專利名稱：用于線性運動導向的靜壓軸承的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械軸承，特別是，涉及用于線性運動導向的靜壓軸承。
背景技術：
典型地，線性軸承包括一個滑座(carriage)和一個可滑動地安裝在滑座上的導軌。典型地，機床的一個部件，例如一個可移動部分，可去掉地安裝在滑座上以便沿著導軌和滑座一起滑動。傳統(tǒng)的線性軸承使用滾動元件或者聚合物襯墊來降低滑座和導軌之間的摩擦力。
在靜壓線性軸承中，將潤滑流體在高壓下注入滑座和導軌中，這樣當滑座沿著導軌移動時可以在滑座和導軌之間保持一個潤滑劑薄膜，甚至在滑座和導軌上施加大載荷時也是如此。潤滑流體流入設置在滑座和導軌上的淺的凹處和溝槽中。有時滑座和導軌上的這些凹處作為軸承凹處(bearing pocket)被提到。
為了在滑座和導軌之間保持薄的液體薄膜，必須在軸承上提供一些流體流動阻力或者補償。典型地，使用毛細管、孔口和控制閥來提供所需的阻力或補償。靜壓軸承還可以是自動補償類型的，其中使用軸承凹處上的阻力平臺(亦即，在其上流體流動受到限制的平面區(qū)域)，或者其它軸承凹處特征，來提供所需的流動阻力或者補償。
靜壓軸承在多數應用中都非常理想，因為它們通常具有非常高的剛度、高的承載能力、低摩擦、無磨損、高阻尼和抗污染性。所有這些優(yōu)點使得靜壓軸承特別適合用在機床應用中，在這些情況下需要具有高剛性和阻尼能力的線性軸承來實現避免過度振動的精確運動。
盡管具有這些優(yōu)點，由于其安裝和使用中的大量的實際問題而使得靜壓軸承沒有廣泛用于機床工業(yè)中。例如，典型的補償設備、噴嘴和控制閥通常很難正確地安裝在機床中，并且還精密、昂貴，或者太易于污染而不能提供適當的可用壽命。另外，用來潤滑的流體容易受到金屬屑和加工過程中使用的冷卻劑的污染。由于這些原因，在機床工業(yè)中基于滾動元件的線性軸承的使用占據優(yōu)勢。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個方面涉及一種自動補償靜壓軸承。該自動補償靜壓軸承包括一個軸承導軌和一個安裝在軸承導軌上用于進行靜壓支承運動的軸承滑座。軸承滑座包括多個設置在與軸承導軌相對的表面上的自動補償軸承墊。將軸承墊構造并配置從而相互之間以及與一個壓力流體源流體連通。
在軸承滑座的端部上設置端部密封結構。端部密封件的至少一個邊緣與軸承導軌接合，以阻止靜壓流體從軸承滑座和軸承導軌之間泄漏。側面密封結構設置在軸承滑座的側面部分上并在軸承滑座長度的至少一部分上延伸。側面密封結構的至少一個邊緣與軸承導軌接合，以阻止靜壓流體從軸承滑座和軸承導軌之間泄漏。
該軸承還包括一個設置在軸承滑座的幾個部分之內的流體返回系統(tǒng)，該軸承滑座由端部和側面密封結構密封。流體返回系統(tǒng)構造并配置以便于向壓力流體源輸送流體。
本發(fā)明的另一方面涉及一種自動補償靜壓軸承。該軸承包括一個具有至少一個大體上接觸的支承表面以支承靜壓軸承的軸承導軌，以及一個用于在軸承導軌上的靜壓支承運動的軸承滑座。
軸承滑座包括多個設置在與軸承導軌相對的表面上的自動補償軸承墊。軸承墊構造并配置為相互之間以及與一個壓力流體源流體連通。在軸承滑座的幾個部分上設置密封結構。密封結構的至少一個邊緣與軸承導軌接合，以阻止靜壓流體從軸承滑座和軸承導軌之間泄漏。該軸承滑座還包括一個設置在軸承滑座的幾個部分之內的流體返回系統(tǒng)，該軸承滑座的幾個部分由密封結構密封。流體返回系統(tǒng)構造并配置以便于向壓力流體源輸送流體。
本發(fā)明的再一個方面涉及包括一個或者多個軸承墊和一個流體回收系統(tǒng)的軸承滑座。該軸承墊構造并配置以容納從壓力流體源來的流體并導致該流體有選擇地流過軸承槽和阻力平臺的集合，以便在軸承滑座和其上安裝用于運動的軸承滑座的一個結構之間形成支承流體層。
流體回收系統(tǒng)構造并配置以阻止流體流出軸承滑座和之上安裝用于運動的軸承滑座的結構之間的空間，并輸送流體使之返回壓力流體源。流體回收系統(tǒng)包括具有接觸的端部和側面部分的密封結構。端部構造并配置以密封軸承滑座的端部，而側面部分構造并配置以便于沿著軸承滑座側面的至少一部分延伸以密封側面。端部包括一個雙唇形密封件。雙唇形密封件的第一唇形物與其上安裝用于運動的軸承滑座的結構接合，而雙唇形密封件的第二唇形物阻止碎片進入軸承滑座。流體回收系統(tǒng)還包括由軸承滑座的幾個部分限定并由密封結構密封的貯存器結構，以及將其構造并使之適合將壓力流體從軸承墊引導到貯存器結構中的排出槽。
本發(fā)明的又一個方面涉及機床或者安裝靜壓軸承的部分。
本發(fā)明的另一個方面涉及一種軸承滑座。該軸承滑座包括一個或多個軸承墊，所述軸承墊用于容納從壓力流體源來的流體并導致該流體有選擇地流過軸承槽和阻力平臺的集合，以便在軸承滑座和其上安裝用于運動的軸承滑座的一個結構之間形成支承流體層。
軸承滑座還包括一個流體回收系統(tǒng)，該流體回收系統(tǒng)構造并配置為阻止流體流出軸承和其上安裝用于運動的軸承滑座的結構之間的空間，并輸送流體使之返回壓力流體源。流體回收系統(tǒng)包括具有接觸的端部和側面部分的密封結構。端部用于密封軸承滑座的端部。將側面部分構造并配置以便于沿著軸承滑座側面的至少一部分延伸以密封該側面。端部包括一個雙唇形密封件。雙唇形密封件的第一唇形物與其上具有用于運動的軸承滑座的結構接合，而雙唇形密封件的第二唇形物阻止碎片進入軸承滑座。
軸承滑座還包括由軸承滑座的幾個部分限定并由密封結構密封的貯存器結構，以及將壓力流體從軸承墊引導到貯存器結構中的排出槽。
本發(fā)明的再一方面涉及一種靜壓軸承。該靜壓軸承包括一個軸承導軌和一個軸承滑座，該軸承滑座安裝在軸承導軌上用于進行靜壓支承運動。軸承滑座包括設置在軸承導軌相對的表面上的一個或多個軸承墊。將軸承墊構造并配置以便于與壓力流體源流體連通。
