节腔和所述第一返流通道连通，所述第二返流配合孔的两端分别与所述第一稳压腔和所述第二返流通道连通，所述第一进油配合孔的一端与所述第一进油通道连通，另一端与所述第一稳压腔
和所述第一调节腔均连通；以及
9.第二薄膜反馈装置，所述第二薄膜反馈装置直接固定于第二端面，所述第二薄膜反馈装置包括第二外壳组件以及第二弹性薄膜片，所述第二外壳组件围设形成第二内腔，所述第二弹性薄膜片设置于所述第二内腔并将所述第二内腔分隔为第二调节腔和第二稳压腔，所述第二弹性薄膜片在所述第二内腔内发生弹性变形以对所述第二调节腔和所述第二稳压腔内的油液流量进行调节，所述第二外壳组件上设置有第三返流配合孔、第四返流配合孔以及第二进油配合孔，所述第三返流配合孔的两端分别与所述第二调节腔和所述第三返流通道连通，所述第四返流配合孔的两端分别与所述第二稳压腔和所述第四返流通道连通，所述第二进油配合孔的一端与所述第二进油通道连通，另一端与所述第二调节腔和所述第二稳压腔均连通。
10.进一步地，所述第一薄膜反馈装置和所述第二薄膜反馈装置均通过螺栓固定连接在所述滑块本体上。
11.进一步地，所述第一外壳组件包括第一上壳体和第一下壳体，所述第一上壳体远离所述滑块本体设置，所述第一弹性薄膜片设置于所述第一上壳体和所述第一下壳体之间，所述第一调节腔设置于所述第一上壳体靠近所述第一下壳体的侧面上，所述第一稳压腔设置于所述第一下壳体靠近所述第一上壳体的侧面上。
12.进一步地，所述第一上壳体与所述第一弹性薄膜片之间、以及所述第一下壳体与所述第一弹性薄膜片之间均设置有第一铜片。
13.进一步地，所述第二外壳组件包括第二上壳体和第二下壳体，所述第二上壳体远离所述滑块本体设置，所述第二弹性薄膜片设置于所述第二上壳体和所述第二下壳体之间，所述第二调节腔设置于所述第二上壳体靠近所述第二下壳体的侧面上，所述第二稳压腔设置于所述第二下壳体靠近所述第二上壳体的侧壁面上。
14.进一步地，所述第二上壳体与所述第二弹性薄膜片之间、以及所述第二下壳体与所述第二弹性薄膜片之间均设置有第二铜片。
15.进一步地，所述四腔薄膜反馈式静压导轨滑块还包括：
16.第一油压检测传感器，所述第一油压检测传感器设置于所述滑块本体以用于对所述举升油腔的油压进行检测；以及
17.第二油压检测传感器，所述第二油压检测传感器设置于所述滑块本体以用于对所述前侧油腔的油压进行检测。
18.进一步地，所述滑块本体上还设置有第一检测通道和第二检测通道，所述第一检测通道从所述举升油腔延伸至所述第一端面，所述第一油压检测传感器设置于所述第一端面并位于所述第一检测通道的端部，所述第二检测通道从所述前侧油腔延伸至所述第二端面，所述第二油压检测传感器设置于所述第二端面并位于所述第二检测通道的端部。
19.进一步地，所述第一薄膜反馈装置上还设置有第一外界油道和第二外界油道，所述第一外界油道用于连通所述第一调节腔和外界油路，所述第二外界油道用于连通所述第一稳压腔和外界油路；和/或
20.所述第二薄膜反馈装置上还设置有第三外界油道和第四外界油道，所述第三外界油道用于连通所述第二调节腔和外界油路，所述第四外界油道用于连通所述第二稳压腔和外界油路。
21.进一步地，所述滑块本体上设置有定位部。
22.相对于现有技术而言，本技术的技术方案至少具备如下技术效果：
23.本发明中的导轨滑块为用于组成静压导轨的模块化组件，该模块加工时，保压油腔、举升油腔、前侧油腔和后侧油腔均通过高精度机床加工成为容积固定的响应腔体，在装配时如果出现装配误差则腔体内的压力将会发生变化。该导轨滑块两端的第一薄膜反馈装置和第二薄膜反馈装置相当于节流器能够利用该导轨滑块上四个油腔(即保压油腔、举升油腔、前侧油腔和后侧油腔)内液压油的流量进行调节，并且，由于第一薄膜反馈装置和第二薄膜反馈装置是直接固定在滑块本体的两端的，其与滑块本体的位置比较近，能够有效的缩短油路，故障排查容易，便于安装和维护。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
25.图1为本技术实施例公开的四腔薄膜反馈式静压导轨滑块的分解图；
26.图2为本技术实施例公开的滑块本体的结构示意图；
27.图3为本技术实施例公开的第一薄膜反馈装置或者第二薄膜反馈装置的结构示意图；
