一种机床液体静压导轨油膜厚度检测试验台的制作方法_2

文档序号:9371787阅读:来源:国知局
杠,44、轴承I,45、弹性挡圈,46、静压导轨,47、右轴承支架,48、左轴承支架,49、垂直移动模块,50、立柱,51、滑块I,52、轴承II,53、滚珠丝杆,54、手柄,55、手柄支架,56、滑块II,57、连杆。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0024]如图2和3所示,一种机床液体静压导轨油膜厚度检测试验台,包括力发生装置和油膜厚度检测系统,所述力发生装置包括力伺服液压控制系统和移动模块,移动模块包括水平移动模块36和垂直移动模块49 ;
[0025]所述力伺服液压控制系统可包括力伺服液压控制回路和供油系统,所述力伺服液压控制回路包括依次连接的第二吸油过滤器16、伺服阀17和双活塞杆液压缸18 ;所述供油系统包括油箱2、供油回路和回油回路,所述供油回路包括依次连接的第一吸油过滤器4、第一截止阀5、第一变量栗6和第一单向阀11,所述第一变量栗6通过第一联轴器7与第一电动机8连接;所述回油回路包括依次连接的第一溢流阀12、水冷却器13和回油过滤器14,第一单向阀11与第二吸油过滤器16连接;
[0026]所述水平移动模块36包括第二电动机37、电动机支架38、滚珠丝杠43、动压导轨20、布置在底板上的静压导轨46以及安装在静压导轨46两端的左轴承支架48和右轴承支架47,动压导轨20安装在静压导轨46上,可相对静压导轨46左右移动;滚珠丝杠43穿过动压导轨20布置在静压导轨46的上方,滚珠丝杠43的左端连接有滚珠丝杠螺母组件42,滚珠丝杠螺母组件42通过压紧螺母40、角接触球轴承41安装在左轴承支架48,滚珠丝杠43的右端通过轴承144安装在右轴承支架47上;第二电动机37通过电动机支架38安装在静压导轨46的左侧,且第二电动机37的转轴通过第二联轴器39与滚珠丝杠43的轴端连接;
[0027]所述垂直移动模块49包括手柄54、手柄支架55、滚珠丝杆53、滑块151、滑块II56、连杆57和立柱50,手柄支架55安装在手柄54和滚珠丝杆53之间,用于支撑手柄;滚珠丝杆53 —端与手柄54连接,另一端通过轴承1152与立柱50连接;滑块1156安装在滚珠丝杆53上,并可沿滚珠丝杆53左右移动,滑块151安装在立柱50上,并可沿立柱50上下移动;滑块Π56通过连杆57与滑块151连接,立柱50布置在水平移动模块36中的底板上;
[0028]所述油膜厚度检测系统包括过滤器25、第二变量栗24、第二溢流阀23、第二节流阀22、压力传感器29、第一节流阀27和计算机28,过滤器25与第二变量栗24的进油口连接,第二变量栗24的出油口分别与第二溢流阀23、第二节流阀22连接,并通过第二节流阀22与动压导轨20上设置的进油口 21连通;压力传感器29安装在动压导轨20下方,用于检测压力,并将检测到的压力信息传送给计算机28 ;动压导轨20内的油液经第一节流阀27流入油箱;
[0029]所述双活塞杆液压缸18固定安装在滑块151上。
[0030]工作时,由过滤器25、第二变量栗24、第二溢流阀23、第二节流阀22、进油口 21、动压导轨20、压力传感器29、第一节流阀27、液压油和计算机28构成的油膜厚度检测系统作为一个闭环检测系统,可以实时监测机床工作过程中静压导轨实际油膜厚度的大小。如图1所示,系统输入的力和压力传感器29输出的力的差值通过A/D转换器传递到计算机28,再通过D/A转换器,使得伺服阀17得电,使力伺服液压控制回路工作,控制伺服阀17的开口的大小和方向来驱动双活塞杆液压缸18的运动,进而对导轨施加载荷力。先使第一电动机8得电,通过第一联轴器7带动第一变量栗6工作,从油箱2中吸入液压油26,液压油26经过第一吸油过滤器4和第一截止阀5,然后液压油26经过第一单向阀11便可以进入三条液压回路;通过第一溢流阀12将多余的油液经过水冷却器13降温后,再经过回油过滤器14进入油箱2,第一溢流阀12为保持系统油液压力稳定。其中,计算机在对测试数据进行处理时,可将动、静导轨间隙通过显示屏显示出来,便于操作人员更直观的了解动、静导轨间隙。