軸承滑座還包括密封容納槽和具有接觸端部和側面部分的密封結構。密封結構的至少一部分適合容納在密封容納槽中。密封結構的端部包括雙唇形密封件。
流體返回系統(tǒng)也包括在軸承滑座中。流體返回系統(tǒng)包括多個與軸承墊流體連通的排出槽。多個排出槽中的至少某些位于軸承墊和密封結構的側面部分之間。
然而本發(fā)明的又一個方面涉及一種密封靜壓軸承滑座的方法。該方法包括導致或允許靜壓流體從設置在軸承上的靜壓軸承墊流入沿著軸承滑座側面設置的排出槽。該方法還包括通過沿著軸承滑座的側面放置密封結構以收集從排出槽中流出的靜壓流體，在設置為靜壓軸承滑座的一部分的貯存器中收集靜壓流體，除通過指定出口外，使用端部密封結構的第一部分阻止靜壓貯存器離開貯存器，以及使用端部密封結構的第二部分阻止碎片進入軸承滑座，從而阻止從排出槽的泄漏。
本發(fā)明的另一個方面涉及靜壓軸承墊。該靜壓軸承墊包括一個補償槽，一個在其中包圍第一平面區(qū)域的相鄰的凹槽(pocket groove)，一個置于補償槽和相鄰凹槽之間的第二平面區(qū)域。將第一和第二平面區(qū)域構造并配置從而當軸承墊相對于另一個表面處于承載位置時阻止壓力流體的流動。軸承墊不包括補償槽和凹槽之間的槽。
本發(fā)明其它另外的方面涉及具有前面段落中所描述的軸承墊的自動補償靜壓軸承。
本發(fā)明的這些以及其它方面、特征和優(yōu)點將在下文中描述。


將參照附圖對本發(fā)明進行描述，其中在所有圖中相似的數字表示相似的特征，其中圖1是按照本發(fā)明的未安裝端蓋或密封件的靜壓軸承的一個立體圖；
圖2是圖1中滑座的一個側視圖；圖3是在圖1滑座上的垂直軸承墊的示意圖；圖4是一個流體回路圖，示出圖3中軸承墊的阻力；圖5是圖1滑座的水平軸承墊的示意圖；圖6是一個流體回路圖，示出圖5中軸承墊的阻力；圖7是圖1中靜壓軸承的另一個立體圖，該靜壓軸承裝有端蓋和密封件；圖8是沿圖7中線8-8的剖視圖，示出了靜壓軸承的貯存器端蓋和端部密封件；圖9是圖8示出結構的一部分的近處放大的剖視圖，詳細示出了端蓋和密封件；圖10是圖1中滑座的一個剖視圖，圖示了側面密封件；圖11是圖10更詳細地示出結構的一部分的近處放大的剖視圖；圖12是一個側視圖，示出了支承在圖1示出的類型的幾個靜壓軸承上的機床工作臺；圖13是一個立體圖，示出了圖1中軸承滑座的底側；圖14和15是圖1中軸承滑座的保持件部分的立體圖；圖16是圖1中軸承滑座的側面和端部密封件的單獨立體圖，圖中未示出軸承滑座本身；圖17是圖16中側面和端部密封件一部分的近處放大的立體圖，圖示了側面和端部密封件的接觸；以及圖18是按照本發(fā)明的幾個靜壓軸承連接在一個液壓動力單元上的示意性立體圖。
具體實施例方式
圖1是按照本發(fā)明的靜壓線性軸承的立體圖，通常以10來表示。軸承10包括一個安裝以滑動并沿著導軌14作靜壓支承運動的滑座12。運動的方向在圖1中以箭頭M表示。
在圖1所示的實施例中，導軌14具有“T形”橫截面?；?2具有一個中心部分16和兩個保持件18A、18B，這兩個保持件18A、18B固定在或者用螺栓連接在滑座12的中心部分16上。作為選擇，滑座12可以制造成單件結構，然而，使用兩個可分離的保持件18A、18B使得滑座12易于制造，并且特別是，易于精磨。如果滑座12制造成單件結構，可能需要使用特殊的精磨設備。
滑座12還包括多個大體上在滑座的整個長度上延伸的排出槽106、108A、108B、110A、110B、112A和112B。將在下文中對排出槽106、108A、108B、110A、110B、112A和112B進行更詳細的描述。
在本發(fā)明的這種實施例中滑座12和導軌14具有直線形的橫截面。(此處所使用的術語“直線形”指由線段組成的任何形狀，在相鄰的線段之間大體上沒有彎曲部分)。盡管因為易于加工而通常優(yōu)選采用由直線組成的橫截面形狀，但按照本發(fā)明的靜壓軸承的滑座和導軌可以具有任何想要的橫截面形狀。通常，滑座12可以具有與大體上為任何橫截面形狀的導軌相接合的形狀。
如圖1所示，導軌14包括鉆孔和沉孔20，這些鉆孔和沉孔20用于將導軌14固定在機床床身或者其它剛性結構上?；?2包括鉆孔和螺紋孔22，以便可以將凸起表面24A、24B、24C剛性地固定在需要線性運動導向的機床工作臺或者其它結構上的配合表面上(靜壓軸承10的使用將在下文中更詳細地描述)。
通常，滑座12和導軌14總的尺寸和形狀，以及孔20、22在導軌和滑座上的位置可以選擇，以便能夠與標準滾動元件線性軸承“螺栓對螺栓”相適應并具有相同的尺寸。如果使用這種類型的相適應結構是有利的，因為之后按照本發(fā)明的靜壓軸承10可以直接取代現有機床或者機床設計中的滾動元件類型的線性軸承。
圖2是滑座12的一個側視圖?；?2受到設置在滑座12內表面上的多個軸承墊的靜壓支承。垂直軸承墊26A、26B、28A、28B和水平軸承墊30A、30B的位置還在圖13-15的立體圖中示出并且下文中將參照這些圖對其進行更詳細的描述。(術語“垂直”和“水平”，正如其關于軸承墊的使用，指的是相應的軸承墊承受的所作用的載荷的方向。)通過軸承墊26A、26B、28A、28B施加的流體壓力保持軸承滑座12與軸承導軌14隔開一個小的距離。典型地，軸承墊26A、26B、28A、28B、30A、30B和導軌14之間的間距在大約0.001英寸到大約0.005英寸的數量級上。
在本說明書中，術語“流體”和“靜壓流體”可以互換，用來指代任何可以用在按照本發(fā)明的軸承10中的流體。在本工藝中已知許多這種流體，包括烴基(hydrocarbon-based)油、硅基(silicone-based)油、水、水基(water-based)化合物，以及空氣或者其它適合的氣體。在機床應用中，某些應用優(yōu)選使用烴基油。這些油傾向于降低或者消除腐蝕問題，并且可以具有比較高的粘性，這有助于降低軸承流速和向軸承10施加壓力所需的相關抽汲功率。
