专利名称：用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种平衡油缸系统，特别是涉及一种用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统。
背景技术：
随着汽车、内燃机、航空航天、造船、军工家电、通用机械、泵阀业、减速箱等行业的飞速发展和高速加工技术的不断进步，国内各相关行业对机床性能的整体要求也不断提高。这就使得机床行业的一些新产品在满足高刚性、高稳定性、强力切削等性能指标的同时，仍需具有较高的精度和自动化程度。就卧式加工中心而言，配合使用功能头机构实现一次装夹、多面加工技术的优势也日渐凸现出来；而如何将功能头选项对主轴重力平衡状况的影响降至最低也一直是各机床厂普遍关注的问题。对于卧式加工中心的主轴箱机构，尤其是总重超过4tonS以上的主轴箱机构，若采用重锤方式平衡主轴重力，则不仅需要耗费较大的安装空间、降低整机的响应速度，还难以减轻因装配或卸下功能头之后对主轴重力平衡造成的影响。若采用传统的串联溢流减压阀的平衡油缸系统来实现主轴重力平衡，则在严重耗费能源的同时(5. 5tons的主轴重力平衡机构，仅油泵的电机保证功率就需要23kw)，也不足以解决装配或卸下功能头之后主轴重力平衡的问题。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统，能够有效地解决了装配或卸下功能头之后主轴重力平衡的问题，还为整机自动化程度提供了有效的保障。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统，包括液压泵站和执行端控制单元组，所述液压泵站包括依次连接的齿轮泵电机单元组、第一单向阀、电磁阀组、溢流阀组和梭阀；所述的执行端控制单元组包括主轴重力平衡油缸子系统和蓄能器子系统组成；所述主轴重力平衡油缸子系统包括相互连接的平衡油缸和空气过滤器；所述蓄能器子系统包括依次连接的第二单向阀、 第一电磁阀、蓄能器安全阀、球阀和蓄能器；所述第一电磁阀与蓄能器安全阀之间分别与压力开关、第二电磁阀和平衡油缸相连；所述的第二电磁阀两端还并联有第一溢流阀。所述电磁阀组包括相互并联的第三电磁阀和第四电磁阀。所述溢流阀组包括相互并联的第二溢流阀和第三溢流阀。所述空气过滤器为C型空气过滤器。有益效果由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果本实用新型在使用3. 7kw的泵电机单元为统补充动力、实现功能头夹紧功能，将系统能耗降至最低的同时，通过优化设计，不仅有效地解决了装配或卸下功能头之后主轴重力平衡的问题，还为整机自动化程度提供了有效的保障。本实用新型不仅大幅缩短了附件头切换时间、提高了整机自动化程度和机加工效率，还为卧式加工中心提供了一整套安全可靠、清洁环保的双工况主轴重力平衡解决方案， 为数控机床高精加工提供了有效的保障。
图1是本实用新型的系统原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本实用新型的实施方式涉及一种用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统，如图1所示，包括液压泵站B和执行端控制单元组A，所述液压泵站B包括依次连接的齿轮泵电机单元组1、第一单向阀2、电磁阀组、溢流阀组和梭阀7 ；所述的执行端控制单元组A包括主轴重力平衡油缸子系统和蓄能器子系统组成；所述主轴重力平衡油缸子系统包括相互连接的平衡油缸16和空气过滤器17 ；所述蓄能器子系统包括依次连接的第二单向阀8、第一电磁阀9、蓄能器安全阀10、球阀14和蓄能器15 ；所述第一电磁阀9与蓄能器安全阀10之间分别与压力开关11、第二电磁阀12和平衡油缸16相连；所述的第二电磁阀12 两端还并联有第一溢流阀13。其中，电磁阀组包括相互并联的第三电磁阀3和第四电磁阀 5。溢流阀组包括相互并联的第二溢流阀4和第三溢流阀6。空气过滤器17为C型空气过
