INA静压导轨组件系统

INA静压导轨滑块系统

和滚动直线导轨系统具有相同的安装尺寸

特性

标准的INA直线导轨的INA滑块不能阻尼振动。为了有效阻尼振动，滚柱直线导轨系统RUE-E需要使用额外的阻尼滑块 RUDS-D，阻尼滑块布置在承载滑块中间。但是为了的阻尼振动，阻尼滑块必须布置在振幅的位置，因此需要很好的掌握振动的形式。

和滚柱直线导轨具有相同的安装尺寸HLE45-A-X

通过静压油膜阻尼振动

对于阻尼、动态刚度和承载能力要求非常高的应用，现在可以使用静压导轨系统，基于已经验证的INA滚柱直线导轨系统 RUE..-E， 尺寸 45。

带有预载的静压导轨系统是一个完整的单元，本身带有很好的阻尼能力，不需要额外的阻尼部件。

INA静压导轨系统HLE45-A-XL具有X-life的品质。

INA静压导轨系统阻尼值高达470 000kg/s同时，它具有与对应型号的滚动导引系统几乎一样高的拉伸和压缩刚度。当静压导轨系统用在机床上时，可以使机床具有更高的切削量、更好的表面加工质量和更长的使用寿命。

滑块鞍板承载油腔中特殊的青铜涂层，可以保证静压导轨系统具有优良的安全运行特性，这意味着在过载和供油压力不足的工作条件下静压导轨系统不会被损坏。

功能

INA滑块的承载油腔内充满液压油，进油口要求持续稳定的压力， 图1，集成的控制阀用来保证滑块承载油腔中有着均匀的压力。

最后，液压油从静压导轨系统的出油口抽回至液压回路中。

图1。1进油口 2集成的控制阀 3压力油腔 4出油口（无压力区）

这种方案的优势

由于集成了液压控制阀，静压导轨系统是即装即用型设计，和直线导轨系统具有相同的安装尺寸。

只需要一种机床设计方案

由于静压导轨设计符合INA直线导轨的DIN标准设计空间和DIN标准安装尺寸 （和直线导轨具有相同的安装尺寸和外形尺寸），因此一种机床应用线轨滑块设计方案，可以得到几种不同性能等级。

作为结果，一种机床应用轴承设计方案就可以满足不同的加工要求。

根据以上的观点，举例说明下面的可行性：

■ 标准加工时，得到的表面质量和精度

■ 大功率加工时，提高切削深度和金属去除率，得到较好的加工质量和精度。

性能特点

INA直线导轨和INA滑块之间几乎没有摩擦，章节 摩擦。

压方向的静态刚度和直线导轨系统RUE-E相当。

在机床中的承载能力和标准直线导轨系统相当。静压导轨系统可以支撑各个方向的力和力矩，除了运动方向。

加速度可以达到100m/s2，速度可以达到120m/min。

现有设计

一个静压导轨系统至少有两根导轨TSH45-XL，每根导轨有两个滑块（1xHLW45-A-SR-XL和1xHLW45-A-SL-XL）导轨的固定孔采用铜塞片KA20-M密封。在对密封要求很高的应用场合，

