电液伺服轴承的制作方法
【专利摘要】本发明给出了一种电液伺服轴承，其目的在于克服目前轴承承载小、转速相对较慢，以及寿命不长等缺点；本发明外轴套设计中加入了电液伺服阀的原理，通过输入电信号来控制阀的开度，进而来调节液压油的压力；第一级液压圈高压油液产生的压力用于平衡轴的重物负载；第二级液压圈内的高压油液直接与轴承接触用来产生液体摩擦。并且电液伺服控制模块采用智能模糊控制，如神经网络算法等，其经过训练后可以实现自适应调整，控制简便且精确；同时本轴承一级内圈与轴承二级内圈中通过毛细管传送油液，其结构更紧凑，并且通过毛细管可以平衡油液压力，并起到一定保压作用。
【专利说明】电液伺服轴承
[0001]本发明涉及一种新型轴承，特别涉及一种可以控制调节的液体摩擦的静压轴承，可以实现高重载、高转速轴的承载。
【背景技术】
[0002]轴承是一种关键基础件，其对各种设备的精度影响尤其大，其转动精度、速度、防震性能和动刚性越来越受到重视。除了传统的滚动轴承之外，出现了受到关注的液压滑动轴承。如在专利号200520074843.2的乳辊磨床砂轮主轴用动静压滑动轴承，其结构形式为三个静压油腔和一个动压油腔(高压油空间)，启动和工作时依靠以上油腔或者说高压油空间承受载荷，但其在主轴启动时会因主轴和轴承的摩擦接触而产生磨损其转速不能随意调节。而专利号201511009474.3给出的油膜刚性可调节的流体动静压滑动轴承在各个高压油空间之间开设楔形的孔道以进行给油以及设置了回油槽进行回收。在专利号200910069650.0中涉及了一种超精密电液伺服控制的动静压轴承与进给机构，其通过小孔节流器向主轴机构供油的第一供油系统和通过电液伺服阀想前定心静压轴承供油的第二供油系统。从目前的现有技术来看，主要的发明构思集中于精密和复杂的给油伺服控制。这些技术均需要体积较大的轴承来实现复杂的控制结构。
[0003]而本发明给出了一种基于液体摩擦的可用于支撑高负载、高转速的两级电液伺服轴承，其具有体积小、可控制的特点；本发明可以实现重载物的高速转动，可以根据负载进行调节，实现了智能控制；
【发明内容】
[0004]本申请一方面给出了一种电液伺服轴承，其包括伺服外壳、轴承一级内圈、轴承二级内圈以及伺服控制器，其特征在于，所述伺服外壳包裹所述轴承一级内圈，所述轴承一级内圈包裹所述轴承二级内圈，所述伺服外壳与轴承一级内圈之间具备第一高压油液空间，所述轴承一级内圈和轴承二级内圈之间具备第二高压油液空间。
[0005]更进一步的，所述电液伺服外壳中设置有进油管路和调节阀，所述轴承一级内圈和轴承二级内圈均分布有毛细管，所述所述伺服控制器接受一第一信号，并根据所述第一信号产生一第二信号，所述调节阀根据所述第二信号动作。
[0006]更进一步的，高压油液通过进油管路进入所述第一高压油液空间，使得所述轴承一级内圈与所述伺服外壳分离，并且所述高压油液通过所述轴承一级内圈的毛细管渗入所述第二高压油液空间。
[0007]更进一步的，所述高压油液还通过所述轴承二级内圈的毛细管进入所述轴承二级内圈与轴之间而形成油膜。
[0008]更进一步的，所述第一高压油液空间被构造成使得高压油液充斥第一高压油液空间以平衡重物，所述第二高压油液空间被构造成使得高压油液充斥第二高压油液空间产生液体摩擦来实现轴承一级内圈与轴承二级内圈的传动。
[0009]更进一步的，所述轴承二级内圈与轴之间的高压油液用于散热。
[0010]更进一步的，所述伺服控制器通过模糊控制算法控制所述调节阀。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是电液伺服轴承总装配图
[0013]图2是轴承二级内圈图
[0014]图3是电液伺服外壳图
[0015]图4是轴承一级内圈图
[0016]图中标号说明书如下:
[0017]图1中:I为轴承二级内圈、2为伺服控制器、3为电液伺服外壳、4为轴承一级内圈、5为密封圈；图2中:1.1为油液进入口、1.2为二级内圈毛细管、1.3为出油管；图3中:31为密封圈空腔、32为电液伺服外壳出油口、33为电液伺服外壳的油管接口、34为电液伺服外壳进油口；图4中:41是轴承一级内圈毛细管、42是轴承一级内圈镀层。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0019]实施例一
