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静压转台的结构与工作原理

2021.03.04

液体静压回转工作台,简称静压转台,是采用液体静压轴承作为支承,将转台主轴功能与电动机功能从结构上融为一体的功能部件,它集成了液体静压轴承技术、冷却密封控制技术和变频电动机技术等,其功能是带动工件实现精密/超精密旋转(定位)和精密加工。液体静压转台采用压力油膜作为工作介质,具有高承载刚度特性,摩擦副间无磨损,可克服爬行现象,运转灵敏平稳。同时,承载油膜的误差均化作用又使得静压转台具有极高的回转精度和定位精度。静压转台由于上述突出优点在超精密机床和仪器行业获得了广泛应用。

静压转台从摩擦副支撑结构上可分为开式和闭式两类。开式静压转台是依靠回转台的自重及外载荷作用以保证回转台与床身不分离,如图1所示。它结构简单,主要应用于载荷均匀、偏载荷及颠覆力矩小、水平放置或仅有小角度倾角的场合。

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图1 开式静压转台结构↑↑

闭式静压转台是在封闭导轨的轴向和径向工作面上开有若干个油腔,以限制回转台与床身分离,如图2所示。相对开式静压转台,闭式静压转台精度、刚性以及工作的稳定性和可靠性高,而且可承受较大倾覆力矩,适合重载场合。

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图2 闭式静压转台结构↑↑

静压转台按供油方式可分为恒压式和恒流式两种。恒压式静压转台是通过调节油腔的流量来调节油腔的油膜厚度,如图3。常用的节流方式有毛细管节流、小孔节流、环面隙缝式节流和薄膜反馈节流等。但在实际工程应用中,上述节流器存在易堵塞、难于维修调整等缺陷,因此越来越倾向使用结构简单、不易堵塞、可靠性高的浅腔表面节流、孔口环面节流、孔口环面加浅腔二次节流或轴承内部反馈自节流等节流方式。

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图3 恒压式静压转台供油↑↑

与恒压供油系统比较,恒流供油系统具有压力调整简单,恒流供油静压转台的工作原理如图 4所示,定量泵将润滑油从油箱中抽出,并经各油腔的进油孔向静压转台油腔提供润滑油。当导轨面上的油膜压力大于承载时,转台浮起,上下导轨面处于纯液体摩擦状态。润滑油经封油边间隙流回油箱。

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图4 恒流式静压转台供油↑↑ 


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