水基靜壓流體也具有特定的優(yōu)點，并且也可以用在按照本發(fā)明的靜壓軸承10中。水基靜壓流體的一個優(yōu)點是如果加工冷卻劑(典型地為水基化合物)泄漏到靜壓流體中或者與靜壓流體混合在一起，將不會造成嚴重的污染問題。水基靜壓流體還可以用在為食品工業(yè)制造的軸承10中，這是因為會降低對可消耗產品造成污染的危險。另外，水基的流體通常具有高的導熱性，這使得更加易于去掉由抽汲過程產生的熱。
圖3是垂直墊26A和28A的一個示意圖，示出了其基本幾何形狀并圖示流體通過軸承墊26A、28A的路線。垂直軸承墊26B在設計上與墊26A相似，因此圖中未示出。垂直軸承墊28B在設計上與28A相同，因此圖中未示出。在隨后的描述中，假定在未圖示的軸承墊26B、28B中流體路徑是相同的。然而，正如那些本領域中一般技術人員所意識到的，各種垂直軸承墊26A、26B、28A、28B的設計無需相同。
潤滑流體由泵32施加壓力并向上下軸承墊26A和28A提供。(按照本發(fā)明的軸承10的液壓供應的細節(jié)將在下文中參照圖18描述。)流體在供給槽34處進入下墊28A，該供給槽34具有足夠的深度以允許流體在其中自由流動。一些流體越過泄漏平臺36A和36B并離開軸承墊28A，該泄漏平臺36A和36B距導軌14一個緊密的間隙距離。一些流體越過平臺38并進入凹槽40。一些流體還越過補償平臺42，該補償平臺42離導軌14一個小的距離；這個緊密間隙在流體進入補償器槽44時產生壓降。一些流體越過平臺46A和46B從補償器槽44中泄漏出來，并離開軸承墊26A。一些流體從補償器槽44輸送到軸承墊26A的凹槽48。一些流體越過平臺50A、50B以及50C從凹槽48中泄漏出來，并從該處離開軸承墊26A。在壓力等于凹槽48中的流體壓力下，流體在導軌14和中心軸承墊52之間的緊密間隙區(qū)域內自由流動。還在供給壓力下由泵32向墊26A的供給槽54A和54B供應流體。一些流體越過平臺56A、56B、56C和56D發(fā)生泄漏并離開墊26A。一些流體越過平臺58A和58B從供給槽54A和54B流入凹槽48中。一些流體越過補償器平臺60A和60B從供給槽54A和54B流入補償器槽62中。一些流體由補償器槽62泄漏，越過平臺64并離開軸承墊26A。一些流體由補償器槽62輸送到軸承墊28A中，在此處進入凹槽40中。之后一些流體越過平臺66A、66B和66C從凹槽40中流出，并從該處離開軸承墊28A。流體可以在補償器槽44和凹槽40之間流動，但是受到平臺68的很大的限制。流體可以在補償器槽62和凹槽48之間流動，但是受到平臺70的很大的限制。
槽54A、54B、62、48、34、44和40都應當具有至少大于墊28A和26A與導軌14之間間距三倍的深度，以確保在這些槽中具有均勻的壓力。在槽48和40的情況中，希望具有均勻的壓力以便在整個凹處面積上分布承載壓力。在槽54A、54B、62、34和44的情況中，希望具有均勻的壓力以便在相鄰的平臺上產生適當的流體阻力，從而可以恰當地控制相應軸承面積上的壓力。
應當這樣制造墊26A，使得優(yōu)選地，平臺52、50A、50B、50C、60A、60B、56A、56B、56C、56D、64、58A、58B和70都在相同的平面上且距導軌14相同的緊密間隙距離。應當這樣制造墊28A，使得優(yōu)選地，平臺66A、66B、66C、42、46A、46B、36A、36B、38和68都在相同平面上且距導軌14相同的緊密間隙距離。
圖4是垂直軸承墊26A和28A(與對應的垂直軸承墊26B和28B相同)的一個流體回路圖。上面參照圖3所描述的各種平臺作為回路的流阻器在圖4中示出。平臺阻力的值可以由流體動力學領域中一般技術人員計算出來，該值取決于流體的粘度、平臺的長度和寬度以及每個平臺和導軌14之間的間距。圖4中示出的流體回路可以由回路分析領域中的一般技術人員求解，以便計算出每個軸承槽上的壓力。然后這些壓力可以乘上對應的軸承面積以得出軸承產生的總垂直力。
為了估計對應于滑座12的垂直位置相對導軌14的改變軸承力如何變化，將改變用來計算平臺阻力的滑座12和導軌14之間的流體間隙，并使用新的流體間隙數據重復上面描述的分析?？梢允褂糜嬎銠C程序來完成這種重復分析。盡管可以選擇軸承墊幾何形狀以適合靜壓軸承10的特定應用，但優(yōu)選地，對軸承槽和平臺幾何形狀進行優(yōu)化以便在垂直方向上提供非常高的軸承剛度和負荷能力，并且使通過軸承10的流體具有可能的最小流速，因為典型地，高的流速需要大量的抽汲功率。
圖3中示出的槽54A、54B、62、48、34、44和40具有圓角；然而，它們可以制造成具有鋒利的方角或者其它幾何輪廓而不會對軸承運行造成大的影響，這是因為相鄰平臺的液壓阻力將只改變其整個阻力值的一個非常小的百分比。
如圖3所示以及上文所描述，流體在墊28A和26A之間在兩個位置上輸送，從補償器槽44到凹槽48，從補償器槽62到凹槽40。這些流體的傳遞可以通過使用滑座12和保持件18A上的鉆孔來完成，或者它們可以通過使用在滑座12外的剛性管道來完成。同樣，流體可以在供給壓力的作用下使用接在滑座12和保持件18A的鉆孔上的外部管道從泵32向供給槽34、54A和54B輸送。