Schaeffler 提供一种圆锥形的特殊铜塞片KA20-M-FA512.7 ；遇到这种情况请联系我们。

静压导轨不能拼接，单根长度2940mm。如果需要更长的导轨，可以向我们咨询。

工作条件

静压导轨正常运行的条件是：液压油HLP46，符合DIN51524-2，液压油的粘度为ISOVG46，必须采用10m过滤器过滤。

密封

INA滑块两端的弹性密封和下部的密封条保护系统免受污染，防止滑块内液压油的泄露。

耐腐蚀保护

没有耐腐蚀设计。

工作温度

静压导轨系统的 油液介质为HLP46，工作温度为+40 °C。并且需要保持恒温，例如可以通过利用冷却系统来维持油液温度。

设计与安全指南互换性

INA导轨和INA滑块是可以相互替换的，因此可以非常方便任意组合导轨和滑块。

承载油腔的间隙已经事先设定。

静压导轨系统使用时，至少2根导轨，每根导轨2个滑块，

图 2。只有一根导轨或者一个滑块的系统是不能使用的。注意！

图2静压导轨系统。1滑块HLW45-A-SL-XL。 2滑块HLW45-A-SR-XL。 3导轨TSH45-XL

预载

静压滑块HLE45-A-XL通过滑块和导轨之间的压力油腔进行液压预紧，预紧压力大约为5 MPa。预载通过集成的控制阀在工厂设定，不能改变。

预载对于静压导轨系统的影响

增加预载则增加刚度。但是，预载不会影响静压导轨系统的移动摩擦力和寿命。

摩擦

在承载能力范围内，摩擦力和载荷大小无关。由于封闭式密封，摩擦阻力是一个恒定值，每个滑块大约为20N。

刚度

每个INA滑块的刚度 （温度约为 +40 °C）如下所示：

■ 压力方向 = 1200 N/um

■ 拉力方向 = 900 N/um

■ 侧方向 = 500 N/um。

以上刚度数值基于静压导轨系统（HLE45）， 两根导轨（TSH45），四个滑块 （HLW45），安装于一个平板，工作压力10MPa。刚度数值包括静压导轨系统 HLE 的变形，也包括连接螺钉和周边结构的变形。

刚度数值仅适用于六根螺栓都连接，并且采用正确的液压站，液压配置部分。注意！

静压导轨系统的安装

在没有油的情况下，不要在INA导轨上移动INA滑块。否则，密封将被破坏。

导轨必须校直，拧紧固定螺钉，必须使用铜填塞片封闭沉孔。

使用静压导轨时，导轨两端和滑块一端需要安装挡块。

安装INA导轨和INA滑块之前，必须遵守安装手册MON50上的安装步骤和注意事项。

安装

按照下面的步骤进行安装：

■ 把已经涂抹液压油的滑块推上导轨，在没有载荷的情况下移动到安装位置。

■ 连接液压管路 （如果需要，滑块的进油和出油接头可以从滑块的一侧换到另外一侧）。

■ 开启液压站，进行供油。

■ 将工作台轻放在滑块上。

■ 固定滑块的螺钉 （从上面）。

■ 首先拧紧外面四个螺钉，再拧紧中间螺钉，注意螺钉长度。

静压导轨系统已经准备好了，可以进行工作了。

液压配置

每个INA滑块的供油流量必须达1.3 l/min。

液压系统的进油口和出油口管路要求

选择尽可能大直径的管路。

进油管路

为了尽量减少因管道阻力造成的沿程压力损失，进油管路在尽可能接近滑块处，通径减小为4mm。滑块上的液压接头型号为L6 M12x1.5 （滑块上的螺纹为 M10x1）。

进油管路上需要安装一个断流阀，当回油管路压力过大 （大于2bar）时，切断滑块进油管路的供油。

出油管路

在出油管路上，为了能保证所有滑块的抽油量相等，从抽油泵到所有连接滑块的管路阻力都必须相同，且应尽可能保证。

滑块上的液压接头型号为L8M12x1.5（滑块上的螺纹为M12x1.5）。

为了降低管路压力损失，从滑块出油口后300mm，液压管路应该转换为通径为16 mm。

如果出油管路大于（>2 m），抽油单元必须就近直接安装在相应的进给轴系上。通过运用抽油单元，可以减小管路通径。

为了减少导轨系统的摩擦和泄露，滑块出油口的压力必须小于0.2 bar。当系统对泄露和摩擦具有很高的要求时，滑块出油口应该设为负压 （为 0 到 –0.5 bar）。

设计时，需要计算抽油管路和供油管路的阻力；如果有需要，请向我们咨询。注意！

液压系统应该具有一个压力开关，反馈压力信息到控制器，保证系统具有足够的压力。

只有在液压系统可用的情况下，静压导轨系统才可以运作（尽管其具有优良的紧急运行特性）。

例如：供导轨系统 HLE45-A-XL 用的液压单元（该液压单元来自 Hydac 公司）

和 Hydac 公司进行合作，采用了下面的液压单元 。这个液压单元设计为3种不同功率等级，分别适用于滑块数为4，8和12的导轨系统。为了使静压导轨系统具有一定的冷却