[0031]如图4和图5所示,水平移动模块36的工作过程为:先使第二电动机37得电,通过第二联轴器39带动滚珠丝杠螺母组件转动,进而推动动压导轨20沿静压导轨46水平直线运动。电动机支架38对第二电动机37和第二联轴器39起支撑作用。第二联轴器39连接电动机的转轴和滚珠丝杠轴端,将电动机的驱动力传递给滚珠丝杠43。滚珠丝杠43上的压紧螺母34锁紧通丝外接头,采用螺母和螺栓之间的摩擦力进行自锁,锁紧轴承,消除间隙。滚珠丝杠43上的角接触球轴承41可同时承受径向负荷和轴向负荷,能在较高的转速下工作,并且接触角越大,轴向承载能力越高,可以保证传动精度又增加传递扭力。左轴承支架48用来支撑轴承,它能够承担径向载荷,可以用来固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。带法兰的滚珠丝杠螺母组件包括螺母、丝杠、密封环及滚珠,丝杠外周面设有螺旋状的滚珠滚动轨道,螺母内周面设有螺旋状的滚珠滚动凹槽,丝杠与螺母套合后滚珠滚动轨道与滚珠滚动凹槽形成一个容纳多个滚珠滚动的滚动通道,滚动通道由若干个回珠器分割成数段,滚珠在前后回珠器之间循环滚动,密封环位于螺母的两端将滚动通道的两端封闭,而且滚珠丝杠螺母一端设有与螺母固定连接的法兰,法兰与螺母作为一个整体与工件直接配合,减少了配合误差,使丝杠螺母平稳运行,进一步提高了丝杠螺母的使用寿命,法兰上有与装配工件轴向或纵向固接的连接孔,拆装方便,节约了另配螺母座套的材料。动压导轨20可以通过滚珠丝杠副的推动沿着静压导轨46做水平直线运动。轴承144的设置可使滚珠丝杠正常的运转。弹性挡圈45的内径比装配轴径稍小,可以防止轴承发生不必要的轴向窜动。右轴承支架47起到支撑轴承的作用。
[0032]如图6和图7所示,垂直移动模块49的工作过程为:手柄54通过手摇提供驱动力。此驱动力驱动滚珠丝杆53,使其可以正反转动。手柄支架55安装在手柄54与滚珠丝杆53之间,对手柄54起到支撑的作用。滚珠丝杆53上安装的滑块1156的内孔结构效仿此前的滚珠丝杠螺母机构,从而滑块可以水平直线运动,轴承1152支撑着滚珠丝杠副。滑块151和滑块1156的双滑块机构可以通过连杆57将水平运动转换成竖直运动。竖直运动时,滑块151在立柱50上通过连杆57的驱动而滑动,滑块151上固定的双活塞杆液压缸19随之一起作竖直运动;同时,通过控制伺服阀18的开口的大小和方向来驱动双活塞杆液压缸19的运动,实现对不同型号导轨施加载荷力。
[0033]作为本发明的进一步改进,所述供油系统还可增设与供油回路并连接的手动栗备用系统,所述手动栗备用系统包括手动栗33、第二截止阀34、第三吸油过滤器35和第三单向阀30,手动栗33与第三溢流阀31、第三截止阀32并联接,并联后的一端通过第三单向阀30与第一单向阀11和第二单向阀15的连接处连接,另一端通过第二截止阀34与第三吸油过滤器35连接,第三吸油过滤器35与油箱连接。当装置在工作过程中出现停电时,可操作手动栗33,油箱中的油液经过第三吸油过滤器35和第二截止阀3
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