CN106151274B - 两段式环形缝隙节流装置 - Google Patents

两段式环形缝隙节流装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及两段式环形缝隙节流装置，包括节流器安装体、带孔顶丝、O型密封圈和节流器本体。节流器安装体由前腔体、后腔体和引油孔组成；节流器本体由肩部、安装段、第一和第二节流段、密封环形槽、节流环形槽、进油环形槽和螺纹油孔组成；节流器本体通过带孔顶丝压紧节流器肩部到节流器安装体的前腔体底部实现轴向定位，通过安装段外圆与后腔体配合实现径向定位；第一节流段和第二节流段外径和长度相同，与同一尺寸的后腔体配合形成节流间隙，比安装段的定位间隙要大；使用时通过进油环形槽进油后分别朝左右侧两个方向，经第一和第二节流段节流后流入结构尺寸相同的一组对置油腔。该发明结构紧凑，对置油腔压力相等调节容易。

Description

两段式环形缝隙节流装置
技术领域
本发明涉及液体静压支承用的节流器，尤其适用于节流器安装空间很小的对置油腔。
背景技术
液体静压支承具有摩擦阻力小、使用寿命长、精度高、阻尼大等优点，因而在超精密机床或功能部件中有着广泛的应用。
节流器是恒压供油液体静压支承***中不可或缺的元件。常用的传统固定节流器有小孔节流器和毛细管节流器，小孔节流器安装方便但易堵塞，毛细管节流器尺寸较大，也易堵塞。西安交通大学赵万华教授和陈耀龙教授等人设计了一种环形缝隙节流器(中国CN201010102089.4)，通过节流器本体的后端部与节流器安装体的后端腔体之间的缝隙，构成了节流器的工作区，该节流器从一定程度上解决了堵塞问题。
然而该节流器在实际使用，特别是用于对置油腔时，需要不断的更换节流器元件，调节对置油腔的压力相等，较为繁琐。而且当节流器结构尺寸相对于支承结构较大时，整个支承结构空间难以布置两倍于油腔数量的油孔(一个油腔对应一个节流孔和一个测压孔)，缩小了该节流器的使用范围。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种两段式环形缝隙节流装置，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有调对置油腔压力相等容易，且结构紧凑的节流器。本发明的两段式环形缝隙节流装置，包括节流器安装体、带孔顶丝、O型密封圈和节流器本体，其中：所述节流器本体上设置有肩部、第一安装段、第二安装段、第一节流段、第二节流段、密封环形槽、节流环形槽、进油环形槽和螺纹油孔，所述节流器安装体上设置有前腔体、后腔体、第一引油孔和第二引油孔，所述节流器本体的肩部通过带孔顶丝压紧在前腔体的底部，所述节流器本体的第一安装段、第二安装段与后腔体之间留有定位间隙，所述节流器本体的第一节流段和第二节流段与后腔体之间留有比定位间隙大的节流间隙，所述节流器本体的第一安装段和第二安装段之间的密封环形槽内设置有O型密封圈。
进一步地，所述节流器本体的进油环形槽设置在第一节流段和第二节流段之间，所述节流器本体的密封环形槽设置在第一安装段和第二安装段之间。所述节流器本体的第一节流段和第二节流段的外径相同，长度相同，与所述第一节流段和第二节流段配合的是同一个节流器安装体的后腔体。所述节流器本体的第一安装段、第二安装段外径相同，且与节流器安装体的后腔体之间留有定位间隙，所述定位间隙小于第一节流段和第二节流段与后腔体之间的节流间隙，所述定位间隙常是节流间隙的1/7至1/15，所述节流间隙根据静压支承单油腔的液阻计算确定。