[0020]参见图1-4，本申请一方面给出了一种电液伺服轴承，其包括伺服外壳、轴承一级内圈、轴承二级内圈以及伺服控制器，所述伺服外壳包裹所述轴承一级内圈，所述轴承一级内圈包裹所述轴承二级内圈，所述伺服外壳与轴承一级内圈之间具备第一高压油液空间，所述轴承一级内圈和轴承二级内圈之间具备第二高压油液空间。
[0021]更进一步的，所述电液伺服外壳中设置有进油管路和调节阀和高压油腔，在所述高压油腔中填充有所使用的高压油液，所述轴承一级内圈和轴承二级内圈均分布有毛细管，所述所述伺服控制器接受一第一信号，并根据所述第一信号产生一第二信号，所述调节阀根据所述第二信号动作。
[0022]更进一步的，高压油液通过进油管路进入所述第一高压油液空间，使得所述轴承一级内圈与所述伺服外壳分离，并且所述高压油液通过所述轴承一级内圈的毛细管渗入所述第二高压油液空间。
[0023]更进一步的，所述高压油液还通过所述轴承二级内圈的毛细管进入所述轴承二级内圈与轴之间而形成油膜。
[0024]更进一步的，所述第一高压油液空间被构造成使得高压油液充斥第一高压油液空间以平衡重物，所述第二高压油液空间被构造成使得高压油液充斥第二高压油液空间产生液体摩擦来实现轴承一级内圈与轴承二级内圈的传动。
[0025]更进一步的，所述轴承二级内圈与轴之间的高压油液用于散热。
[0026]更进一步的，所述伺服控制器通过模糊控制算法控制所述调节阀。
[0027]实施例二
[0028]参见图1-4，本发明的电液伺服轴承，包括有轴承二级内圈1、伺服控制2、电液伺服外壳3、轴承一级内圈4，伺服控制2控制油液压力，令高压油液通过电液伺服外壳3流入对应高压油液空间将轴承二级内圈1、轴承一级内圈4浮起来。承受轴承承受的大部重量。轴承一级内圈4内有毛细管41高压油液可以渗入，一方面用于平衡压力，另一方面使高压油液进入轴承二级内圈I，使轴承二级内圈I与轴承一级内圈4之间的摩擦属于液体摩擦。轴承二级内圈I中的毛细管1.2可以使其中的高压油液进入平衡，同时流入轴内使轴与轴承之间产生油膜。
[0029]电液伺服轴承的伺服控制器2通过接收输入的电信号，通过电磁比例关系，调节阀的开度，进而使具有一定压力的高压油液通过液伺服外壳3中的进油管通路33进入轴承一级内圈4;高压油液使轴承一级内圈4浮起来，承受轴承承受的大部重量。轴承一级内圈4内有毛细管41高压油液可以渗入，一方面用于平衡压力，另一方面使高压油液进入轴承二级内圈I，使轴承二级内圈I与轴承一级内圈4之间的摩擦属于液体摩擦。轴承二级内圈I中的毛细管1.2可以使其中的高压油液进入平衡，同时流入轴内使轴与轴承之间产生油膜。高压油液充斥在轴承一级内圈4与液伺服外壳3之间用于平衡重物;轴承二级内圈I与轴承一级内圈4之间的高压油液用于产生液体摩擦来实现高速转动;轴承二级内圈I与轴之间高压油液用于散热以及缓解泄漏。
[0030]更进一步的，本发明的电液伺服轴承中集成伺服控制器2，可以实现多种场合，可以利用智能算法一一智能模糊控制以实现自适应调节;并且轴承二级内圈1、轴承一级内圈4承担的作用不同在不同情况下作用的模式不同。
[0031 ] 实施例三
[0032]参见图1-4，本申请一方面给出了一种电液伺服轴承，其包括伺服外壳、轴承一级内圈、轴承二级内圈以及伺服控制器，所述伺服外壳包裹所述轴承一级内圈，所述轴承一级内圈包裹所述轴承二级内圈，所述伺服外壳与轴承一级内圈之间具备第一高压油液空间，所述轴承一级内圈和轴承二级内圈之间具备第二高压油液空间，在高压油液空间充斥的高压油液使得对应部件被“浮起”。
[0033]更进一步的，所述电液伺服外壳中设置有进油管路和调节阀和高压油腔，在所述高压油腔中填充有所使用的高压油液，所述轴承一级内圈和轴承二级内圈均分布有毛细管，所述所述伺服控制器根据布置在各个油液空间的传感器(图中未示出)发送来的第一信号，产生一第二信号并发送给调节阀，所述调节阀根据所述第二信号动作进而调节从伺服外壳通过调节阀进入一、二级内圈的高压油液。
