專利名稱：用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種平衡油缸系統(tǒng)，特別是涉及一種用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車、內(nèi)燃機(jī)、航空航天、造船、軍工家電、通用機(jī)械、泵閥業(yè)、減速箱等行業(yè)的飛速發(fā)展和高速加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)各相關(guān)行業(yè)對(duì)機(jī)床性能的整體要求也不斷提高。這就使得機(jī)床行業(yè)的一些新產(chǎn)品在滿足高剛性、高穩(wěn)定性、強(qiáng)力切削等性能指標(biāo)的同時(shí)，仍需具有較高的精度和自動(dòng)化程度。就臥式加工中心而言，配合使用功能頭機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一次裝夾、多面加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也日漸凸現(xiàn)出來；而如何將功能頭選項(xiàng)對(duì)主軸重力平衡狀況的影響降至最低也一直是各機(jī)床廠普遍關(guān)注的問題。對(duì)于臥式加工中心的主軸箱機(jī)構(gòu)，尤其是總重超過4tonS以上的主軸箱機(jī)構(gòu)，若采用重錘方式平衡主軸重力，則不僅需要耗費(fèi)較大的安裝空間、降低整機(jī)的響應(yīng)速度，還難以減輕因裝配或卸下功能頭之后對(duì)主軸重力平衡造成的影響。若采用傳統(tǒng)的串聯(lián)溢流減壓閥的平衡油缸系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)主軸重力平衡，則在嚴(yán)重耗費(fèi)能源的同時(shí)(5. 5tons的主軸重力平衡機(jī)構(gòu)，僅油泵的電機(jī)保證功率就需要23kw)，也不足以解決裝配或卸下功能頭之后主軸重力平衡的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)，能夠有效地解決了裝配或卸下功能頭之后主軸重力平衡的問題，還為整機(jī)自動(dòng)化程度提供了有效的保障。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)，包括液壓泵站和執(zhí)行端控制單元組，所述液壓泵站包括依次連接的齒輪泵電機(jī)單元組、第一單向閥、電磁閥組、溢流閥組和梭閥；所述的執(zhí)行端控制單元組包括主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)和蓄能器子系統(tǒng)組成；所述主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)包括相互連接的平衡油缸和空氣過濾器；所述蓄能器子系統(tǒng)包括依次連接的第二單向閥、 第一電磁閥、蓄能器安全閥、球閥和蓄能器；所述第一電磁閥與蓄能器安全閥之間分別與壓力開關(guān)、第二電磁閥和平衡油缸相連；所述的第二電磁閥兩端還并聯(lián)有第一溢流閥。所述電磁閥組包括相互并聯(lián)的第三電磁閥和第四電磁閥。所述溢流閥組包括相互并聯(lián)的第二溢流閥和第三溢流閥。所述空氣過濾器為C型空氣過濾器。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本實(shí)用新型在使用3. 7kw的泵電機(jī)單元為統(tǒng)補(bǔ)充動(dòng)力、實(shí)現(xiàn)功能頭夾緊功能，將系統(tǒng)能耗降至最低的同時(shí)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅有效地解決了裝配或卸下功能頭之后主軸重力平衡的問題，還為整機(jī)自動(dòng)化程度提供了有效的保障。本實(shí)用新型不僅大幅縮短了附件頭切換時(shí)間、提高了整機(jī)自動(dòng)化程度和機(jī)加工效率，還為臥式加工中心提供了一整套安全可靠、清潔環(huán)保的雙工況主軸重力平衡解決方案， 為數(shù)控機(jī)床高精加工提供了有效的保障。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)，如圖1所示，包括液壓泵站B和執(zhí)行端控制單元組A，所述液壓泵站B包括依次連接的齒輪泵電機(jī)單元組1、第一單向閥2、電磁閥組、溢流閥組和梭閥7 ；所述的執(zhí)行端控制單元組A包括主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)和蓄能器子系統(tǒng)組成；所述主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)包括相互連接的平衡油缸16和空氣過濾器17 ；所述蓄能器子系統(tǒng)包括依次連接的第二單向閥8、第一電磁閥9、蓄能器安全閥10、球閥14和蓄能器15 ；所述第一電磁閥9與蓄能器安全閥10之間分別與壓力開關(guān)11、第二電磁閥12和平衡油缸16相連；所述的第二電磁閥12 兩端還并聯(lián)有第一溢流閥13。其中，電磁閥組包括相互并聯(lián)的第三電磁閥3和第四電磁閥 5。溢流閥組包括相互并聯(lián)的第二溢流閥4和第三溢流閥6?？諝膺^濾器17為C型空氣過
