专利名称：自适应式恒流静压导轨的制作方法
技术领域：
自适应式恒流静压导轨所属领域本实用新型是属于恒流静压导轨，尤其适用于超重型回转工作台所配用的恒流静压导轨机构。
技术背景静压导轨由于具有摩擦阻力小、使用寿命长、速度范围广、抗振性能好、运动精度高、适应好等优点，广泛的用于重型机床上。静压导轨又分恒流静压导轨和恒压静压导轨两种，恒流静压的油膜刚度比恒压静压的油膜刚度要高，在理论上说静压导轨的油膜刚度与油膜厚度成3次方的变化关系，工作台的负载变化会引起油膜间隙的变化，从而改变油膜刚度，在相当大的一个载荷范围内，恒流静压的浮升量变化量很小，油膜厚度基本上保持不变，因此工作台的导轨一般都采用恒流静压导轨。随着现代机床朝着超大规格方向发展，工作台所需承载重量也要求越来越大，超重型工作台在空载和满载之间的压力差值达到了 2倍以上，此时的恒流静压导轨在小载荷时的浮升量是满载时的浮升量的1. 25倍，油膜间隙变化加大，引起油膜刚度变化，会对工件的加工产生一定的影响。
发明内容本实用新型主要目的是针对现有技术中的不足，设计一种适用于超重型工作台恒流静压导轨使用的自适应式恒流供油装置使其得以满足在小载荷时小供油量，在大载荷时大供油量，始终保持油膜为一定值或在一定范围内。本实用新型所说的自适应式恒流静压导轨，主要有静压机构、油路监测系统和油路控制系统等三部分组成。静压机构由恒流供油装置和静压导轨板组成；静压导轨板与导轨之间形成闭式恒流静压导轨，静压导轨板中设置有静压腔；由变量泵驱动的恒流供油装置与静压导轨板的静压腔相联接；油路监测系统主要由安装在静压腔里的微距位移传感器、温度传感器，以及在恒流供油装置的出口设置的压力传感器、流量传感器组成，主要起到监测导轨油膜厚度、温度、压力、流量的作用；油路控制系统主要由驱动恒流供油装置的变量泵及PLC(可编程逻辑控制器)组成。由变量泵驱动的恒流供油装置，按一泵一腔的方式与每个静压导轨板的静压腔相联接，液压油通过恒流供油装置均匀地分配到每个静压腔内，保证每个静压腔内的静压油的流量都相同。在恒流供油装置的出口设置有压力传感器和流量传感器。变量泵、温度传感器、压力传感器、流量传感器和微距位移传感器均与PLC相联接。由于本实用新型所说的自适应式恒流静压导轨，采用变量泵的恒流供油装置设计，并按一泵一腔的方式进行监控和管理，通过微距位移传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器检测到的信息，利用PLC对实时的导轨油膜情况进行判断，通过信号处理和反馈，对恒流供油装置的变量泵的工况进行适当的控制，以保证出口的流量与负载相匹配，起到平衡静压导轨浮升量的目的，保护工作台导轨。
附图1 :自适应式恒流静压导轨供油装置原理示意图；附图2 自适应式恒流静压导轨剖视图。
具体实施方式
变量泵2与恒流供油装置I相连结并驱动恒流供油装置，恒流供油装置I按一泵一腔的方式联接到每个静压导轨中的静压腔7上，开始时变量泵2按给定的流量运行，液压油通过恒流供油装置I均匀的分到每个静压腔7内，形成恒流闭式静压导轨，当导轨浮升稳定后，PLC获取静压腔7中的压力、流量、温度、油膜厚度值进行判断，并自动控制变量泵2的输出流量，使导轨油膜厚度值达到设定的值。附图1是本实用新型所说的自适应式恒流静压导轨原理示意图。液压油通过恒流供油装置的出口均匀地向外输出，在恒流供油装置I的其中一个出口设有压力传感器3和流量传感器4，流量传感器4与静压腔7相连通。变量泵2、压力传感器3、温度传感器6、微距位移传感器5和流量传感器4均与PLC相联接。流量传感器的作用是检测恒流供油装置的出口流量，防止供油油路意外堵塞，保证导轨上有充分的静压油，对静压导轨起保护作用；温度传感器提供导轨的实时温度值，系统可根据该温度值判断静压油的实时粘度值，达到对静压油的精确控制提供参考，同时可设定报警温度值来进行对静压导轨进行保护，防止导轨发生意外硬摩擦而研伤；压力传感器则实时检测静压油腔内的压力，防止供油油路意外失压(如管路破损)，对静压导轨起保护作用；微距位移传感器实时检测静压导轨间油膜的厚度值，提供给PLC与设定值(该值可以是一定值，也可以是一范围)进行对比，从而决定供油量的大小，测得的厚度值比设定值大时，表明供油量偏大，要减小供油量，反之要加大供油量。以上各种监测手段获取数据的目的在于，使控制系统达到对静压导轨进行更快速、更安全、更精确、更稳定地自适应控制的目的。本实用新型所说的自适应式恒流静压导轨装置中的数据设定和监控，可以通过与PLC相连接的计算机PC和监视器10来实现。附图1中的虚线框表示，除了图中所画的多点齿轮分油器之外，还可以依照需求增加更多的恒流供油装置组。附图2为本实用新型所说的自适应式恒流静压导轨部分的示意图。静压导轨板8与导轨9之间形成静压导轨，静压导轨板8中设置有静压腔7。此外，本实用新型中所说的恒流供油装置I既可以是多头泵，也可以是多点齿轮分油器，还可以是排量相同的齿轮泵组，或者是由各种节油器组合而成的形式。
权利要求1.一种自适应式恒流静压导轨，由静压机构、油路监测系统、油路控制系统三部分组成，其特征在于，静压机构由恒流供油装置和静压导轨板组成，静压导轨板与导轨之间形成静压导轨，静压导轨中设置有静压腔；由变量泵驱动的恒流供油装置与静压导轨的静压腔相联接；油路监测系统由安装在静压腔里的微距位移传感器、温度传感器，在恒流供油装置的出口设置的压力传感器和流量传感器组成；油路控制系统由恒流供油装置自带的变量泵及PLC组成，即变量泵、微距位移传感器和流量传感器均与PLC相联接。
2.按照权利要求1所说的自适应式恒流静压导轨，其特征是，所说的恒流供油装置按照一泵一腔的方式联接到每个静压导轨的静压腔上，液压油通过恒流供油装置分到每个静压腔内，形成恒流闭式静压导轨。
3.按照权利要求1所说的 自适应式恒流静压导轨，其特征在于，所说的恒流供油装置是多点齿轮分油器，或者是排量相同的齿轮泵组。
专利摘要本实用新型属一种自适应式恒流静压导轨，特别适用于承载变动范围大而静压浮升量变化小的静压导轨。主要由静压机构、导轨监测系统、油路控制系统等三部分组成。静压机构包括平环导轨、恒流供油装置等组件。保证每个出口点的流量一致；导轨监测系统包括油膜厚度监测、导轨温度监测，压力传感器、流量传感器，起到监控静压导轨油膜厚度、温度、静压腔的压力、流量的作用；油路控制系统主要包括变量泵、PLC控制器等组件，通过对油路监控系统反馈的信号进行处理，PLC控制变量泵输出流量，达到控制静压导轨的流量，起到平衡静压导轨浮升量的目的。
文档编号B23Q1/38GK202910578SQ201220467928
公开日2013年5月1日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者阮利平, 赵明, 桂林, 龚明海 申请人:武汉重型机床集团有限公司