圖5是水平軸承墊30A和30B的一個示意性視圖，示出了其基本的幾何形狀并圖示了流體通過軸承墊30A、30B的路線。潤滑流體由泵32加壓并通過泵32向上下軸承墊30A和30B提供。(同一個泵32可以用來向水平軸承墊30A和30B和垂直軸承墊26A、26B、28A、28B提供，或者可以使用兩個不同的泵32。)流體進入供給槽72A處的墊30A，該供給槽72A具有足夠的深度以允許流體在其中自由流動。一些流體越過泄漏平臺74A和76A從供給槽72A中泄漏出來并脫離軸承墊30A，該泄漏平臺74A和76A距導軌14一個緊密的間隙距離。一些流體越過平臺78AA和80AA由供給槽72A向凹槽82AA流動，而一些流體越過平臺78AB和80AB向凹槽82AB流動。一些流體越過補償器平臺84AA、86AA、88AA從供給槽72A向補償器槽90AA流動。一些進入補償器槽90AA的流體泄漏到凹槽82AA中或者越過平臺100AA從凹槽82AA中泄漏出來。在越過平臺92BA、94BA和96BA泄漏并脫離軸承墊30之前，進入補償器槽90AA中的流體的剩余部分輸送到軸承墊30B，在此處該剩余流體進入凹槽82BA并向凹槽82BA提供均勻壓力。在軸承墊98BA的緊密間距處的流體將處于與凹槽82BA中的流體壓力相等的壓力下，這是因為凹槽82BA完全包圍軸承墊98BA。流體還在供給壓力下從泵32向軸承墊30B的供給槽72B提供。一些進入供給槽72B的流體越過平臺74B和76B泄漏出來并離開軸承墊30B。一些進入供給槽72B的流體越過平臺78BA和80BA泄漏到凹槽82BA中，并且一些越過平臺78BB和80BB泄漏到凹槽82BB中。一些進入供給槽72B的流體越過補償器平臺84BA、86BA、88BA泄漏到補償器槽90BA中。一些流體可以越過在補償器槽90BA和凹槽82BA之間的平臺100BA。進入補償器槽90BA的流體的剩余部分被輸送到墊30A，在此處該流體的剩余部分進入凹槽82AA并越過平臺92AA、94AA、96AA泄漏出去并脫離軸承墊30A。在軸承墊98AA的緊密間隙間距中的流體將處在與凹槽82AA中的流體壓力相等的壓力下，因為凹槽82AA完全包圍軸承墊98AA。一些進入供給槽72A的流體越過補償器平臺84AB、86AB、和88AB泄漏到補償器槽90AB中。一些流體可以越過補償器槽90AB和凹槽82AB之間的平臺100AB。進入補償器槽90AB的流體的剩余部分輸送到墊30B，在此處該流體的剩余部分進入凹槽82BB并越過平臺92BB、94BB、96BB泄漏出去并脫離軸承墊30B。在軸承墊98BB的緊密間隙間距內的流體將處于與凹槽82BB中的流體壓力相等的壓力下，這是因為凹槽82BB完全包圍軸承墊98BB。一些進入供給槽72B的流體越過補償器平臺84BB、86BB、和88BB泄漏到補償器槽90BB中。一些流體可以越過補償器槽90BB和凹槽82BB之間的平臺100BB。進入補償器槽90BB的流體的剩余部分輸送到墊30A，在此處該流體的剩余部分進入凹槽82AB并越過平臺92AB、94AB、96AB泄漏出去并脫離軸承墊30A。在軸承墊98AB的緊密間隙間距內的流體將處于與凹槽82AB中的流體壓力相等的壓力下，這是因為凹槽82AB完全包圍軸承墊98AB。
槽82AA、82AB、82BA、82BB、90AA、90AB、90BA、90BB、72A和72B都應當具有至少大于墊30A和30B與導軌14之間間距三倍的深度，以確保在這些槽中的均勻的壓力。在槽82AA、82AB、82BA和82BB的情況中，希望具有均勻的壓力以便在整個凹處區(qū)域上分布承載壓力。在槽90AA、90AB、90BA、90BB、72A和72B的情況中，希望具有均勻的壓力以便在相鄰的平臺上產生適當的流體阻力，從而可以恰當地控制相應軸承面積上的壓力。
制造墊30A使得優(yōu)選地，平臺98AA、98AB、84AA、84AB、86AA、86AB、88AA、88AB、92AA、92AB、94AA、94AB、96AA、96AB、78AA、78AB、80AA、80AB、100AA、100AB、74AA、74AB、76AA、76AB都在相同平面上且距導軌14相同的緊密間隙距離。應當制造墊30B使得優(yōu)選地，平臺98BA、98BB、84BA、84BB、86BA、86BB、88BA、88BB、92BA、92BB、94BA、94BB、96BA、96BB、78BA、78BB、80BA、80BB、100BA、100BB、74BA、74BB、76BA、76BB都在相同平面上且距導軌14相同的緊密間隙距離。
圖6是一個示意性圖表，示出了水平軸承墊30A的流體阻力。圖6中示出的每個阻力代表水平軸承墊5A的一個平臺。水平軸承墊30A的阻力值可以像上面關于垂直軸承墊26A、26B、28A和28B的描述一樣計算出來。
圖5中示出的槽82AA、82AB、82BA、82BB、90AA、90AB、90BA、90BB、72A和72B具有圓角；然而，它們可以制造成具有鋒利的方角或者其它幾何輪廓而不會對軸承運行造成大的影響，這是因為相鄰平臺的液壓阻力將只改變其整個阻力值的一個非常小的百分比。
如圖5所示，流體在墊30A和30B之間的四個位置輸送從補償器槽90AB到凹槽82BB，從補償器槽90AA到凹槽82BA，從補償器槽90BA到凹槽82AA，以及從補償器槽90BB到凹槽82AB。與垂直軸承墊26A、26B、28A和28B中的流體傳遞一樣，這些流體的傳遞可以通過使用滑座12上的鉆孔來完成，或者它們可以通過使用在滑座12外的剛性管道來完成。同樣，流體可以在供給壓力的作用下使用接在滑座12的鉆孔上的外部管道從泵32向供給槽72A和72B輸送。
在圖3和5中示出的以及上文描述的垂直和水平軸承墊中，平臺58A、58B、70、38、68、78AA、78AB、78BA、78BB、80AA、80AB、80BA、80BB、100AA、100AB、100BA、100BB允許相鄰補償器、凹處和供給槽之間的泄漏路徑。這些泄漏路徑傾向于減小軸承的壓力響應并因此降低其剛度和承載能力。然而，一個抵消這些流體泄漏路徑影響的更大的因素是配置凹槽48、40、82AA、82AB、82BA、82BB以便其更加靠近補償槽，并且因此而使得在更大的區(qū)域上分布承載凹處壓力的能力。通過更好地利用可用的墊的區(qū)域，靜壓軸承10的軸承墊結構提供更高的剛度和負荷能力。
