一种位置反馈的静压导轨油膜控制系统的制作方法

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一种位置反馈的静压导轨油膜控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及液体静压导轨技术等领域,具体的说,是一种位置反馈的静压导 轨油膜控制系统。
【背景技术】
[0002] 液体静压导轨是在导轨与滑台之间充入一定压力的液压油,使导轨的运动副之间 被油膜隔开,减小了因导轨表面加工误差的影响,使导轨可W获得很高的运动精度,同时, 液体摩擦的存在使得导轨可W在很宽的速度范围与载荷条件下无磨损的工作,由于油膜的 存在,导轨还具有良好的吸振性与润滑性,并具有工作平稳可靠、寿命高、运动速度的变化 对油膜厚度和刚度的影响小等优点,能满足高精度、重载荷及各种速度范围机床的要求,在 各类机床中的得到广泛的应用。
[0003] 液体静压导轨供油系统将压力油输入到滑台油腔中,当滑台油腔压力与液压油作 用面积的乘积大于外负载时,滑台浮起,浮起高度即为油膜厚度,随着外负载的变化,油膜 厚度亦随之变化,而油膜厚度变化,不仅会影响导轨自身的刚度、阻尼特性,而且对导轨的 运动精度、定位精度,W及机床的加工精度都有较大影响。因此,有必要采取必要的措施,在 外负载变化使保持油膜厚度的恒定,W确保导轨系统的性能,最终保证机床的加工性能。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于设计出一种位置反馈的静压导轨油膜控制系统,选用溢流 阀,位移传感器,控制器、定量液压累、伺服电机对油膜厚度进行控制,实现液体静压导轨油 膜厚度恒定的效果。
[0005] 本实用新型通过下述技术方案实现:一种位置反馈的静压导轨油膜控制系统,包 括液体静压导轨及与液体静压导轨相连接的测控系统,所述测控系统内设置有位移传感 器、模数转换器、数模转换器、控制器、编码器、伺服电机及定量液压累,所述位移传感器设 置在液体静压导轨的内侧,所述位移传感器连接模数转换器,所述模数转换器连接控制器, 所述控制器依次连接编码器、伺服电机及定量液压累,所述定量液压累与液体静压导轨通 过管路相连接;在所述定量液压累与液体静压导轨相连接的管路上还通过管道系统接入溢 流阀。
[0006] 进一步的为更好的实现本实用新型,特别设置成下述方式:所述液体静压导轨包 括导轨和滑台,所述滑台置于导轨上,所述位移传感器置于滑台的内侧。
[0007] 进一步的为更好的实现本实用新型,特别设置成下述方式:所述定量液压累通过 管路与滑台的进油口连接。
[000引进一步的为更好的实现本实用新型,特别设置成下述方式:所述溢流阀和定量液 压累都连接有储油装置。
[0009]进一步的为更好的实现本实用新型,特别设置成下述方式:还包括控制计算机,所 述控制计算机与控制器相连接。
[0010] 进一步的为更好的实现本实用新型,特别设置成下述方式:所述位移传感器采用 非接触式位移传感器。
[0011] 本实用新型与现有技术相比,具有W下优点及有益效果:
[0012] 本实用新型选用溢流阀,位移传感器,控制器、定量液压累、伺服电机对油膜厚度 进行控制,实现液体静压导轨油膜厚度恒定的效果。
[0013] 本实用新型采用伺服电机带定量液压累为导轨进行供油,当油腔压力增加或减小 时,通过提高或降低伺服电机转速,增加或减少供油量,从而使油膜厚度保持恒定。
[0014] 本实用新型在滑台内侧安装有非接触式位移传感器,用W检测滑台的浮起量,并 将检测到的油膜厚度数值返回控制器,在控制器内对检测值与设定值进行比较,当二者相 等时,系统保持现状;当二者不相等时,控制器输出信号,由编码器对信号进行转换后控制 伺服电机提高或降低转速,提高或降低定量液压累的输出流量,进而提高或降低滑台油腔 封油边的出油流量,改变油膜厚度,直至其与设定值相符。
[0015] 本实用新型亦可通过控制计算机对参数进行控制和显示。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型结构图。
[0017]其中,1-溢流阀,2-导轨,3-滑台,4-位移传感器,5-模数转换器,6-数模转换器,7- 控制器,8-控制计算机,9-编码器,10-伺服电机,11-定量液压累。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明,但本实用新型的实施方式不 限于此。
[0019] 根据液体静压导轨封油边流量公式
其中,Q为封油边泄漏 流量,P为滑台油腔压力,h为油膜厚度,μ为液体的动力粘度,B为滑台油腔宽度,bi为宽度方 向的封油边尺寸,L为滑台油腔长度,h为长度方向的封油边尺寸。当外负载W增加时,油腔 压力
根据公式可W看出,随着外负载的增加,油腔压力增大,如果流量Q 保持不变,油膜厚度h必然减小,因此,采用伺服电机带定量液压累为导轨进行供油,当油腔 压力增加时,提高伺服电机转速,增加供油量,从而使油膜厚度保持恒定。
[0020] 实施例1:
[0021] -种位置反馈的静压导轨油膜控制系统,选用溢流阀,位移传感器,控制器、定量 液压累、伺服电机对油膜厚度进行控制,实现液体静压导轨油膜厚度恒定的效果,如图1所 示,特别设置成下述结构:包括液体静压导轨及与液体静压导轨相连接的测控系统,所述测 控系统内设置有位移传感器4、模数转换器5、数模转换器6、控制器7、编码器9、伺服电机10 及定量液压累11,所述位移传感器4设置在液体静压导轨的内侧,所述位移传感器4连接模 数转换器5,所述模数转换器5连接控制器7,所述控制器7依次连接编码器9、伺服电机10及 定量液压累11,所述定量液压累11与液体静压导轨通过管路相连接;在所述定量液压累11 与液体静压导轨相连接的管路上还通过管道系统接入溢流阀1。
[0022] 实施例2:
[0023] 本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化,进一步的为更好的实现本发明, 能够在滑台与导轨之间充入一定压力的液压油,使导轨的运动副之间被油膜隔开,如图1所 示,特别设置成下述结构:所述液体静压导轨包括导轨2和滑台3,所述滑台3置于导轨2上, 所述
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