功能，该液压单元可以结合冷却器一起使用，图3。

图3 液压单元。1液压单元HLE45-A-XL。2液压单元HLE45-A-XL带有冷却器

特征

由 Hydac 公司生产的液压单元具有如下特点：

■ 根据滑块数为 4，8 和 12 的导轨系统，分别配有相对应的功率等级的液压单元。

■ 电子监测：– 进油路油液污染检测– 回油路油液污染检测– 油位– 油温– 进油路油液压力– 回油路油液压力– 冷却回路油液压力

■ 过滤进油路和出油路的油液

■ 在环境温度偏离具体的温度范围的情况下，必要时需要采取特殊冷却措施。

当液压单元的回油管路很长时，为了帮助系统回油，建议在回油路上额外安装一个抽油单元。

不同滑块数量的导轨系统所对应的液压单元技术参数，请见下表。

液压单元的技术参数 （HYDAC）

尺寸

不带和带有冷却系统的液压单元的外部尺寸只是在高度上有差别，图4和图5。

图4，不带冷却系统的HLE45-A-XL的液压单元

图5，带有冷却系统的HLE45-A-XL的液压单元

液压管接头的尺寸与液压单元所供导轨系统上的滑块数量有关，请见下表。

液压管路接头

抽油单元

抽油单元在抽油时具有非常大的优势：

■ 出油管路上的背压容易增加滑块内油液的消耗量。在抽油单元的辅助作用下，可以允许回油路背压提高到 2.5 bar。

■ 抽油单元的使用，可以大大减小软管直径的尺寸。这也就意味着可以减小液压回路占用的空间。

■ 通过使用抽油单元，液压系统将对管路压力波动和空气渗入不那么敏感。

一个抽油单元可以同时作用在4个滑块 （HLW45-A）上。

每个抽油单元需要额外 1.5 l/min 的流量。

抽油单元的尺寸，图 6。

图6，抽油单元

导轨的固定孔布置形式

除了特殊要求，导轨具有对称的螺栓孔，图 7。

根据客户的要求，我们可以提供非对称的固定孔形式。

在这里， aL≥aL min 和 aR≥aR min，图 7。

图7，导轨螺栓孔形式单列螺栓孔。1定位面2对称螺栓孔形式3非对称螺栓孔形式

固定孔间距数量的数值 孔间距数等于下列数值的整数数值：

如果不遵守 aL 和 aR 的最小值，沉孔可能会被切割。

拼接导轨

静压导轨是不能拼接的。

相邻结构设计

INA导轨的运行精度主要取决于安装配合面的直线度、精度和刚度。

系统的直线度只有在导轨压紧到基准面上时才能得到保证。

安装表面的形位精度

导引系统的精度及运行平稳度要求越高，则越要注意安装表面的形位精度。

表面必须经过磨削或精密铣削使其达到平均粗糙度Ra1.6。如果相邻结构的加工超出公差要求范围，将会影响整体精度，改变预载，导致故障。注意！

高度偏差△H

对于△H，允许值通过下面的公式计算。如果存在大的偏差，请联系我们。

导轨平行度

对于平行布置的导轨，导轨的平行度公差 t：

如果使用值，可能会增加移动阻力。注意！

图8，安装表面的公差和安装后导轨的平行度

b=导轨之间距离 △H=高度偏差 t=平行度公差

精度定位台阶高度和圆角半径

定位台阶高度和圆角半径必须符合静压导轨的要求，参见下表和图 9。

相邻结构必须设计凹坑，留出滑块上的封口螺钉和进出油口的位置，图 9。

定位台阶高度和圆角半径

图9，定位台阶高度和边角半径。1相邻结构的凹坑设计

精度等级

静压导轨系统HLE45-A-XL现有精度等级为G1，图10。

图10，导轨的平行度公差。t=不同测量方向下的平行度公差。l=导轨总长度。1定位面

滚道对定位面的平行度

INA直线导轨的平行度公差，精度等级为 G1，图 10。

公差

公差值是代数平均值。它们与滑块安装螺纹的中心点或定位面相关。

尺寸H和A1必须始终在公差范围之内，与INA滑块在导轨上的位置无关，见下表。

尺寸H和A1，参见图 11。

运行精度

运行精度会受相邻结构精度的影响。精度公差：

1) 生产中使用的理论值。2) 在一根导轨同一点上测量不同滑块之间的尺寸差。

图11，精度参考尺寸。

导轨固定孔的位置公差和导轨的长度公差

导轨固定孔的位置公差和导轨的长度公差参见图12和下表。固定孔的形式根据DIN ISO 1101。

图12，导轨固定孔的位置公差和导轨的长度公差。

导轨的长度公差

1) 长度 lmax 参见 尺寸表。