圖7是圖1中靜壓軸承的另一個立體圖，該靜壓軸承安裝有密封件和端蓋。圖8是沿圖7中8-8線的剖視圖，圖9是圖8中部分A(由點線包圍)的近距離放大視圖。圖7-9示出了圖1中的靜壓軸承，該靜壓軸承具有連接在滑座12和保持件18A和18B上的端蓋102A和102B。端蓋102A和102B包括貯存器104A和104B(在圖8和9的視圖中可見)，流體由軸承墊26A、26B、28A、28B、30A和30B以及排出槽106、108A、108B、110A、110B、112A和112B流入該貯存器104A和104B中。(如上文所述，排出槽設置在滑座12的角上并且在圖1和2的視圖中可見。)雙唇形端部密封件114A和114B連接在端蓋102A和102B上。雙唇形端部密封件114A和114B連接在剛性板113A、113B上以便向其提供附加的剛度。端部密封件114A和114B的唇形物116與導軌14滑動接觸并用來擋住流體使之在貯存器104A、104B中，并且在很大程度上阻止流體直接泄漏到靜壓軸承10之外。流體通過至少一個排出口118A和/或118B流出貯存器104A或104B?？梢远氯粋€或多個排出口118A、118B，但至少使用一個排出出口118A、118B向軟管或者管道組件輸送流體，在此處流體返回到液壓供給源。
圖10是靜壓軸承10的一個側面剖視圖，圖示分別容納在軸承滑座12的保持件部分18A和18B內的接收器槽122A和122B中的側面密封件120A和120B。圖11是圖10中部分B的放大剖視圖，更為詳細地圖示了側面密封件120A、120B。側面密封件120A、120B與軸承導軌14滑動接觸，用來擋住流體并允許被擋住的流體通過排出槽112A和112B輸送到貯存器104A和104B中，以阻止流體直接泄漏在靜壓軸承10之外。如圖11所示，側面密封件120A、120B具有大體為U形的部分121，該U形部分121朝向排出槽112A、112B的頂部向上開口。側面密封件120A、120B位于接收器槽122A和122B中，這樣側面密封件120A、120B的U形部分121的一個壁與保持件18A和18B接觸，而U形部分121的另一個壁與軸承導軌14接觸。
圖13是未安裝保持件18A、18B的滑座12中心部分16的底側的一個立體圖。圖13示出了垂直軸承墊26A、26B以及水平軸承墊30A、30B的相對位置和范圍。圖14和15是保持件18A和18B的立體圖，示出了在保持件18A和18B上的垂直軸承墊28A和28B的位置和范圍。同時示出了排出槽106、108A、108B、110A、110B、112A、112B和密封接收器槽122A、122B的位置。
軸承滑座12的中心部分16的每一側具有一組設置在相應連接表面220A和220B上的螺紋孔222。在保持件18A和18B上設置一組互補的(complimentary)、沉頭通孔226。當保持件18A和18B和滑座12的中心部分16組裝在一起時，螺栓插入保持件18A和18B的孔226中，并進入滑座12的中心部分16上的螺紋孔222中，這樣中心部分16的接合表面220A、220B和保持件18A和18B的接合表面224A、224B相鄰，如圖10所示。
在圖13-15中示出的軸承墊槽和其它表面特征可以通過銑削、放電加工或者其它已知技術來形成。
圖16是孤立地示出端部密封件114A、114B和側面密封件120A、120B的一個立體圖。如上文所描述，端部密封件114A、114B由模制的橡膠材料加工而成，以便連接在剛性板113A、113B，例如鋼或者鋁板上，以提供更大的剛性。在另一種實施例中，端部密封件114A、114B可以不連接在剛性板113A、113B上。
如圖17所最好地顯示，圖16中部分C的一個近距離放大的立體圖中，側面密封件120A、120B插入在端部密封件114A、114B上形成的容座115中，以便與容座115干涉配合。在一種實施例中，側面密封件120A、120B可以制造成比所需的略長，以便在操作中可以保持壓緊狀態(tài)。在本發(fā)明另一種實施例中，側面密封件120A、120B和端部密封件114A、114B可以模制或者鑄造成單件結構，或粘接在一起，或者以其它方式導致相互連接在一起以形成一個整體結構。
上文描述的軸承墊26A、26B、28A、28B、30A、30B設計為用于自動補償的靜壓軸承。然而，那些本領域中一般技術人員將意識到可以使用滑座12和導軌14的其它特征，包括密封結構(亦即，端部密封件114A、114B和側面密封件120A、120B)和排出槽106、108A、108B、110A、110B、112A和112B，而沒有上面所述的特定的軸承墊26A、26B、28A、28B、30A、30B。例如，在本發(fā)明的另一種實施例中，具有與上文描述相似的端部密封件、側面密封件和排出槽配置的滑座可以與非自動補償的軸承墊一起使用。非自動補償的軸承墊可以使用毛細管或者用于補償目的的閥，如本領域中一般技術人員易于理解的一樣。
相反，上文描述的自動補償的軸承墊26A、26B、28A、28B、30A、30B可以使用在其它類型的靜壓支承設備中，以及沒有這里所述的其它特征的其它類型的流體靜力學軸承中。
圖18是一個示意性立體圖，圖示搭在兩個滑座導軌14上的四個軸承滑座12。通常，幾個軸承滑座12可以設置在相同的滑座導軌14上，特別是如果那些軸承滑座12相對彼此固定在恰當的位置上(例如，通過螺栓固定在機床床身上，如下文將要描述的一樣)。另外，可以設置軸承導軌14的幾個較短的區(qū)段，每個區(qū)段用于一個軸承滑座12。
圖18還圖示按照本發(fā)明的軸承10的液壓流體連接的細節(jié)。液壓動力單元230在高壓下通過管道232輸送液壓流體。液壓動力單元230包括所有輸送溫度控制流體所必需的部件，該溫度控制流體在高壓下具有比較少的污染物微粒，并且具有最小的壓力脈動。例如，液壓動力單元230可以包括一個貯存器、一個泵、一個電動機、一個過濾器、一個壓力調節(jié)閥、一個壓力計，以及一個散熱系統(tǒng)，例如一個空氣-油熱交換器。