28.图4为本技术实施例公开的第一薄膜反馈装置或者第二薄膜反馈装置的分解图；
29.图5为本技术实施例公开的第一下壳体或者第二下壳体的结构示意图。
30.其中，上述附图包括以下附图标记：
31.10、滑块本体；101、第一端面；102、第二端面；103、第一侧面；104、第二侧面；105、第三侧面；106、第四侧面；11、进油口；12、保压油腔；13、前侧油腔；14、举升油腔；15、后侧油腔；16、第一返流通道；17、第二返流通道；18、第三返流通道；19、第四返流通道；120、第一进油通道；121、第二进油通道；122、第一检测通道；123、第二检测通道；
32.20、第一薄膜反馈装置；21、第一外壳组件；211、第一上壳体；212、第一下壳体；2101、第一调节腔；2102、第一稳压腔；22、第一弹性薄膜片；23、第一铜片；201、第一返流配合孔；202、第二返流配合孔；203、第一进油配合孔；204、第一外界油道；205、第二外界油道；206、第一节流凸台；
33.30、第二薄膜反馈装置；31、第二外壳组件；311、第二上壳体；312、第二下壳体；3101、第二调节腔；3102、第二稳压腔；32、第二弹性薄膜片；33、第二铜片；301、第三返流配合孔；302、第四返流配合孔；303、第二进油配合孔；304、第三外界油道；305、第四外界油道；306、第二节流凸台；
34.40、第一油压检测传感器；
35.50、第二油压检测传感器；
36.60、螺栓；
37.70、定位部。
具体实施方式
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
39.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
40.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
41.参见图1至图5所示，根据本技术的实施例，提供了一种四腔薄膜反馈式静压导轨滑块，下称导轨滑块。
42.本实施例中的导轨滑块包括滑块本体10、第一薄膜反馈装置20以及第二薄膜反馈装置30。
43.其中，滑块本体10呈长方体状设置，该滑块本体10包括第一端面101、第二端面102、第一侧面103、第二侧面104、第三侧面105以及第四侧面106。其中，第一侧面103上设置有进油口11和保压油腔12，第二侧面104上设置有前侧油腔13，第三侧面105上设置有举升油腔14，第四侧面106上设置有后侧油腔15。
44.该滑块本体10上设置有第一返流通道16、第二返流通道17、第三返流通道18、第四返流通道19、第一进油通道120以及第二进油通道121。其中，第一返流通道16从第一端面101延伸至保压油腔12，第二返流通道17从第一端面101延伸至举升油腔14，第三返流通道18从第二端面102延伸至前侧油腔13，第四返流通道19从第二端面102延伸至后侧油腔15，第一进油通道120从进油口11延伸至第一端面101，第二进油通道121从进油口11延伸至第二端面102。
45.可选地，本实施例中的滑块本体10上设置有定位部70，该定位部70例如可以是定位孔，定位卡扣等结构，本实施例中的图2中示出了定位部70为定位孔时的情况，通过该定位部70的作用，便于将滑块本体10与外部托板等结构连接起来。具体而言，该滑块本体10上至少设置有上下两排至少六个螺接定位孔，该螺接定位孔通过螺栓与外部托板连接。
46.结合图1至图5所示，本实施例中的第一薄膜反馈装置20直接固定于第一端面101，具体而言，该第一薄膜反馈装置20通过螺栓60直接固定连接在滑块本体10的第一端面101上，该螺栓60例如可以是两个、三个、或者三个以上，本实施例中的附图1中示出了螺栓60为四个时的情况。该第一薄膜反馈装置20包括第一外壳组件21以及第一弹性薄膜片22，第一外壳组件21围设形成第一内腔，第一弹性薄膜片22设置于第一内腔并将第一内腔分隔为第一调节腔2101和第一稳压腔2102。
47.第一外壳组件21上设置有第一返流配合孔201、第二返流配合孔202以及第一进油配合孔203，其中，第一返流配合孔201的两端分别与第一调节腔和第一返流通道16连通，第
