本發(fā)明涉及數(shù)控機床領(lǐng)域，特別涉及機床的主軸箱或滑枕的平衡控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

數(shù)控機床的主軸箱或滑枕的平衡控制主要是為了平衡主軸箱或滑枕重量，減小重力軸絲杠驅(qū)動主軸箱或滑枕運動的驅(qū)動力，降低絲杠磨損。

目前，數(shù)控加工中心通常采用泵用減壓閥平衡主軸箱或滑枕的重量，但是采用泵用減壓閥控制壓差值不精準、不及時，不能夠滿足高檔次數(shù)控加工中心的需求。此外，還有一些數(shù)控加工中心采用蓄能器和單油缸的方式平衡主軸箱或滑枕的重量，但是這種方式壓力控制精度較低，并且在部件運動時，壓力值會在一定范圍內(nèi)變化，進而導(dǎo)致蓄能器和單油缸組成的平衡系統(tǒng)效果不理想。因此，平衡控制系統(tǒng)會直接影響整個數(shù)控加工中心的精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)，包括：

第一油缸和第二油缸，對稱地設(shè)置于主軸箱或滑枕兩側(cè)，所述第一油缸用于推動所述主軸箱或滑枕左側(cè)面運動，所述第二油缸用于推動所述主軸箱或滑枕右側(cè)面運動；

第一壓力傳感器，和所述第一油缸相關(guān)聯(lián)，以用于采集和生成第一壓力信號；

第二壓力傳感器，和所述第二油缸相關(guān)聯(lián)，以用于采集和生成第二壓力信號；

控制器，對所述第一壓力信號和預(yù)設(shè)壓力信號進行對比生成第一壓力差信號，對所述第二壓力信號和預(yù)設(shè)壓力信號進行對比生成第二壓力差號；

第一電液比例控制閥，能夠根據(jù)所述第一壓力差號調(diào)整輸入所述第一油缸的液壓油的壓力和流量；

第二電液比例控制閥，能夠根據(jù)所述控制器反饋的第二壓力差號調(diào)整輸入所述第二油缸的液壓油的壓力和流量。

本發(fā)明所提供的平衡控制系統(tǒng)能夠在主軸箱或滑枕快速移動時(≥24m/min)，實時調(diào)整第一油缸和第二油缸內(nèi)的壓力，壓力控制精度高，響應(yīng)速度快，同步性強，從而實現(xiàn)了加工中心高速、高精度性能。另外，本發(fā)明在外部液壓油管道上設(shè)置壓力傳感器、電液比例控制閥及控制器，使主軸箱或滑枕得到精確、實時、穩(wěn)定的平衡壓力，有利于主軸箱或滑枕垂直上下伺服進給機構(gòu)動態(tài)特性及定位精度的提高。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述的用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)還可以包括：

第一電磁換向閥，能夠開啟或關(guān)閉和所述第一油缸相連的液壓油管路；

第二電磁換向閥，能夠開啟或關(guān)閉和所述第二油缸相連的液壓油管路；

第一蓄能器，用于存儲一定量的液壓油，以使得所述第一電磁換向閥停止工作時，保持第一油缸內(nèi)的壓力；

第一壓力繼電器，能夠根據(jù)液壓油管路中的壓力關(guān)閉或接通所述第一電磁換向閥；

第二蓄能器，用于存儲一定量的液壓油，以使得所述第二電磁換向閥停止工作時，保持第二油缸內(nèi)的壓力；

第二壓力繼電器，能夠根據(jù)液壓油管路中的壓力關(guān)閉或接通所述第二電磁換向閥。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述的用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)，包括：

第一截止閥，設(shè)置于液壓油管路中，用于在維修時卸掉所述第一油缸和所述第一蓄能器中的液壓油；

第二截止閥，設(shè)置于液壓油管路中，用于在維修時卸掉所述第二油缸和所述第二蓄能器中的液壓油。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述的用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)還包括：