從液壓動力單元230引出的管道232具有分支，使得一個分支連接到一個軸承滑座12上。管道232的分支由軸承滑座12的端部密封件114A、114B上的一個流體入口119接收。(根據軸承10的結構，管道232可以連接到每個端部密封件114A、114B的一個流體入口119上。未使用的流體入口119可以被堵塞或者省略)管道232的分支與端部密封件的流體入口119之間的連接可以是傳統(tǒng)液壓連接中的任何恰當的類型。通過管路的內部網絡將壓力流體從流體入口119分配到供給槽34、54A、54B中。一旦使用后，流體集中到貯存器104A、104B中，并通過返回管道238返回，該返回管道連接在排出口118A、118B和液壓動力單元230的返回部分上。
圖12是機床200的一個側視圖，圖示按照本發(fā)明的靜壓軸承10的一種典型應用。機床工作臺66由四個軸承組件10支承，這四個軸承組件10搭在兩個導軌14上。盡管圖中只示出兩個軸承組件10，典型地至少使用四個向工作臺202提供足夠的縱傾和偏擺穩(wěn)定性。靜壓軸承10的導軌14使用楔形物206A和206B水平固定在床身204上，導軌14使用多個螺栓208垂直固定在床身204上，這些螺栓通過設置在導軌14上的沉頭孔20以螺紋固定在床身204上。使用楔形物210將兩個靜壓軸承10水平固定在工作臺202上(在圖12中示出了一個楔形物210)。另外兩個靜壓軸承10通過用潤滑流體加壓而浮動對齊，因此允許靜壓軸承10水平浮動在自動對準的位置上。一旦兩個由楔形物固定的靜壓軸承10對齊后，將其固定在工作臺202上的螺栓被擰緊。盡管圖12圖示使用楔形物206A、206B和210，許多其它固定導軌14和靜壓軸承10的機構都是可能的，并且在本發(fā)明的范圍之內。
靜壓軸承10可以使用在多種不同類型的機床上，以及任何其它需要線性運動導向的應用中。然而，當在車床上使用時，按照本發(fā)明的靜壓軸承10特別有利。例如，靜壓軸承10可以用在由HARDINGE公司制造的QUEST車床中(美國紐約埃爾邁拉城)。靜壓軸承10在磨床、銑床、鏜床和其它機床中也是有用的，在這些機床中具有高剛度和阻尼的組合是有益的。
按照本發(fā)明的靜壓軸承10具有確定的優(yōu)越的性能特征。例如典型地，按照本發(fā)明的靜壓軸承10具有高的靜態(tài)剛性和動態(tài)剛性。靜壓軸承10還能夠以非常低的摩擦運行，這是因為上文參照圖7-11描述的密封件通常是產生摩擦的唯一部件。因為滑座12搭在一層流體上，并且由于其它原因，靜壓軸承10可以具有達到傳統(tǒng)滾動元件線性軸承10倍的強制阻尼能力(force damping capability)。另外的優(yōu)點包括基本上無限的移動(進給)速率，基本上無限的疲勞壽命(因為滑座12和導軌14不接觸，大體上沒有部件磨損)，安裝在靜壓軸承10上的機床大體上沒有隨時間改變的定位精度，在嚴重的“碰撞”載荷下(亦即，軸承10在其行程末端突然停止時)靜壓軸承大體上不受損壞。再者，如果在滑座12和導軌14之間保持連續(xù)的流體流動，靜壓軸承10將自動清潔。
當安裝在機床上并用來生產零件時，靜壓軸承10的特征還可以導致特定的其它優(yōu)點。例如，靜壓軸承10可以提供工具壽命。另外，制造的零件可以具有更好的表面光潔度，以及對于圓形零件具有更好的圓度。安裝在靜壓軸承10上的機床還可提高硬車削(hard turning)能力，提高斷續(xù)切削的能力，并提高了定位精度。通過以下的例子，上面描述的一些優(yōu)點和益處將變得清楚。
示例安裝按照本發(fā)明的靜壓軸承10以便在一個QUEST51車床上(美國紐約埃爾邁拉城，Hardinge公司)使用上面描述的安裝過程來支承操作移動。安裝了四個按照本發(fā)明的靜壓軸承10以引導在X軸上的運動，同時安裝了四個以引導在Z軸上的運動。無需改造車床以容納靜壓軸承10，然而，為每個靜壓軸承10提供液壓軟管。準備一塊兩英寸的圓形A2工具鋼坯料，并且在其圓周上銑削四個狹槽，用來斷續(xù)切削。然后將其硬化到60-62Rc。然后使用直徑為5/16英寸的圓形立方氮化硼(CBN)刀片(insert)以SFM/0.002ipr/0.030doc將零件粗加工五次。隨后，使用55度的CBN刀片以550SFM/0.003ipr/0.005doc精加工該零件一次，然后使用CBN三角形刀片加工螺紋。零件的表面光潔度始終在5到6微英寸的范圍內，與可比較的不使用靜壓軸承的QUEST51車床上加工的相同零件相比，提高了大約兩倍。另外，與沒有靜壓軸承的車床上使用的刀片壽命相比，斷續(xù)車削刀片的工具壽命增加到三倍。
盡管相對于特定的實施例對本發(fā)明進行了描述，那些實施例只是示意性的，而不是限定性的。在所附權利要求的范圍之內，對本發(fā)明進行修改和變化是可能的。
權利要求
1.一種自動補償靜壓軸承，其包括一個軸承導軌；一個安裝在所述軸承導軌上以進行靜壓支承運動的軸承滑座，所述軸承滑座包括多個設置在與所述軸承導軌相對的表面上的自動補償軸承墊，將所述多個自動補償軸承墊構造并配置為相互之間以及與壓力流體源處于流體連通；設置在所述軸承滑座的端部上的端部密封結構，所述端部密封結構的至少一個邊緣與所述軸承導軌接合，以阻止靜壓流體從所述軸承滑座和所述軸承導軌之間泄漏；設置在所述軸承滑座的側面部分上并在所述軸承滑座長度的至少一部分上延伸的側面密封結構，所述側面密封結構的至少一個邊緣與所述軸承導軌接合，以阻止靜壓流體從所述軸承滑座和所述軸承導軌之間泄漏；以及一個設置在所述軸承滑座的幾個部分之內的流體返回系統(tǒng)，該軸承滑座的幾個部分由所述端部和側面密封結構密封，所述流體返回系統(tǒng)向所述壓力流體源輸送流體。
2.如權利要求1所述的靜壓軸承，其中，所述軸承導軌包括至少一個大體相接觸的支承表面，將該支承表面適于支承所述靜壓軸承。
3.如權利要求2所述的靜壓軸承，其中，每個所述端部密封結構包括一個雙唇形密封件。
4.如權利要求3所述的靜壓軸承，其中，所述側面密封結構與所述端部密封結構相接觸。
5.如權利要求4所述的靜壓軸承，其中，所述軸承滑座包括一個中心部分和多個可拆卸地安裝的保持件部分。