[0034]更进一步的，高压油液经由调节阀并通过进油管路进入所述第一高压油液空间，使得所述轴承一级内圈与所述伺服外壳浮起，并且所述高压油液通过所述轴承一级内圈的毛细管渗入所述第二高压油液空间。
[0035]更进一步的，所述高压油液还通过所述轴承二级内圈的毛细管进入所述轴承二级内圈与轴之间而形成油膜。
[0036]更进一步的，所述第一高压油液空间被构造成使得高压油液充斥第一高压油液空间以平衡重物，所述第二高压油液空间被构造成使得高压油液充斥第二高压油液空间产生液体摩擦来实现轴承一级内圈与轴承二级内圈的传动。所述轴承二级内圈与轴之间的高压油液用于散热。
[0037]本发明的目的在于克服目前轴承承载小、转速相对较慢，以及寿命不长等缺点;本发明外轴套设计中加入了电液伺服阀的原理，通过输入电信号来控制阀的开度，进而来调节液压油的压力；第一级液压圈高压油液产生的压力用于平衡轴的重物负载;第二级液压圈内的高压油液直接与轴承接触用来产生液体摩擦。本发明重新设计轴承，第一级液压圈内设计进出油通道，产生的可调节高压油液同时输出信号用于反馈;第二级液压圈的高压油液来自于一级液压圈进行平衡压力同时也避免了泄漏。并且所使用的高压油液是利用液伺服外壳3内的空间进行存贮，体积小，可以实现小体积大承载以及高转速。并且电液伺服控制模块采用智能模糊控制，如神经网络算法等，其经过训练后可以实现自适应调整，控制简便且精确；同时本轴承一级内圈4与轴承二级内圈I中通过毛细管传送油液，其结构更紧凑，并且通过毛细管可以平衡油液压力，并起到一定保压作用。
[0038]如上所述，可较好的实现本发明。对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的电液伺服轴承并不需要创造性的劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种电液伺服轴承，其包括伺服外壳、轴承一级内圈、轴承二级内圈以及伺服控制器，其特征在于，所述伺服外壳包裹所述轴承一级内圈，所述轴承一级内圈包裹所述轴承二级内圈，所述伺服外壳与轴承一级内圈之间具备第一高压油液空间，所述轴承一级内圈和轴承二级内圈之间具备第二高压油液空间。2.如权利要求1所述的电液伺服轴承，其特征在于，所述电液伺服外壳中设置有进油管路和调节阀，所述轴承一级内圈和轴承二级内圈均分布有毛细管，所述所述伺服控制器接受一第一信号，并根据所述第一信号产生一第二信号，所述调节阀根据所述第二信号动作。3.如权利要求2所述的电液伺服轴承，其特征在于，高压油液通过进油管路进入所述第一高压油液空间，使得所述轴承一级内圈与所述伺服外壳分离，并且所述高压油液通过所述轴承一级内圈的毛细管渗入所述第二高压油液空间。4.如权利要求3所述的电液伺服轴承，其特征在于，所述高压油液还通过所述轴承二级内圈的毛细管进入所述轴承二级内圈与轴之间而形成油膜。5.根据权利要求4所述的电液伺服轴承，其特征在于，所述第一高压油液空间被构造成使得高压油液充斥第一高压油液空间以平衡重物，所述第二高压油液空间被构造成使得高压油液充斥第二高压油液空间产生液体摩擦来实现轴承一级内圈与轴承二级内圈的传动。6.如权利要求5所述的电液伺服轴承，其特征在于，所述轴承二级内圈与轴之间的高压油液用于散热。7.如权利要求1-6之一所述的电液伺服轴承，其特征在于，所述伺服控制器通过模糊控制算法控制所述调节阀。8.如前述权利要求之一所述的电液伺服轴承，其特征在与，所述伺服外壳被布置为容纳高压油液。
【文档编号】F16C32/06GK105972080SQ201610392848
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】张博, 张一博, 刘强, 张国根, 王哲, 李明泽, 卢诗毅, 喻里程, 杨磊, 姚建华, 刘浩, 刘震, 张霞峰, 张根明
【申请人】广东工业大学