專利名稱：一種調(diào)整動靜壓磨頭油膜溫度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)整動靜壓磨頭油膜溫度的裝置，屬高精度機床潤滑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高精度機床一般采用動靜壓軸承作為其主軸軸承，動靜壓軸承一般采用潤滑油作為潤滑介質(zhì)，而潤滑油的粘度隨溫度變化的影響十分顯著，潤滑油粘度變化對主軸的性能、 溫升有顯著影響，進而對機床的加工精度、尺寸穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的潤滑油油溫調(diào)整方式是將整個油箱的潤滑油進行加熱或冷卻，這一方面溫度調(diào)整時間長、效率低，另一方面在對潤滑油進行加熱過程中，由于加熱部件存在的局部高溫容易造成油品的老化變質(zhì)，從而影響油品的使用壽命，有時還會造成因變質(zhì)油品堵塞油路造成主軸抱死的不良后果。故而需對動靜壓軸承油溫調(diào)整方法加以改進。本裝置采用水對潤滑油進行溫度調(diào)節(jié)，由于水的熱容量大，加之僅對直接進入動靜壓軸承的潤滑油進行溫度調(diào)節(jié)，故調(diào)節(jié)效率高。特別是在對潤滑油進行加熱時，通過加熱水來加熱潤滑油，由于水的沸點僅為100°c，這樣就可以完全避免潤滑油在加熱過程中因局部高溫造成的油品變質(zhì)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，針對傳統(tǒng)潤滑油加熱或冷卻存在的缺陷，公開一種高效節(jié)能而且不會造成油品老化變質(zhì)的潤滑油溫控裝置。本實用新型的技術(shù)方案是，在傳統(tǒng)的潤滑油工作油路上增加一個以水為熱傳導介質(zhì)的調(diào)溫裝置，該裝置由供油系統(tǒng)、水冷機、熱交換器、單片機系統(tǒng)和潤滑油溫度傳感器組成。熱交換器由進出水管、端蓋、內(nèi)套、外套、螺旋管加熱器、水溫度傳感器、接線柱和進出油管接頭組成，內(nèi)套置于外套之中，內(nèi)外套兩端為端蓋，內(nèi)套和外套之間的壁環(huán)繞有螺旋形油槽，油槽兩端分別與連接供油系統(tǒng)的進出油管接頭相連；螺旋管加熱器位于內(nèi)套中，螺旋管加熱器兩端分別與安裝在端蓋上的接線柱相連，接線柱接加熱電源；連接冷水機的進出水管通過安裝在上下端蓋上的管接頭與熱交換器內(nèi)套相通；水溫度傳感器置于熱交換器內(nèi)套水中；潤滑油溫度傳感器置于動靜壓軸承內(nèi)壁上或動靜壓軸承潤滑油出口。水冷機通過水管與熱交換器相連，供油系統(tǒng)通過油管與熱交換器內(nèi)外套之間的潤滑油管道相連；潤滑油流經(jīng)內(nèi)套與外套之間的螺旋槽，冷卻機的冷卻水通過冷卻進水管進入熱交換器內(nèi)套，再通過冷卻出水管回到冷卻機進行循環(huán)。通過對水的加熱或冷卻來對潤滑油進行加溫或降溫。水冷機與螺旋管加熱器設(shè)置處于互鎖狀態(tài)，即對潤滑油加熱時，螺旋管加熱器工作，水冷機不工作；對潤滑油降溫冷卻時，水泠機工作，螺旋管加熱器不工作。當潤滑油溫度傳感器發(fā)出信號表示需要對潤滑油進行加熱時，單片機系統(tǒng)啟動螺旋管加熱器對熱交換器中的水進行加熱，從而對流經(jīng)熱交換器直接進入靜壓軸承的油進行加熱，此時制冷系統(tǒng)處于互鎖狀態(tài)不能啟動，當水溫加熱到設(shè)定的溫度時，水溫度傳感器發(fā)出信號，單片機系統(tǒng)發(fā)出指令切斷螺旋管加熱器電路停止加熱，而當水溫低于設(shè)定值時重新啟動螺旋管加熱器，使水溫保持在設(shè)定的范圍。隨著潤滑油油膜溫度的升高，當潤滑油油膜溫度處于設(shè)定的溫度以上時，系統(tǒng)自動切斷螺旋管加熱器電路停止加熱。當潤滑油溫度傳感器發(fā)出信號表示需要對潤滑油進行冷卻時，系統(tǒng)啟動水冷機，通過冷水機向熱交換器輸送低于潤滑油溫度的冷卻水，對流經(jīng)熱交換器螺旋槽直接進入靜壓軸承的油進行冷卻，當潤滑油油膜溫度下降到設(shè)定的低溫溫度時，系統(tǒng)停止水冷機工作， 保持潤滑油在一定的溫度范圍內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，采用了本發(fā)明方法后，由于是采用水工質(zhì)與潤滑油進行熱交換，能通過控制熱交換器來自動調(diào)整動靜壓磨頭油膜溫度，可以完全避免潤滑油在加熱過程中因局部高溫造成的油品變質(zhì)，達到既能調(diào)節(jié)潤滑油的溫度，又不會造成油品由于加熱過渡而變質(zhì)的雙贏效果。本實用新型適用于大、中型機床液壓或靜壓系統(tǒng)。
