[實用新型]自適應式恒流靜壓導軌

有效

• 申請號: 201220467928.7
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN202910578U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 阮利平;趙明;桂林;龔明海
• 申請（專利權）人: 武漢重型機床集團有限公司
• 主分類號: B23Q1/38
• 分類號: B23Q1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬領域：

本實用新型是屬于恒流靜壓導軌，尤其適用于超重型回轉工作臺所配用的恒流靜壓導軌機構。

背景技術：

靜壓導軌由于具有摩擦阻力小、使用壽命長、速度范圍廣、抗振性能好、運動精度高、適應好等優點，廣泛的用于重型機床上。

靜壓導軌又分恒流靜壓導軌和恒壓靜壓導軌兩種，恒流靜壓的油膜剛度比恒壓靜壓的油膜剛度要高，在理論上說：靜壓導軌的油膜剛度與油膜厚度成3次方的變化關系，工作臺的負載變化會引起油膜間隙的變化，從而改變油膜剛度，在相當大的一個載荷范圍內，恒流靜壓的浮升量變化量很小，油膜厚度基本上保持不變，因此工作臺的導軌一般都采用恒流靜壓導軌。

隨著現代機床朝著超大規格方向發展，工作臺所需承載重量也要求越來越大，超重型工作臺在空載和滿載之間的壓力差值達到了2倍以上，此時的恒流靜壓導軌在小載荷時的浮升量是滿載時的浮升量的1.25倍，油膜間隙變化加大，引起油膜剛度變化，會對工件的加工產生一定的影響。

發明內容：

本實用新型主要目的是針對現有技術中的不足，設計一種適用于超重型工作臺恒流靜壓導軌使用的自適應式恒流供油裝置：使其得以滿足在小載荷時小供油量，在大載荷時大供油量，始終保持油膜為一定值或在一定范圍內。

本實用新型所說的自適應式恒流靜壓導軌，主要有靜壓機構、油路監測系統和油路控制系統等三部分組成。靜壓機構由恒流供油裝置和靜壓導軌板組成；靜壓導軌板與導軌之間形成閉式恒流靜壓導軌，靜壓導軌板中設置有靜壓腔；由變量泵驅動的恒流供油裝置與靜壓導軌板的靜壓腔相聯接；油路監測系統主要由安裝在靜壓腔里的微距位移傳感器、溫度傳感器，以及在恒流供油裝置的出口設置的壓力傳感器、流量傳感器組成，主要起到監測導軌油膜厚度、溫度、壓力、流量的作用；油路控制系統主要由驅動恒流供油裝置的變量泵及PLC(可編程邏輯控制器)組成。由變量泵驅動的恒流供油裝置，按一泵一腔的方式與每個靜壓導軌板的靜壓腔相聯接，液壓油通過恒流供油裝置均勻地分配到每個靜壓腔內，保證每個靜壓腔內的靜壓油的流量都相同。在恒流供油裝置的出口設置有壓力傳感器和流量傳感器。變量泵、溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器和微距位移傳感器均與PLC相聯接。

由于本實用新型所說的自適應式恒流靜壓導軌，采用變量泵的恒流供油裝置設計，并按一泵一腔的方式進行監控和管理，通過微距位移傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器檢測到的信息，利用PLC對實時的導軌油膜情況進行判斷，通過信號處理和反饋，對恒流供油裝置的變量泵的工況進行適當的控制，以保證出口的流量與負載相匹配，起到平衡靜壓導軌浮升量的目的，保護工作臺導軌。

附圖說明：

附圖1：自適應式恒流靜壓導軌供油裝置原理示意圖；

附圖2：自適應式恒流靜壓導軌剖視圖。

具體實施方式：

變量泵2與恒流供油裝置1相連結并驅動恒流供油裝置，恒流供油裝置1按一泵一腔的方式聯接到每個靜壓導軌中的靜壓腔7上，開始時變量泵2按給定的流量運行，液壓油通過恒流供油裝置1均勻的分到每個靜壓腔7內，形成恒流閉式靜壓導軌，當導軌浮升穩定后，PLC獲取靜壓腔7中的壓力、流量、溫度、油膜厚度值進行判斷，并自動控制變量泵2的輸出流量，使導軌油膜厚度值達到設定的值。

附圖1是本實用新型所說的自適應式恒流靜壓導軌原理示意圖。液壓油通過恒流供油裝置的出口均勻地向外輸出，在恒流供油裝置1的其中一個出口設有壓力傳感器3和流量傳感器4，流量傳感器4與靜壓腔7相連通。變量泵2、壓力傳感器3、溫度傳感器6、微距位移傳感器5和流量傳感器4均與PLC相聯接。

流量傳感器的作用是檢測恒流供油裝置的出口流量，防止供油油路意外堵塞，保證導軌上有充分的靜壓油，對靜壓導軌起保護作用；溫度傳感器提供導軌的實時溫度值，系統可根據該溫度值判斷靜壓油的實時粘度值，達到對靜壓油的精確控制提供參考，同時可設定報警溫度值來進行對靜壓導軌進行保護，防止導軌發生意外硬摩擦而研傷；壓力傳感器則實時檢測靜壓油腔內的壓力，防止供油油路意外失壓(如管路破損)，對靜壓導軌起保護作用；微距位移傳感器實時檢測靜壓導軌間油膜的厚度值，提供給PLC與設定值(該值可以是一定值，也可以是一范圍)進行對比，從而決定供油量的大小，測得的厚度值比設定值大時，表明供油量偏大，要減小供油量，反之要加大供油量。以上各種監測手段獲取數據的目的在于，使控制系統達到對靜壓導軌進行更快速、更安全、更精確、更穩定地自適應控制的目的。本實用新型所說的自適應式恒流靜壓導軌裝置中的數據設定和監控，可以通過與PLC相連接的計算機PC和監視器10來實現。