更进一步地，所述器本体的第一安装段和第二安装段可设置在第一节流段和第二节流段之前，所述节流器本体上设置有螺纹油孔，螺纹油孔可分别与进油环形槽，或节流环形槽，或节流器本体尾部相通，构成了两段式环形缝隙节流器的三种结构形式。另外，所述节流器本体的第一安装段和第二安装段也可以设置在第一节流段和第二节流段之后，在所述节流器本体的肩部后另外设置有第三安装段，所述第三安装段的外径尺寸和第一安装段、第二安装段相同，所述节流器本体除前端设置有螺纹油孔和节流孔相通外，后端还设置有油孔和进油环形槽相通，构成了两段式环形缝隙节流器的第四种结构形式。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、把节流段分成了第一节流段和第二节流段两段。一个节流器管一组结构尺寸相同的对置油腔，由于加工时第一节流段和第二节流段一刀加工，可使外径和长度相同，配合同一个经铰刀铰制的节流器安装体的后腔体，两处节流液阻相同。因此，用于对置油腔时，更换一个节流器就等同于同时更换了一对相同液阻的节流元件，理论上对置油腔的压力必定相同，大幅减少了调节对置油腔压力相等的难度。
2、通过安装段和节流段前后位置的变换，以及螺纹油孔和不同的环形槽的相通，构成了四种两段式环形缝隙节流器，适合于不同的应用场合。以最佳实施方式来说，可比现有技术节省3/4的油孔数量，(原技术一组对置油腔需要四个油孔，即两个测压孔和两个节流孔，本发明可以缩减为一个油孔，即一个集节流和测压功能为一体的油孔)，因此结构相比原发明更加紧凑。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明结构示意图一，两段正向节流式环形缝隙节流器。
其中：带孔顶丝1、六角孔1-1，O型密封圈2，节流器安装体3、前腔体3-1、后腔体3-2、第一引油孔3-3、第二引油孔3-4，节流器本体4、肩部4-1、第一安装段4-2、第二安装段4-3、第一节流段4-4、第二节流段4-5、螺纹油孔4-6、密封环形槽4-7、节流环形槽4-8、进油环形槽4-9，油源压力ps，第一油腔压力pr1，第二油腔压力pr2。
图2为本发明结构示意图二，两段测前端压力式环形缝隙节流器。
其中：带孔顶丝1、六角孔1-1，O型密封圈2，节流器安装体3、前腔体3-1、后腔体3-2、第一引油孔3-3、第二引油孔3-4、侧向进油孔3-5，节流器本体4、肩部4-1、第一安装段4-2、第二安装段4-3、第一节流段4-4、第二节流段4-5、螺纹油孔4-6、密封环形槽4-7、节流环形槽4-8、进油环形槽4-9，油源压力ps，第一油腔压力pr1，第二油腔压力pr2。
图3为本发明结构示意图三，两段测后端压力式环形缝隙节流器。
其中：带孔顶丝1、六角孔1-1，O型密封圈2，节流器安装体3、前腔体3-1、后腔体3-2、第一引油孔3-3、第二引油孔3-4、侧向进油孔3-5，节流器本体4、肩部4-1、第一安装段4-2、第二安装段4-3、第一节流段4-4、第二节流段4-5、螺纹油孔4-6、密封环形槽4-7、节流环形槽4-8、进油环形槽4-9，油源压力ps，第一油腔压力pr1，第二油腔压力pr2。
图4为本发明结构示意图四，两段反向节流式环形缝隙节流器。
其中：带孔顶丝1、六角孔1-1，O型密封圈2，节流器安装体3、前腔体3-1、后腔体3-2、第一引油孔3-3、第二引油孔3-4，节流器本体4、肩部4-1、第一安装段4-2、第二安装段4-3、第三安装段4-12、第一节流段4-4、第二节流段4-5、螺纹油孔4-6、油孔4-10、密封环形槽4-7、第一节流环形槽4-8、第二节流环形槽4-11、进油环形槽4-9，油源压力ps，第一油腔压力pr1，第二油腔压力pr2。
图5为发明(中国CN201010102089.4)的，单段节流式环形缝隙节流器正向使用时的结构示意图。油源压力ps，油腔压力pr。
图6为发明(中国CN201010102089.4)的，单段节流式环形缝隙节流器反向使用时的结构示意图。油源压力ps，油腔压力pr。