6.如權利要求5所述的靜壓軸承，其中，所述側面密封結構設置在所述多個保持件部分上。
7.如權利要求6所述的靜壓軸承，其中，所述流體返回系統(tǒng)包括一個或多個與所述軸承墊連通的排出槽。
8.如權利要求7所述的靜壓軸承，其中，所述排出槽位于所述軸承墊和所述側面密封結構之間，以便容納從軸承墊流向所述側面密封結構的流體。
9.如權利要求7所述的靜壓軸承，其中，所述流體返回系統(tǒng)進一步包括至少一個與所述一個或多個排出槽連通的貯存器，所述至少一個貯存器用于容納輸送回壓力流體源的流體。
10.如權利要求9所述的靜壓軸承，其中，所述軸承在所述軸承滑座的每個端部上包括一個端部密封結構和一個貯存器。
11.如權利要求10所述的靜壓軸承，其中，所述貯存器由所述軸承滑座端部的一部分限定，并且由所述端部密封結構的雙唇形密封件密封。
12.如權利要求11所述的靜壓軸承，其中，所述端部密封結構包括容納液壓流體軟管的流體入口，所述流體入口與所述軸承墊流體連通。
13.如權利要求12所述的靜壓軸承，其中，所述端部密封結構包括容納液壓流體軟管的流體出口，所述流體出口與所述貯存器流體連通。
14.如權利要求13所述的靜壓軸承，其中，所述導軌和所述軸承滑座具有直線形的形狀。
15.如權利要求14所述的靜壓軸承，其中，所述排出槽設置在所述軸承滑座的角上。
16.如權利要求1所述的靜壓軸承，其中，所述軸承導軌具有T形橫截面。
17.如權利要求1所述的靜壓軸承，進一步包括設置在所述軸承滑座的上表面上的一個或多個固定孔，所述固定孔允許機器部件可拆卸地安裝在所述軸承滑座上。
18.安裝一個或多個如權利要求1所述的靜壓軸承的機床。
19.一種自動補償的靜壓軸承，其包括包括至少一個大體相接觸的支承表面的軸承導軌，將該支承表面構造并配置以支承所述靜壓軸承；安裝在所述軸承導軌上以進行靜壓支承運動的軸承滑座，所述軸承滑座包括多個設置在與軸承導軌相對的表面上的自動補償軸承墊，將所述多個自動補償軸承墊構造并配置為相互之間以及與壓力流體源處于流體連通；在所述軸承滑座的幾個部分上設置的密封結構，所述密封結構的至少一個邊緣與所述軸承導軌接合，以阻止靜壓流體從所述軸承滑座和所述軸承導軌之間泄漏；以及設置在所述軸承滑座的幾個部分之內的流體返回系統(tǒng)，該軸承滑座的幾個部分由所述密封結構密封，所述流體返回系統(tǒng)向所述壓力流體源輸送流體。
20.如權利要求19所述的靜壓軸承，其中，所述密封結構包括多個接觸的側面和端部密封部分。
21.如權利要求20所述的靜壓軸承，其中，所述端部密封結構包括一個雙唇形密封件。
22.如權利要求21所述的靜壓軸承，其中，所述軸承滑座包括一個中心部分和多個可拆卸地安裝的保持件部分。
23.如權利要求22所述的靜壓軸承，其中，所述側面密封部分設置在所述保持件部分上。
24.如權利要求23所述的靜壓軸承，其中，所述流體返回系統(tǒng)包括一個或多個與所述軸承墊連通的排出槽。
25.如權利要求24所述的靜壓軸承，其中，所述排出槽位于所述軸承墊和所述側面密封結構之間，以便容納從軸承墊流向所述側面密封結構的流體。
26.如權利要求25所述的靜壓軸承，其中，所述流體返回系統(tǒng)進一步包括至少一個與所述一個或多個排出槽連通的貯存器，所述至少一個貯存器用于容納輸送回壓力流體源的流體。
27.如權利要求26所述的靜壓軸承，其中，在所述軸承滑座的每個端部上設置一個端部密封部分和一個貯存器。
28.如權利要求27所述的靜壓軸承，其中，所述貯存器由所述軸承滑座端部的一部分限定，并且由所述端部密封部分的雙唇形密封件密封。
29.如權利要求28所述的靜壓軸承，其中，所述端部密封部分包括容納液壓流體軟管的流體入口，所述流體入口與所述軸承墊流體連通。
30.如權利要求29所述的靜壓軸承，其中，所述端部密封部分包括容納液壓流體軟管的流體出口，所述流體出口與所述貯存器流體連通。
31.如權利要求30所述的靜壓軸承，其中，所述導軌和所述軸承滑座具有直線形的形狀。
32.如權利要求31所述的靜壓軸承，其中，所述排出槽設置在所述軸承滑座的角上。
33.如權利要求19所述的靜壓軸承，進一步包括設置在所述軸承滑座的上表面上的一個或多個固定孔，所述固定孔允許機器部件可拆卸地安裝在所述軸承滑座上。
34.如權利要求19所述的靜壓軸承，其中，所述軸承導軌具有T形橫截面。
35.安裝一個或多個如權利要求19所述的靜壓軸承的機床。
36.一種軸承滑座，其包括一個或者多個軸承墊，該軸承墊容納壓力流體源的流體并使得該流體有選擇地流過軸承槽和阻力平臺的集合，以便在所述軸承滑座和其上安裝用于運動的軸承滑座的一個結構之間形成支承流體層；以及一個流體回收系統(tǒng)，該流體回收系統(tǒng)阻止流體流出軸承滑座和其上安裝用于運動的軸承滑座的結構之間的空間，并輸送流體返回壓力流體源，所述流體回收系統(tǒng)包括具有多個相接觸的端部和側面部分的密封結構，所述端部用于密封所述軸承滑座的端部，而所述側面部分沿著所述軸承滑座側面的至少一部分延伸從而密封所述側面，所述端部包括一個雙唇形密封件，該雙唇形密封件的第一唇形物與其上安裝用于運動的所述軸承滑座的結構接合，而該雙唇形密封件的第二唇形物阻止碎片進入所述軸承滑座；由所述軸承滑座的幾個部分限定并由所述密封結構密封的貯存器結構；以及將壓力流體從所述軸承墊引導到所述貯存器結構中的排出槽。
37.如權利要求36所述的軸承滑座，其中，所述排出槽在所述軸承墊和所述密封結構的側面部分之間。
38.如權利要求37所述的軸承滑座，其中，在其上安裝用于運動的所述軸承滑座的結構是形狀與軸承滑座的形狀互補的軸承導軌。
39.如權利要求38所述的軸承滑座，其中，軸承導軌具有T形橫截面。
40.如權利要求39所述的軸承滑座，其中，所述軸承滑座包括一個中心部分和多個可拆卸地安裝的保持件部分。
41.如權利要求40所述的軸承滑座，其中，所述密封結構的側面部分容納在所述保持件部分上設置的槽內。
42.如權利要求41所述的軸承滑座，其中，所述密封結構的側面部分具有大體上朝向上方的u形橫截面。