液壓油箱；

變量泵，用于從所述液壓油箱向液壓油管道泵送液壓油；

吸油濾油器，臨近所述液壓油箱的出油口設(shè)置，用于對液壓油進行第一次過濾；

壓力管道濾油器，用于對處于壓油管道中的液壓油進行第二次過濾；

電磁溢流閥，用于將經(jīng)過第二次過濾的液壓油調(diào)整至預(yù)定壓力。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述的用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系包括：

第一球鉸和第二球鉸，第一球鉸的球鉸支座固定設(shè)置于所述主軸箱或滑枕左側(cè)面，第一球鉸的球部件和所述第一油缸的活塞桿固定連接；第二球鉸的球鉸支座固定設(shè)置于所述主軸箱或滑枕左側(cè)面，第二球鉸的球部件和所述第二油缸的活塞桿固定連接。

當(dāng)?shù)谝挥透缀偷诙透椎幕钊麠U運動軸線與主軸箱或滑枕重力軸運動軸線之間存在一定的角度誤差時，球鉸連接具有一定的調(diào)心作用，能夠消除角度誤差帶來的影響。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述的述的用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)包括：設(shè)置于所述主軸箱或滑枕左側(cè)端面的、用于承載所述第一球鉸的球鉸支座的第一支座；設(shè)置于所述主軸箱或滑枕左側(cè)端面的、用于承載所述第二球鉸的球鉸支座的第二支座。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施方式的用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)的機械機構(gòu)部分示意圖；

圖2為本發(fā)明一實施方式的用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)的管路/電路部分示意圖。

其中：

第一支座11；第二支座12；

第一油缸21；第二油缸22；

外部液壓油管道30；第一電液比例控制閥31；第二電液比例控制閥32；第一壓力傳感器33；第二壓力傳感器34；液壓油箱35、變量泵36、吸油濾油器37、壓力管道濾油器38、電磁溢流閥39；

第一電磁換向閥51；第二電磁換向閥52；第一蓄能器53；第二蓄能器54；第一壓力繼電器55；第二壓力繼電器56；第一截止閥57；第二截止閥58；

第一球鉸61；第二球鉸62。

具體實施方式

為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對發(fā)明作進一步詳細的說明。雖然附圖中顯示了本公開示例性實施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹的理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

參照圖1和2，本發(fā)明一實施方式提供了一種用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)，包括第一支座11和第二支座12、第一油缸21和第二油缸22、外部液壓油管道30、第一電液比例控制閥31、第二電液比例控制閥32、第一壓力傳感器33、第二壓力傳感器34、控制器(圖未示出)。

第一支座11和第二支座12對稱地設(shè)置于主軸箱或滑枕4兩側(cè)。第一油缸21和第二油缸22對稱地設(shè)置于主軸箱或滑枕4兩側(cè)，第一油缸21的缸體固定地設(shè)置于機床的立柱或溜板(圖未示出)上，第一油缸21的活塞桿和第一支座11連接。第二油缸22的缸體固定地設(shè)置于機床的立柱或溜板(圖未示出)上，第二油缸22的活塞桿和第二支座12連接。

外部液壓油管道30和第一油缸21、第二油缸22的缸體連通，以向其內(nèi)部輸送液壓油。第一壓力傳感器33和第一油缸21相關(guān)聯(lián)，第二壓力傳感器34和第二油缸22相關(guān)聯(lián)，分別用于采集第一油缸21和第二缸油22缸體內(nèi)的壓力，并將該壓力轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的第一壓力和第二壓力信號。

控制器對第一壓力信號和預(yù)設(shè)壓力信號進行對比生成第一壓力差信號，對第二壓力信號和預(yù)設(shè)壓力信號進行對比生成第二壓力差號。第一電液比例控制閥31能夠根據(jù)該第一壓力差信號調(diào)整輸入第一油缸21的液壓油的壓力和流量。第二電液比例控制閥32能夠根據(jù)控制器反饋的第二壓力差號調(diào)整輸入第二油缸22的液壓油的壓力和流量，最終實現(xiàn)第一油缸21和第二油缸22中的壓力平衡，進而使主軸箱或滑枕4的左右兩側(cè)保持在平衡位置。

