[发明专利]薄膜节流器及液静压轴承模块

说明书

一种薄膜节流器，适于连接于泵及轴承，轴承适于配置在滑轨上，泵适于供应流体经薄膜节流器流至轴承与滑轨之间，薄膜节流器包括壳体及薄膜。壳体包括腔室、连通于腔室的入口与出口、以及节流面，其中泵适于连接于入口，轴承适于连接于出口。薄膜位于腔室，节流面为壳体在靠近出口且朝向薄膜的内表面。薄膜的无因次刚性为K_r^*，且1.33≦K_r^*≦2。K_r^*＝K_rL₀/(p_sA_r)，K_r为薄膜的刚性，L₀为泵未启动时薄膜与节流面之间的距离，又称薄膜组装间隙，p_s为泵所供应的液压，A_r为节流面的等效面积。本发明更提供具有上述薄膜节流器的一种液静压轴承模块。

技术领域本发明是有关于一种节流器及轴承模块，且特别是有关于一种薄膜节流器及液静压轴承模块。

背景技术一般完整的液静压导轨系统包含外部供油系统(泵)、液静压轴承及节流器三部分。外部供油系统所供应具有一定压力的润滑油经节流器输送到液静压轴承邻接于滑轨面的油腔中，于轴承与滑轨间形成油膜，隔开相互接触之滑动轴承面，实现液静压润滑(hydrostatic lubrication)效果。

节流器构型与尺寸上的不同将改变其节流特性，进而影响油腔压力的调节效果，在液静压轴承的性能设计上有很大的影响。倘若无节流器则液静压轴承将没有刚性与承载能力，只要节流器的选择正确，轴承就可以获得最大的刚性。目前的节流器种类繁多，以薄膜节流器的表现较佳，要如何使薄膜节流器具有良好的表现是本领域亟欲探讨的方向。

发明内容本发明提供一种薄膜节流器，其可使轴承与滑轨之间维持一定油膜厚度，并提供最佳的轴承刚性。

本发明提供一种液静压轴承模块，其具有上述的薄膜节流器，且整合于轴承上。

本发明的一种薄膜节流器，适于连接于泵及轴承，轴承适于配置在滑轨上，泵适于供应流体经薄膜节流器流至轴承与滑轨之间，薄膜节流器包括壳体及薄膜。壳体包括腔室、连通于腔室的入口与出口、以及节流面(restricting plane)，其中泵适于连接于入口，轴承适于连接于出口。薄膜位于腔室，节流面为壳体在靠近出口且朝向薄膜的内表面。薄膜的无因次刚性(dimensionless stiffness)为K_r^*，且1.33≦K_r^*≦2。K_r^*＝K_rL₀/(p_sA_r)，K_r为薄膜的刚性，L₀为薄膜组装间隙(即泵未供应流体时薄膜与节流面之间的距离)，p_s为泵所供应的液压，A_r为节流面的等效面积(effective area)。

在本发明的一个实施例中，上述的薄膜节流器的无因次刚性K_r^*＝1.33。

在本发明的一个实施例中，上述的薄膜节流器的设计节流比(designrestriction ratio)为λ，0.1≦λ≦0.5，其中λ＝R_ri/R₀，R_ri为薄膜与节流面之间的距离为L₀时，流体流经节流面的流阻，且R₀为流体流经轴承的预设流阻。

在本发明的一个实施例中，上述的薄膜节流器的设计节流比λ＝0.25。