圖1為本實用新型原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖；圖中圖號表示1是水冷機；2是螺旋管加熱器；3是溫控開關(guān)；4是變量泵；5是液位傳感器；6是吸油過濾器；7是潤滑油溫度傳感器；8油箱；9是空氣濾清器；10是動靜壓軸承；11是主軸；12是壓力繼電器；13是壓力計；14是壓差發(fā)生器；15是精濾器；16是泄放閥；17是儲能器；18是單向閥；19是溢流閥；20是水溫度傳感器；21是熱交換器；22是冷卻進水管；23是端蓋；24是0型密封圈；25是內(nèi)套；26是外套；27是冷卻出水管；28是出油管接頭；29是進油管接頭；30是接線柱。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
如圖1和圖2所示。本實用新型實施例由供油系統(tǒng)、水冷機1、熱交換器21和潤滑油溫度傳感器7組成。熱交換器主要由冷卻進水管22、冷卻出水管27、端蓋23、內(nèi)套25、外套26、螺旋管加熱器2、水溫度傳感器20和進出油管接頭28、29組成。水溫度傳感器置于熱交換器內(nèi)套水中； 潤滑油溫度傳感器7置于動靜壓軸承10內(nèi)壁。潤滑油流經(jīng)內(nèi)套25與外套26之間的螺旋槽，冷卻機1的冷卻水流經(jīng)熱交換器內(nèi)套25進行循環(huán)。通過對水的加熱或冷卻來對潤滑油進行加熱或冷卻，水冷機1與螺旋管加熱器2處于互鎖狀態(tài)。當潤滑油溫度感器7發(fā)出信號表示需要對潤滑油進行加熱時，單片機系統(tǒng)啟動螺旋管加熱器2對熱交換器21中的水進行加熱，從而對流經(jīng)熱交換器直接進入動靜壓軸承 10的油進行加熱，此時水冷系統(tǒng)處于互鎖狀態(tài)不能啟動，當水溫加熱到設(shè)定的溫度時，水溫度傳感器20發(fā)出信號切斷螺旋管加熱器電路停止加熱，而當水溫低于設(shè)定值時重新啟動螺旋管加熱器2，使水溫保持在設(shè)定的范圍。隨著潤滑油油溫的升高，當潤滑油溫度傳感器 7發(fā)出的潤滑油膜溫度信號表示已達設(shè)定的溫度時，系統(tǒng)切斷螺旋管加熱器2電路停止加熱。當潤滑油溫度傳感器7發(fā)出信號表示需要對潤滑油進行冷卻時，單片機系統(tǒng)啟動水冷機1，對流經(jīng)熱交換器螺旋槽直接進入靜壓軸承10的潤滑油進行冷卻，當潤滑油膜溫度下降到設(shè)定的低溫溫度時，系統(tǒng)停止水冷機工作。
權(quán)利要求1.一種調(diào)整動靜壓磨頭油膜溫度的裝置，由供油系統(tǒng)、水冷機、熱交換器、單片機系統(tǒng)和潤滑油溫度傳感器組成，其特征在于，所述熱交換器由進出水管、端蓋、內(nèi)套、外套、螺旋管加熱器、水溫度傳感器、接線柱和進出油管接頭組成，內(nèi)套置于外套之中，內(nèi)外套兩端為端蓋，螺旋管加熱器位于內(nèi)套中，螺旋管加熱器兩端分別與安裝在端蓋上的接線柱相連，接線柱接加熱電源；連接冷水機的進出水管通過安裝在上下端蓋上的管接頭與熱交換器內(nèi)套相通；內(nèi)套和外套之間的壁環(huán)繞有螺旋形油槽，油槽兩端分別與連接供油系統(tǒng)的進出油管接頭相連；水溫度傳感器置于熱交換器內(nèi)套水中；潤滑油溫度傳感器置于動靜壓軸承內(nèi)壁上或動靜壓軸承潤滑油出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)整動靜壓磨頭油膜溫度的裝置，所述水冷機與螺旋管加熱器設(shè)置處于互鎖狀態(tài)。
專利摘要一種調(diào)整動靜壓磨頭油膜溫度的裝置，由供油系統(tǒng)、水冷機、熱交換器、單片機系統(tǒng)和潤滑油溫度傳感器組成，所述熱交換器由進出水管22、27，端蓋23，內(nèi)套25，外套26，螺旋管加熱器2，水溫度傳感器20，接線柱30和進出油管接頭28、29組成，螺旋管加熱器2位于內(nèi)套25中，螺旋管加熱器兩端分別與安裝在端蓋上的接線柱30相連，接線柱接加熱電源；進出水管通過安裝在上下端蓋上的管接頭與熱交換器內(nèi)套相通；內(nèi)套和外套之間的壁環(huán)繞有螺旋形油槽油槽兩端分別與進出油管接頭相連。本實用新型根據(jù)需要對流經(jīng)動靜壓軸承的潤滑油進行加熱或冷卻，實現(xiàn)了對動靜壓磨頭油膜溫度的控制和調(diào)整。本實用新型適用于大、中型機床液壓或靜壓系統(tǒng)。
文檔編號B23Q11/12GK202088030SQ20112016810
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者劉三輝, 姚海彪, 李順, 王玉琢, 譚偉明, 陳華貴 申請人:江西杰克機床有限公司