二返流配合孔202的两端分别与第一稳压腔2102和第二返流通道17连通，第一进油配合孔203的一端与第一进油通道120连通，另一端与第一稳压腔2102和第一调节腔2101均连通。
48.进一步地，本实施例中的第一外壳组件21包括第一上壳体211和第一下壳体212，其中，第一上壳体211远离滑块本体10设置，第一弹性薄膜片22设置于第一上壳体211和第一下壳体212之间，第一调节腔2101设置于第一上壳体211靠近第一下壳体212的侧面上，第一稳压腔2102设置于第一下壳体212靠近第一上壳体211的侧面上，结构简单，便于组装和加工。
49.可选地，本实施例中的第一上壳体211与第一弹性薄膜片22之间、以及第一下壳体212与第一弹性薄膜片22之间均设置有第一铜片23，该第一铜片23上设置有避让第一调节腔2101和第一稳压腔2102的避让孔等结构，通过该第一铜片23的作用，可以对第一上壳体211与第一弹性薄膜片22之间、以及第一下壳体212与第一弹性薄膜片22之间的间隙进行密封。第一薄膜反馈装置20上还设置有第一外界油道204和第二外界油道205，第一外界油道204用于连通第一调节腔2101和外界油路，第二外界油道205用于连通第一稳压腔2102和外界油路，外接油道均采用油封塞体密封。
50.实际工作时，第一弹性薄膜片22在第一内腔内发生弹性变形以对第一调节腔2101和第一稳压腔2102内的油液流量进行调节。具体来说，第一稳压腔2102和第一调节腔2101内均设置有第一节流凸台206，第一进油配合孔203与第一稳压腔2102和第一调节腔2101连通的一端均位于第一节流凸台206内，当第一弹性薄膜片22朝向第一稳压腔2102或者第一调节腔2101发生变形而凸起时，可以对第一弹性薄膜片22和第一节流凸台206之间的间隙进行调节，进而可以对第一调节腔2101和第一稳压腔2102内的油液流量进行调节。
51.进一步地，本实施例中的第二薄膜反馈装置30直接固定设置于第二端面102，具体而言，该第二薄膜反馈装置30通过螺栓60直接固定连接在滑块本体10的第二端面102上，该螺栓60例如可以是两个、三个、或者三个以上，本实施例中的附图1中示出了螺栓60为四个时的情况。第二薄膜反馈装置30包括第二外壳组件31以及第二弹性薄膜片32，第二外壳组件31围设形成第二内腔，第二弹性薄膜片32设置于第二内腔并将第二内腔分隔为第二调节腔3101和第二稳压腔3102。第二外壳组件31上设置有第三返流配合孔301、第四返流配合孔302以及第二进油配合孔303，其中，第三返流配合孔301的两端分别与第二调节腔3101和第三返流通道18连通，第四返流配合孔302的两端分别与第二稳压腔3102和第四返流通道19连通，第二进油配合孔303的一端与第二进油通道121连通，另一端与第二调节腔3101和第二稳压腔3102均连通。
52.进一步地，本实施例中的第二外壳组件31包括第二上壳体311和第二下壳体312，第二上壳体311远离滑块本体10设置，第二弹性薄膜片32设置于第二上壳体311和第二下壳体312之间，第二调节腔3101设置于第二上壳体311靠近第二下壳体312的侧面上，第二稳压腔3102设置于第二下壳体312靠近第二上壳体311的侧壁面上。
53.可选地，第二上壳体311与第二弹性薄膜片32之间、以及第二下壳体312与第二弹性薄膜片32之间均设置有第二铜片33。该第二铜片33上设置有避让第二调节腔和第二稳压腔3102的避让孔等结构，通过该第二铜片33的作用，可以对第二上壳体311第二弹性薄膜片32之间、以及第二下壳体312与第二弹性薄膜片32之间的间隙进行密封。第二薄膜反馈装置30上还设置有第三外界油道304和第四外界油道305，第三外界油道304用于连通第二调节
腔3101和外界油路，第四外界油道305用于连通第二稳压腔3102和外界油路，外接油道均采用油封塞体密封。
54.可以理解的是，本实施例中的第一薄膜反馈装置20和第二薄膜反馈装置30的结构相同，在实际组装的时候，两者对称设置在滑块本体10的两端。