1 ' O本实用新型采用模块化方式设计、安装，整个系统分为液压泵站和执行端控制单元组。执行端控制单元组由主轴重力平衡油缸子系统和蓄能器子系统组成。其中，在液压泵站，通过控制相关电磁阀组为系统提供适合于两种工况之一(带头或不带头)的液压油； 在蓄能器子系统，通过提取压力开关的信号来进行处理，进而控制该系统中的相关电磁阀动作以实现系统油压力的适时补偿；而在主轴重力平衡油缸子系统中，通过平衡油缸将系统油压力转换为拉力以平衡主轴机构的重力。在主轴机构不带功能头时(第一工况)，正常工况为第一电磁阀9、第二电磁阀 12、第三电磁阀3和第四电磁阀5均不得电，此时蓄能器15起到空气弹簧作用，为系统提供额定压力波动范围的液压油，压力开关11按照第一工况所设定范围工作，平衡油缸16将系统油压力转换为拉力来平衡主轴机构的重力；当系统压力低于第一工况设定下限值时，压力开关11报警，第三电磁阀3得电，齿轮泵电机单元组1提供的液压油流经第一单向阀2、 第四电磁阀5、第二溢流阀4、梭阀7、第二单向阀8、第一电磁阀9为系统补充能量，直至系统压力达到第一工况设定的上限值，压力开关11报警提示液压油补偿完成，第三电磁阀3 失电，系统回复至第一工况正常工作状态。在主轴机构配属功能头时(第二工况)，正常工况为第三电磁阀3得电，第四电磁阀5、第一电磁阀9和第二电磁阀12均不得电，此时蓄能器15起到空气弹簧作用，为系统提供额定压力波动范围的液压油，压力开关11按照第二工况所设定范围工作，平衡油缸 16将系统油压力转换为拉力来平衡主轴机构的重力；当系统压力低于第二工况设定下限值时，压力开关11报警，第四电磁阀5得电，齿轮泵电机单元组1提供的液压油流经第一单向阀2、第四电磁阀5、第二溢流阀4、梭阀7、第二单向阀8、第一电磁阀9为系统补充能量， 直至系统压力达到第二工况设定的上限值，压力开关11报警提示液压油补偿完成，第四电磁阀5失电，系统回复至第二工况正常工作状态。当且仅当系统由第二工况向工况第一转换时，第二电磁阀12得电，第三电磁阀3、 第四电磁阀5和第一电磁阀9均不得电，系统释放液压油，直至系统压力达到第一工况设定的上限值，压力开关11报警提示液压油释放完成，第二电磁阀12失电，系统按第一工况正常工作状态处理。本实用新型采用模块化的设计、布局思路，不仅为整机的加工精度和自动化程度提供了行之有效的保障，也使后续安装、调试、维护等工作变得简单、方便。综上所述，本实用新型不仅大幅缩短了附件头切换时间、提高了整机自动化程度和机加工效率，还为卧式加工中心提供了一整套安全可靠、清洁环保的双工况主轴重力平衡解决方案，为数控机床高精加工提供了有效的保障。
权利要求1.一种用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统，包括液压泵站(B)和执行端控制单元组(A)，其特征在于，所述液压泵站(B)包括依次连接的齿轮泵电机单元组(1)、 第一单向阀O)、电磁阀组、溢流阀组和梭阀(7)；所述的执行端控制单元组(A)包括主轴重力平衡油缸子系统和蓄能器子系统组成；所述主轴重力平衡油缸子系统包括相互连接的平衡油缸(16)和空气过滤器(17)；所述蓄能器子系统包括依次连接的第二单向阀(8)、第一电磁阀(9)、蓄能器安全阀(10)、球阀(14)和蓄能器(15)；所述第一电磁阀(9)与蓄能器安全阀(10)之间分别与压力开关(11)、第二电磁阀(12)和平衡油缸(16)相连；所述的第二电磁阀(12)两端还并联有第一溢流阀(13)。
2.根据权利要求1所述的用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统，其特征在于，所述电磁阀组包括相互并联的第三电磁阀⑶和第四电磁阀(5)。
3.根据权利要求1所述的用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统，其特征在于，所述溢流阀组包括相互并联的第二溢流阀(4)和第三溢流阀(6)。
4.根据权利要求1所述的用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统，其特征在于，所述空气过滤器(17)为C型空气过滤器。
专利摘要本实用新型涉及一种用于卧式加工中心的双工况主轴重力平衡油缸系统，包括液压泵站和执行端控制单元组，液压泵站包括依次连接的齿轮泵电机单元组、第一单向阀、电磁阀组、溢流阀组和梭阀；执行端控制单元组包括主轴重力平衡油缸子系统和蓄能器子系统组成；主轴重力平衡油缸子系统包括相互连接的平衡油缸和空气过滤器；蓄能器子系统包括依次连接的第二单向阀、第一电磁阀、蓄能器安全阀、球阀和蓄能器；第一电磁阀与蓄能器安全阀之间分别与压力开关、第二电磁阀和平衡油缸相连；第二电磁阀两端还并联有第一溢流阀。本实用新型能够有效地解决了装配或卸下功能头之后主轴重力平衡的问题，还为整机自动化程度提供了有效的保障。
文档编号B23Q11/00GK202174442SQ201120254669
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者党建华, 潘石群 申请人:宁波海天精工机械有限公司