1 ' O本實(shí)用新型采用模塊化方式設(shè)計(jì)、安裝，整個(gè)系統(tǒng)分為液壓泵站和執(zhí)行端控制單元組。執(zhí)行端控制單元組由主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)和蓄能器子系統(tǒng)組成。其中，在液壓泵站，通過控制相關(guān)電磁閥組為系統(tǒng)提供適合于兩種工況之一(帶頭或不帶頭)的液壓油； 在蓄能器子系統(tǒng)，通過提取壓力開關(guān)的信號(hào)來進(jìn)行處理，進(jìn)而控制該系統(tǒng)中的相關(guān)電磁閥動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)油壓力的適時(shí)補(bǔ)償；而在主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)中，通過平衡油缸將系統(tǒng)油壓力轉(zhuǎn)換為拉力以平衡主軸機(jī)構(gòu)的重力。在主軸機(jī)構(gòu)不帶功能頭時(shí)(第一工況)，正常工況為第一電磁閥9、第二電磁閥 12、第三電磁閥3和第四電磁閥5均不得電，此時(shí)蓄能器15起到空氣彈簧作用，為系統(tǒng)提供額定壓力波動(dòng)范圍的液壓油，壓力開關(guān)11按照第一工況所設(shè)定范圍工作，平衡油缸16將系統(tǒng)油壓力轉(zhuǎn)換為拉力來平衡主軸機(jī)構(gòu)的重力；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于第一工況設(shè)定下限值時(shí)，壓力開關(guān)11報(bào)警，第三電磁閥3得電，齒輪泵電機(jī)單元組1提供的液壓油流經(jīng)第一單向閥2、 第四電磁閥5、第二溢流閥4、梭閥7、第二單向閥8、第一電磁閥9為系統(tǒng)補(bǔ)充能量，直至系統(tǒng)壓力達(dá)到第一工況設(shè)定的上限值，壓力開關(guān)11報(bào)警提示液壓油補(bǔ)償完成，第三電磁閥3 失電，系統(tǒng)回復(fù)至第一工況正常工作狀態(tài)。在主軸機(jī)構(gòu)配屬功能頭時(shí)(第二工況)，正常工況為第三電磁閥3得電，第四電磁閥5、第一電磁閥9和第二電磁閥12均不得電，此時(shí)蓄能器15起到空氣彈簧作用，為系統(tǒng)提供額定壓力波動(dòng)范圍的液壓油，壓力開關(guān)11按照第二工況所設(shè)定范圍工作，平衡油缸 16將系統(tǒng)油壓力轉(zhuǎn)換為拉力來平衡主軸機(jī)構(gòu)的重力；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于第二工況設(shè)定下限值時(shí)，壓力開關(guān)11報(bào)警，第四電磁閥5得電，齒輪泵電機(jī)單元組1提供的液壓油流經(jīng)第一單向閥2、第四電磁閥5、第二溢流閥4、梭閥7、第二單向閥8、第一電磁閥9為系統(tǒng)補(bǔ)充能量， 直至系統(tǒng)壓力達(dá)到第二工況設(shè)定的上限值，壓力開關(guān)11報(bào)警提示液壓油補(bǔ)償完成，第四電磁閥5失電，系統(tǒng)回復(fù)至第二工況正常工作狀態(tài)。當(dāng)且僅當(dāng)系統(tǒng)由第二工況向工況第一轉(zhuǎn)換時(shí)，第二電磁閥12得電，第三電磁閥3、 第四電磁閥5和第一電磁閥9均不得電，系統(tǒng)釋放液壓油，直至系統(tǒng)壓力達(dá)到第一工況設(shè)定的上限值，壓力開關(guān)11報(bào)警提示液壓油釋放完成，第二電磁閥12失電，系統(tǒng)按第一工況正常工作狀態(tài)處理。本實(shí)用新型采用模塊化的設(shè)計(jì)、布局思路，不僅為整機(jī)的加工精度和自動(dòng)化程度提供了行之有效的保障，也使后續(xù)安裝、調(diào)試、維護(hù)等工作變得簡(jiǎn)單、方便。綜上所述，本實(shí)用新型不僅大幅縮短了附件頭切換時(shí)間、提高了整機(jī)自動(dòng)化程度和機(jī)加工效率，還為臥式加工中心提供了一整套安全可靠、清潔環(huán)保的雙工況主軸重力平衡解決方案，為數(shù)控機(jī)床高精加工提供了有效的保障。
權(quán)利要求1.一種用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)，包括液壓泵站(B)和執(zhí)行端控制單元組(A)，其特征在于，所述液壓泵站(B)包括依次連接的齒輪泵電機(jī)單元組(1)、 第一單向閥O)、電磁閥組、溢流閥組和梭閥(7)；所述的執(zhí)行端控制單元組(A)包括主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)和蓄能器子系統(tǒng)組成；所述主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)包括相互連接的平衡油缸(16)和空氣過濾器(17)；所述蓄能器子系統(tǒng)包括依次連接的第二單向閥(8)、第一電磁閥(9)、蓄能器安全閥(10)、球閥(14)和蓄能器(15)；所述第一電磁閥(9)與蓄能器安全閥(10)之間分別與壓力開關(guān)(11)、第二電磁閥(12)和平衡油缸(16)相連；所述的第二電磁閥(12)兩端還并聯(lián)有第一溢流閥(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁閥組包括相互并聯(lián)的第三電磁閥⑶和第四電磁閥(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)，其特征在于，所述溢流閥組包括相互并聯(lián)的第二溢流閥(4)和第三溢流閥(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣過濾器(17)為C型空氣過濾器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于臥式加工中心的雙工況主軸重力平衡油缸系統(tǒng)，包括液壓泵站和執(zhí)行端控制單元組，液壓泵站包括依次連接的齒輪泵電機(jī)單元組、第一單向閥、電磁閥組、溢流閥組和梭閥；執(zhí)行端控制單元組包括主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)和蓄能器子系統(tǒng)組成；主軸重力平衡油缸子系統(tǒng)包括相互連接的平衡油缸和空氣過濾器；蓄能器子系統(tǒng)包括依次連接的第二單向閥、第一電磁閥、蓄能器安全閥、球閥和蓄能器；第一電磁閥與蓄能器安全閥之間分別與壓力開關(guān)、第二電磁閥和平衡油缸相連；第二電磁閥兩端還并聯(lián)有第一溢流閥。本實(shí)用新型能夠有效地解決了裝配或卸下功能頭之后主軸重力平衡的問題，還為整機(jī)自動(dòng)化程度提供了有效的保障。
文檔編號(hào)B23Q11/00GK202174442SQ201120254669
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者黨建華, 潘石群 申請(qǐng)人:寧波海天精工機(jī)械有限公司