55.实际工作时，第二弹性薄膜片32在第二内腔内发生弹性变形以对第二调节腔3101和第二稳压腔3102内的油液流量进行调节。具体来说，第二稳压腔3102和第二调节腔3101内均设置有第二节流凸台306，第二进油配合孔303与第二稳压腔3102和第二调节腔3101连通的一端均位于第二节流凸台306内，当第二弹性薄膜片32朝向第二稳压腔3102或者第二调节腔3101发生变形而凸起时，可以对第二弹性薄膜片32和第二节流凸台306之间的间隙进行调节，进而可以对第二调节腔3101和第二稳压腔3102内的油液流量进行调节。
56.进一步地，本实施例中的四腔薄膜反馈式静压导轨滑块还包括第一油压检测传感器40和第二油压检测传感器50。其中，第一油压检测传感器40设置于滑块本体10以用于对举升油腔14的油压进行检测；第二油压检测传感器50设置于滑块本体10以用于对前侧油腔13的油压进行检测。
57.具体地，滑块本体10上还设置有第一检测通道122和第二检测通道123，第一检测通道122从举升油腔14延伸至第一端面101，第一油压检测传感器40设置于第一端面101并位于第一检测通道122的端部，第二检测通道123从前侧油腔13延伸至第二端面102，第二油压检测传感器50设置于第二端面102并位于第二检测通道123的端部。通过第一检测通道122和第二检测通道123的作用，可以分别对举升油腔14和前侧油腔13的压力进行检测。
58.结合本实施例中的导轨滑块的结构对其工作原理进行详细描述如下:
59.本实施例中的导轨滑块为用于组成静压导轨的模块化组件，该模块加工时，保压油腔12、举升油腔14、前侧油腔13和后侧油腔15均通过高精度机床加工成为容积固定的响应腔体，在装配时如果出现装配误差则腔体内的压力将会发生变化。该导轨滑块两端的第一薄膜反馈装置20和第二薄膜反馈装置30相当于节流器能够利用该导轨滑块上四个油腔(即保压油腔12、举升油腔14、前侧油腔13和后侧油腔15)内液压油的流量进行调节，并且液压油的压力变化也能够通过油压检测传感器进行检测，从而观察到该导轨滑块安装时的误差状况，并进行针对性的误差调整，从而大大的提高导轨的装配精度。
60.具体实现方式如下:首先外部供油设备如液压站将压力油由进油口11分别送至滑块本体10上的第一进油通道120和第二进油通道121内。此后，第一进油通道120内的油液从第一薄膜反馈装置20的第一进油配合孔203，然后分别进入到第一调节腔2101和第一稳压腔2102内，第一调节腔2101内的油液从第一返流通道16进入至保压油腔12内，而第一稳压腔2102内的油液从第二返流通道17进入至举升油腔14。第二进油通道121内的油液从第二薄膜反馈装置30的第二进油配合孔303，然后分别进入到第二调节腔3101和第二稳压腔3102内，第二调节腔3101内的油液从第三返流通道18进入至前侧油腔13内，而第二稳压腔3102内的油液从第四返流通道19进入至后侧油腔15。当滑块本体10上加载有负载时，第一调节腔2101和第一稳压腔2102之间、以及第二调节腔3101和第二稳压腔3102之间会发生压差，从而会使得第一弹性薄膜片22和第二弹性薄膜片32发生变形，最终可以对保压油腔12、举升油腔14、前侧油腔13和后侧油腔15内的油膜刚性进行动态调节。
61.与此同时，通过第一油压检测传感器40和第二油压检测传感器50的作用，可以分
别对前侧油腔13和举升油腔14内的油压进行检测，从而能够有效的针对非对称型静压导轨的装配精度进行检测，方便后续的位置调整。从而更加精准的完成导轨的装配，而且保障了安装完整的静压导轨在各处均具有相同的油膜刚度和特性，能够提高导轨滑块的是使用稳定性。进一步地，由于本实施例中的第一薄膜反馈装置20和第二薄膜反馈装置30是直接固定在滑块本体10的两端的，该第一薄膜反馈装置20和第二薄膜反馈装置30相当于节流器，其与滑块本体10的位置比较近，能够有效的缩短油路，故障排查容易，便于安装和维护。
62.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
63.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
64.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。