由此可知，本發(fā)明提供的平衡控制系統(tǒng)位于主軸箱或滑枕4兩側(cè)的部件是完全對稱的。當(dāng)主軸箱或滑枕4重力軸發(fā)生移動時，由于誤差等原因，第一油缸21和第二缸油22缸體內(nèi)的壓力會有不同，進而導(dǎo)致受力不均。本發(fā)明提供用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)能夠保證第一油缸21和第二油缸22得到精確、實時、穩(wěn)定的平衡壓力，活塞桿受力均勻，同步性好，進一步提高加工中心重力軸伺服進給機構(gòu)動態(tài)響應(yīng)性能。

在本發(fā)明的一些實施方式中，還包括第一電磁換向閥51、第二電磁換向閥52、第一蓄能器53、第二蓄能器54、第一壓力繼電器55和第二壓力繼電器56。第一電磁換向閥51能夠開啟或關(guān)閉和第一油缸21相連的液壓油管路，第二電磁換向閥52能夠開啟或關(guān)閉和第二油缸22相連的液壓油管路。第一蓄能器53用于存儲一定量的液壓油，以使得第一電磁換向閥51停止工作時，保持第一油缸21內(nèi)的壓力。第一壓力繼電器55持續(xù)監(jiān)測液壓油管路中的壓力，隨時準備向第一電磁換向閥51供電。第二電磁換向閥52、第二蓄能器54、第二壓力繼電器56和第二油缸22同樣按照上述方式工作。

除此之外，還可以包括第一截止閥57和第二截止閥58。當(dāng)主軸箱或滑枕4停在某位置時，第一電磁換向閥51和第二電磁換向閥52停止工作，第一蓄能器53和第二蓄能器54內(nèi)存儲一定量的液壓油，以用于保持第一油缸21和第二油缸22內(nèi)的壓力不變。當(dāng)維修時，可以通過第一截止閥57卸掉第一油缸21以及第一蓄能器53中的液壓油，通過第二截止閥58卸掉第二油缸22以及第二蓄能器54中的液壓油。

繼續(xù)參照圖1和2，本發(fā)明的一實施方式中的用于機床的主軸箱或滑枕的平衡控制系統(tǒng)還包括了液壓油箱35、變量泵36、吸油濾油器37、壓力管道濾油器38、電磁溢流閥39。

變量泵36從液壓油箱35向外部液壓油管道30泵送液壓油，泵入外部液壓油管道30的液壓油首先經(jīng)過吸油濾油器37進行第一次過濾，然后再進過壓力管道濾油器38進行第二次過濾。吸油濾油器37和壓力管道濾油器38之間的外部液壓油管道30中可以設(shè)置一個管式單向閥。經(jīng)過第二次過濾的液壓油被電磁溢流閥39調(diào)整至預(yù)定壓力。外部液壓油管道30可接入一個壓力表，以用于向操作人員顯示管道內(nèi)的壓力。調(diào)整至預(yù)定壓力的液壓油分別經(jīng)過上述第一電液比例控制閥31和第二電液比例控制閥32注入第一油缸21和第二油缸22的缸體內(nèi)。

進一步地，第一油缸21的活塞桿通過第一球鉸61和第一支座11連接，第一球鉸61的球鉸支座采用銷軸固定設(shè)置于第一支座11上，第一球鉸61的球部件和第一油缸21的活塞桿固定連接。同樣地，第二油缸22的活塞桿通過第二球鉸62和第二支座12連接，第二球鉸62的球鉸支座采用銷軸固定設(shè)置于第二支座12上，第二球鉸62的球部件和第二油缸22的活塞桿固定連接。

最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制性的。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。