图7为本发明思想和发明(中国CN201010102089.4)思想相结合应用派生的单段测压式环形缝隙节流器。
其中：带孔顶丝1、六角孔1-1，O型密封圈2，节流器安装体3、前腔体3-1、后腔体3-2、引油孔3-3，节流器本体4、肩部4-1、第一安装段4-2、第二安装段4-3、节流段4-4、螺纹油孔4-6、密封环形槽4-7、进油环形槽4-9，油源压力ps，油腔压力pr。
具体实施方式
节流器本体4的第一节流段4-4和第二节流段4-5外圆一刀加工，具有相同的外径和长度，节流器安装体3的后腔体3-2经铰刀铰制加工，第一节流段4-4和第二节流段4-5分别和后腔体3-2构成节流间隙，节流间隙根据对置油腔的节流液阻计算确定。节流器本体4的第一安装段4-2和第二安装段4-3外圆一刀加工，具有相同的外径，和后腔体3-2之间的安装间隙小于节流间隙，大约是其1/7～1/15。节流器本体4的密封环形槽4-7装入O型密封圈后，轴向通过带孔顶丝1压紧在节流器安装体3的前腔体3-1底部，径向通过节流器本体4的安装段4-2和4-3和后腔体3-2定位配合。压力油经油源压力ps泵入，经六角孔1-1、螺纹油孔4-6后，通入进油环形槽4-9分为左右两路，左路经第一节流段4-4处节流间隙进入第一引油孔3-3，压力降为第一油腔压力pr1，右路经第二节流段4-5处节流间隙进入第二引油孔3-4，压力降为第二油腔压力pr2。第一引油孔3-3和第二引油孔3-4分别和一组结构尺寸完全相同的对置油腔的其中一个相通。理论上静定时第一油腔压力pr1等于第二油腔压力。
图2为两段测前端压力式环形缝隙节流器，其结构和原理与图1相近，不同之处是，进油位置在节流器安装体3的侧向进油孔3-5，螺纹油孔4-6和节流孔4-8相通。侧向油源压力ps引入后，从节流器前端的螺纹油孔4-6中引出了第一油腔压力pr1。
图3为两段测后端压力式环形缝隙节流器，其结构和原理与图1相近，不同之处是，进油位置在节流器安装体3的侧向进油孔3-5，螺纹油孔4-6和节流尾部相通。侧向油源压力ps引入后，从节流器前端的螺纹油孔4-6中引出了第二油腔压力pr2。
图4为两段反向节流式环形缝隙节流器，其结构和原理与图2相近，不同之处是，节流器本体4第一安装段4-2和第二安装段4-3设置在节流器尾部，O密封圈2装在密封沟槽4-7内，节流器肩部4-1的后面设置有第三安装段4-12，外径和第一二安装段4-2和4-3相同，节流器本体4上还设置有油孔4-10和进油环形槽4-9相通，进油位置在尾端。尾端油源压力ps引入后，从节流器前端的螺纹油孔4-6中引出了第一油腔压力pr1。
图5为发明(中国CN201010102089.4)的，单段节流式环形缝隙节流器正向使用时的结构示意图，液压油经油源压力ps引入后，从节流器本体前端，流入到节流器上的环形进油槽，经节流段节流后进入后端，压力降为pr。
图6为发明(中国CN201010102089.4)的，单段节流式环形缝隙节流器反向使用时的结构示意图，液压油经油源压力ps引入后，从节流器本体尾端，经节流段节流后流入到节流器上的环形进油槽，压力降为pr，并从节流器前端引出。
图7为本发明思想和发明(中国CN201010102089.4)思想相结合应用派生的单段测压式环形缝隙节流器。与图5和图6的不同之处在于油源压力ps从侧向进油孔3-3引入，经节流段3-2节流后进入尾端，压力降为pr，并从节流器前端引出，这是因为节流器本体4上的螺纹油孔4-3连通了前后端。
所有发明中的螺纹油孔4-3上的内螺纹孔可以用于装拆节流器。
通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本发明后，拥有如下优点：