43.如權利要求36所述的軸承滑座，其中，所述密封結構的端部包括流體入口和出口，所述流體入口與所述軸承墊流體連通，而所述流體出口與所述貯存器結構流體連通。
44.一種靜壓軸承，其包括一個軸承導軌；以及一個安裝在所述軸承導軌上用于進行靜壓支承運動的軸承滑座，所述軸承滑座包括一個或多個設置在與所述軸承導軌相對的表面上的軸承墊，快將所述一個或多個軸承墊構造并配置為與壓力流體源流體連通；密封件容納槽；一個具有相接觸的側面部分和端部的密封結構，所述密封結構的至少一部分適于容納在所述軸承滑座的密封件容納槽中，所述密封結構的端部包括雙唇形密封件；一個流體返回系統(tǒng)，該流體返回系統(tǒng)包括多個與一個或多個軸承墊流體連通的排出槽，所述多個排出槽中的至少一些排出槽位于軸承墊和所述密封結構的側面部分之間。
45.如權利要求45所述的靜壓軸承，其中，所述軸承滑座進一步包括一個或多個與所述多個排出槽流體連通的貯存器。
46.如權利要求45所述的靜壓軸承，其中，所述貯存器設置在所述軸承滑座的端部上。
47.如權利要求44所述的靜壓軸承，其中，所述軸承導軌具有直線形的形狀。
48.如權利要求47所述的靜壓軸承，其中，所述軸承導軌具有T形橫截面。
49.如權利要求44所述的靜壓軸承，其中，所述一個或多個軸承墊為自動補償軸承墊。
50.一種密封靜壓軸承滑座的方法，其包括導致或允許靜壓流體從設置在軸承滑座上的靜壓軸承墊流入沿著軸承滑座側面設置的排出槽；通過沿著軸承滑座的側面設置密封結構從而收集從排出槽中流出靜壓流體來阻止排出槽的泄漏；將靜壓流體收集在設置為靜壓軸承滑座的一部分的貯存器中；除通過指定出口外，使用端部密封結構的第一部分阻止靜壓流體離開貯存器；并且使用端部密封結構的第二部分阻止碎片進入軸承滑座。
51.一種靜壓軸承墊，其包括一個補償槽；一個在其中包圍第一平面區(qū)域的相鄰的凹槽，該第一平面區(qū)域在所述靜壓軸承墊相對于另一個表面處于承載位置時阻止壓力流體的流動；以及一個置于所述補償槽和所述凹槽之間的第二平面區(qū)域，所述平面區(qū)域在所述軸承墊相對于另一個表面處于承載位置時阻止壓力流體由所述補償槽向所述相鄰凹槽流動；其中，所述軸承墊不包括補償槽和凹槽之間的槽。
52.如權利要求51所述的靜壓軸承墊，進一步包括一個靠近所述補償槽的供給槽，所述供給槽和所述補償槽被第三平面區(qū)域分開，該第三平面區(qū)域阻止壓力流體由所述供給槽流向所述補償槽。
53.一種自動補償靜壓軸承，其包括一個軸承導軌；一個安裝在所述軸承導軌上以進行靜壓支承運動的軸承滑座，所述軸承滑座包括多個軸承墊，所述多個軸承墊中的某幾個包括一個補償槽；一個在其中包圍第一平面區(qū)域的相鄰的凹槽，該第一平面區(qū)域在所述軸承墊相對于所述軸承導軌處于承載位置時阻止壓力流體的流動；以及一個置于所述補償槽和所述凹槽之間的第二平面區(qū)域，所述平面區(qū)域在所述靜壓軸承墊相對于另一個表面處于承載位置時阻止壓力流體由所述補償槽向所述相鄰凹槽流動；其中所述多個軸承墊中的某幾個不包括補償槽和凹槽之間的槽；沿著所述軸承滑座長度延伸的排出槽，所述排出槽用于容納從所述多個軸承墊流來的流體；以及具有側面部分和端部的密封結構，所述密封結構的側面部分用于與所述軸承導軌密封接合以阻止所述排出槽中的流體流出所述排出槽。
54.如權利要求53所述的靜壓軸承，其中，排出槽與設置在所述軸承滑座端部上的貯存器流體連通，所述貯存器包括與液壓動力單元流體連通的流體入口和流體出口。
55.如權利要求54所述的靜壓軸承，其中，貯存器由所述密封結構的端部密封。
56.如權利要求53所述的靜壓軸承，其中，所述密封結構的端部包括雙唇形密封件。
57.一種靜壓軸承，其包括一個具有大體上為T形橫截面的軸承導軌；一個與所述軸承導軌接合的軸承滑座，所述軸承滑座具有一個或多個軸承墊，所述一個或多個軸承墊中的每一個包括一個第一槽；一個在其上包圍第一平面區(qū)域的相鄰的凹槽，該第一平面區(qū)域在所述軸承滑座相對所述軸承導軌處于承載位置時阻止壓力流體的流動；以及一個置于所述第一槽和所述凹槽之間的第二平面區(qū)域，所述平面區(qū)域在所述軸承墊相對于其它表面處于承載位置時阻止壓力流體由所述第一槽向所述相鄰凹槽流動；所述軸承滑座進一步包括容納從所述一個或多個軸承墊處流動的流體并使該流體流向流體返回系統(tǒng)的排出槽；其中，所述一個或多個軸承墊不包括位于所述第一槽和所述相鄰凹槽之間的排出槽。
58.如權利要求57所述的靜壓軸承，其中，靜壓軸承是自動補償的。
59.如權利要求57所述的靜壓軸承，其中，所述軸承滑座進一步包括與所述軸承導軌的部分接合的可分離的保持件部分。
60.如權利要求59所述的靜壓軸承，其中，所述保持件部分包括安裝在密封槽內的密封結構。
61.如權利要求60所述的靜壓軸承，其中，所述排出槽設置在所述保持件部分上；并且其中設置所述保持件部分上的排出槽從而使其處于所述軸承墊和所述密封結構之間。
全文摘要
一種自動補償靜壓(壓力流體薄膜)線性軸承，施加相關力后在滑座和導軌之間保持一個流體間隙。導軌及相配合的滑座的幾何形狀使得軸承具有非常高的剛度和承載能力，而沒有過大的有害的滑座變形。該滑座包括軸承槽和平臺，該軸承槽和平臺控制并使用流體壓力以便按照流體間隙的改變而提供一個非常大的回復力。阻止由軸承滑座的直接泄漏而導致流體從軸承間隙中流出，并且流出的流體被輸送回抽汲流體的源，因此密封了軸承滑座并簡化了對潤滑流體的處理。該靜壓軸承特別設計成緊湊的并且與傳統(tǒng)線性軸承“螺栓對螺栓”地一致。
文檔編號F16C32/06GK1685167SQ03823472
公開日2005年10月19日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權日2002年8月30日
發(fā)明者K·L·沃森, T·希恩, D·索羅卡 申請人:哈丁公司