[發明專利]一種在線檢測液體靜壓主軸實時溫度的裝置

有效

• 申請號: 201811340867.6
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109282918B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 陳東菊;李源;李天寶;張世偉;李萬嶺
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;G01K1/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種在線檢測液體靜壓主軸實時溫度的裝置，主軸由固定的液體靜壓軸承和徑向軸承支撐，兩個軸承在同一高度，以保證主軸同心度，空心主軸上通過螺紋連接溫度傳感器，每個溫度傳感器的位置與液體靜壓軸承和液體靜壓徑向軸承油腔中心位置對應，溫度傳感器在空心主軸內部與數據采集卡相連，數據采集卡外接工業計算機。當主軸工作時，油液通過節流孔進入液體靜壓軸承和液體靜壓徑向軸承，流出的油液通過回油槽回到油箱，使主軸懸浮工作，隨著工作時間累計，油腔溫度會發生變化，這時溫度傳感器將數據傳遞給數據采集卡，再傳給工業計算機，在計算機可以實時檢測溫度變化。本發明能夠實現液體靜壓主軸溫度實時在線檢測。

技術領域

本發明用于液體靜壓主軸溫度檢測，要求可以在線實時檢測液體靜壓主軸溫度。

背景技術

液體靜壓主軸是高速數控機床的關鍵部件，其性能的優劣直接決定著數控機床整機的技術水平。主軸在高速旋轉過程中，受到各種工況的影響，液體靜壓主軸的熱特性不穩定將導致故障發生并減小其使用壽命，而液體靜壓主軸的損壞基本是因電主軸發熱引起的。因此為了確保液體靜壓主軸工作時的精度和壽命，需對液體靜壓主軸的溫升進行在線實時檢測。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供了一種結構簡單，可以在線實時檢測液體靜壓主軸溫度的裝置。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種在線檢測液體靜壓主軸實時溫度的裝置，包括數據采集卡1，液體靜壓軸2，空心主軸3，液體靜壓徑向軸承4，溫度傳感器5，密封油墊6，工業計算機7。其特征在于：主軸3由固定的液體靜壓徑-軸向軸承2和徑向軸承4支撐，空心主軸3上通過螺紋連接有溫度傳感器5，每個溫度傳感器5的位置與液體靜壓軸承2和液體靜壓徑向軸承4油腔中心位置對應，溫度傳感器5在空心主軸3內部與數據采集卡1相連，數據采集卡1外接工業計算機7。

所述主軸3為空心主軸，用于放置數據采集卡1和溫度傳感器5數據線。徑向位置溫度傳感器5通過螺紋與主軸3直接連接，連接處用密封油墊6實現密封。軸向位置溫度傳感器5數據線通過主軸3上小孔進入主軸3內部，連接處用密封材料密封。

數據采集卡1固定在主軸3前段的槽內。

所述液體靜壓軸承2是徑向軸承和止推軸承結合體，徑向軸承有四個扇形油腔8，止推軸承有兩個油腔。油腔8之間開有回油槽9。

由于采用以上技術方案，本發明的有益效果如下：本發明將溫度傳感器通過螺紋連接固定在主軸上，連接處通過密封油墊實現密封，保證油液不會進入主軸內部。在主軸內部，首先完成溫度傳感器與數據采集卡的連線，然后通過主軸前段溝槽將數據采集卡固定，數據采集卡外接工業計算機，實現數據實時傳遞。本設計首次采用徑向軸承和止推軸承結合為一體的液體靜壓軸承，且徑向承包含4個扇形供油油腔，油腔之間開有回油槽，這種分布提高了軸系的定心精度。采用兩個液體靜壓軸承固定主軸，一個在主軸前端，一個在主軸后端，這種結構的布局主要優點是主軸受熱后向后伸長，不影響周向精度，精度高，對提高主軸部件剛度有利。

附圖說明

圖1為本設計的結構示意圖；

圖2為液體靜壓軸承的止推軸承剖面結構示意圖；

圖3為液體靜壓徑向軸承的剖面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述。