[實用新型]一種機床滾珠絲杠氣體外冷卻系統

有效

• 申請號: 201720996495.7
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN207239822U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 李蓉;王亞南;林衛;張巨勇;陳志平
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B23Q11/12
• 分類號: B23Q11/12
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 黃前澤

技術領域

本實用新型屬于機械技術領域，具體涉及一種機床滾珠絲杠氣體外冷卻系統。

背景技術

現代制造業中的數控機床普遍以滾珠絲杠系統作為其進給傳動機構，而隨著制造業的發展，精密數控機床的加工效率愈來愈高，因此需要提高進給速度。數控機床在較大的切削負載作用下，隨著進給系統速度的提高，絲杠系統摩擦加大，絲杠溫升提高，熱變形加重，定位精度降低，最終影響機床的加工精度。并且由溫升引起的熱誤差在總誤差中起到了主導作用，因此對滾珠絲杠系統的冷卻是必要的。

目前對滾珠絲杠進給系統的冷卻主要有整體冷卻和局部冷卻兩種方法。整體冷卻不能夠針對系統的重點發熱區域進行集中冷卻，冷卻效率較低，且浪費資源；局部冷卻包括往空心絲杠的空心腔內通入冷卻液進行強制冷卻，還有在絲杠螺母或軸承座內加工冷卻槽，并通入冷卻液。然而空心絲杠的強度和使用壽命不如實心絲杠，不能代替實心絲杠普遍應用于機床中，在關鍵部件中加工冷卻槽，也會破壞零部件原有的結構，影響其強度和壽命。

因此，有必要設計一種在不影響滾珠絲杠系統關鍵部件結構強度的情況下，能夠對絲杠的重點發熱區域進行局部冷卻，且冷卻效率高的氣體外冷卻設備。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種機床滾珠絲杠氣體外冷卻系統，在不需要改變原來絲杠系統結構的前提下，通過加裝冷卻裝置的方式實現絲杠局部冷卻。

本實用新型包括第一噴氣組、第二噴氣組、檢測裝置、控制裝置和制冷裝置。所述的第一噴氣組由設置在滾珠絲杠一側的兩個噴氣裝置組成；所述的第二噴氣組由設置在滾珠絲杠另一側的兩個噴氣裝置組成。

所述的噴氣裝置包括高度及俯仰調節組件和朝向調節組件。所述的高度及俯仰調節組件包括調高固定架、調高活動架、調節塊支座和第一緊定螺釘。所述的調高活動架與調高固定架可拆卸固定。所述的調節塊支座與調高活動架構成轉動副，且通過第一緊定螺釘固定。所述的朝向調節組件包括快速接頭、氣刀、第二緊定螺釘和角度調節塊。所述的角度調節塊與調節塊支座構成轉動副，且通過第二緊定螺釘固定。角度調節塊與氣刀固定。氣刀上固定有快速接頭。氣刀的入氣口與快速接頭的出口連通。

所述的檢測裝置包括齒輪、霍爾式轉速傳感器和第二紅外線測溫傳感器。所述的齒輪固定在滾珠絲杠的一端。所述的霍爾式轉速傳感器固定在床鞍上，且檢測頭朝向齒輪的輪齒部分。所述的第二紅外線測溫傳感器固定在機床工作臺上，且檢測頭朝向機床上滾珠絲杠與螺母座的連接處。

所述的制冷裝置包括氣壓傳感器、氣泵、調壓閥、儲氣罐、自控式流量閥、步進電機、換熱器、渦流管、第一電磁閥和第二電磁閥。所述氣泵的出氣口與儲氣罐的入氣口連通。儲氣罐的出氣口與自控式流量閥的入氣口連通。自控式流量閥的出氣口與調壓閥的入氣口連通。調壓閥的出氣口與氣壓傳感器的檢測口連通。步進電機的輸出軸與調壓閥的調節旋鈕固定。

所述的換熱器包括箱體、液壓閥、噴淋管、噴頭和翅片式冷凝管。噴淋管設置在箱體內，且入液口通過液壓閥與冷卻液提供裝置相連，出液口與噴頭相連。翅片式冷凝管設置在噴頭的下方。箱體底部開設的冷卻液出口與冷卻液回收裝置相連。翅片式冷凝管的入口與調壓閥的出氣口相連。翅片式冷凝管的出口與渦流管的入氣口連通。

所述渦流管的低溫出氣口與第一電磁閥及第二電磁閥的一個工作氣口連通。第一電磁閥的另一個工作氣口與第一噴氣組內兩個噴氣裝置的快速接頭入口連通。第二電磁閥的另一個工作氣口與第二噴氣組內兩個噴氣裝置的快速接頭入口連通。

所述的控制裝置與氣壓傳感器、霍爾式轉速傳感器、第一紅外線測溫傳感器、第二紅外線測溫傳感器、自控式流量閥和步進電機相連。

進一步地，所述的調高固定架與機床工作臺固定。

進一步地，本實用新型一種機床滾珠絲杠氣體外冷卻系統還包括第二手柄和第二手柄軸。所述的調高固定架上開設有調節孔組。調節孔組由k個調高螺紋孔組成，2≤k≤20。調高活動架通過螺栓與調節孔組內的調高螺紋孔固定。調高活動架呈U形。第二手柄軸與調高活動架構成轉動副。第二手柄軸的內端與調節塊支座固定，外端與第二手柄固定。調節塊支座的端面上開設有第一圓弧槽。第一圓弧槽兩側壁的圓心軸線均與第二手柄軸的軸線重合。調高活動架上開設有第一緊定螺紋孔。第一緊定螺紋孔內設置有第一緊定螺釘。第一緊定螺釘抵緊第一圓弧槽。