1、把节流段分成了第一节流段和第二节流段两段。拥有一个节流器管一组结构尺寸相同的对置油腔，由于加工时第一节流段和第二节流段一刀加工，可使外径和长度相同，配合同一个经铰刀铰制的节流器安装体的后腔体，两处节流液阻相同。因此，用于对置油腔时，更换一个节流器就等同于同时更换了一对相同液阻的节流元件，理论上对置油腔的压力必定相同，大幅减少了调节对置油腔压力相等的难度。
2、通过安装段和节流段前后位置的变换，以及螺纹油孔和不同的环形槽的相通，构成了四种两段式环形缝隙节流器，适合于不同的应用场合。
3、以最佳实施方式来说，可比现有技术节省3/4的油孔数量，(原技术一组对置油腔需要四个油孔，即两个测压孔和两个节流孔，本发明可以缩减为一个油孔，即一个集节流和测压功能为一体的油孔)，因此结构相比原发明更加紧凑。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，涵盖了6种基本结构和7种基本用法。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (1)

1.两段式环形缝隙节流装置，包括节流器安装体(3)、带孔顶丝(1)、O型密封圈(2)和节流器本体(4)，所述节流器本体(4)上设置有肩部(4-1)、第一安装段(4-2)、第二安装段(4-3)、第一节流段(4-4)、第二节流段(4-5)、密封环形槽(4-7)、节流环形槽(4-8)、进油环形槽(4-9)和螺纹油孔(4-6)，所述节流器安装体(3)上设置有前腔体(3-1)、后腔体(3-2)、第一引油孔(3-3)和第二引油孔(3-4)，所述节流器本体(4)的肩部(4-1)通过带孔顶丝(1)压紧在前腔体(3-1)的底部，所述节流器本体(4)的安装段(4-2)和(4-3)与后腔体(3-2)之间留有定位间隙，所述节流器本体(4)的节流段(4-4)和(4-5)与后腔体(3-2)之间留有比定位间隙大的节流间隙，所述节流器本体(4)的第一安装段(4-2)和第二安装段(4-3)之间的密封环形槽(4-7)内设置有O型密封圈(2)；
所述节流器本体(4)的进油环形槽(4-9)设置在第一节流段(4-4)和第二节流段(4-5)之间，所述节流器本体(4)的密封环形槽(4-7)设置在第一安装段(4-2)和第二安装段(4-3)之间，所述节流器本体(4)的第一节流段(4-4)和第二节流段(4-5)的外径相同，长度相同，与所述第一节流段(4-4)和第二节流段(4-5)配合的是同一个节流器安装体(3)的后腔体(3-2)，所述节流器本体(4)的第一安装段(4-2)和第二安装段(4-3)外径相同，且与节流器安装体(3)的后腔体(3-2)之间留有定位间隙，定位间隙小于第一节流段(4-4)和第二节流段(4-5)与后腔体(3-2)之间的节流间隙，定位间隙常为节流间隙的1/7至1/15，节流间隙根据静压支承单油腔的液阻计算确定，其特征在于：
所述节流器本体(4)的第一安装段(4-2)和第二安装段(4-3)设置在第一节流段(4-4)和第二节流段(4-5)之前，节流器本体(4)上设置有螺纹油孔(4-6)，螺纹油孔(4-6)可分别与进油环形槽(4-9)，或节流环形槽(4-8)，或节流器本体尾部相通，构成了本节流装置的三种结构形式；
所述节流器本体(4)的第一安装段(4-2)和第二安装段(4-3)可设置在第一节流段(4-4)和第二节流段(4-5)之后，但需在节流器本体(4)的肩部(4-1)后另外设置有第三安装段(4-12)，第三安装段(4-12)的外径尺寸和第一安装段(4-2)、第二安装段(4-3)相同，节流器本体(4)除前端设置有螺纹油孔(4-6)和节流孔(4-11)相通外，后端还设置有油孔(4-10)和进油环形槽(4-9)相通，构成了本节流装置的第四种结构形式。
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