一种机床油冷却系统及其控制方法与流程

本发明涉及冷却控制技术领域，特别是涉及一种机床油冷却系统及其控制方法。

背景技术：

在现代制造业中，机床是不可缺少的设备，例如cnc(computernumericalcontrol，数字控制机床)、磨床、线切割机床等。在机床作业的时候，刀具切削加工件、主轴的高速运转都会产生大量的热量，导致机床的导轨、主轴发生热变形，从而降低加工件的加工精度，也降低了刀具、主轴的寿命。因此就有了对机床进行冷却的需求。诸如油冷机(也称之为冷油机)的机床冷却机的作用是有效地降低机床切削产生的热量。

但是现有的机床油冷却系统的控温精度不高，因为冷却油旁通量太多会导致制冷剂在蒸发器换热不足，引起压缩机吸气带液情况，会影响机床可靠性运行，降低机床的使用寿命。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种机床油冷却系统，该机床油冷却系统，不仅能够有效的改善冷却油控温精度，提供机床设备加工精度，同时还提高冷却设备可靠性，延长机床使用寿命。

本发明实施例提供一种机床油冷却系统，包括有机床、制冷装置、冷却装置、第一冷凝器、液压阀部件和直流风机组件，所述机床的一端与所述制冷装置连接，另一端与所述冷却装置连接，所述制冷装置与所述冷却装置连接，所述液压阀部件的一端与所述制冷装置连接，另一端与所述第一冷凝器连接，所述第一冷凝器与所述制冷装置连接，所述直流风机组件固定于所述第一冷凝器的一侧。

进一步的，所述制冷装置包括有压缩机、蒸发器组件和节流部件，所述蒸发器组件的一端与所述压缩机连接，另一端与所述节流部件连接。

进一步的，所述液压阀部件为四通阀；

所述蒸发器组件包括有第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一蒸发器的一端与所述压缩机连接，另一端与所述四通阀的a端口连接，所述第二蒸发器的一端与所述节流部件连接，另一端与所述四通阀的b端口连接，所述节流部件与所述四通阀的d端口连接，所述第一冷凝器的一端与所述压缩机连接，另一端与所述四通阀的c端口连接。

进一步的，所述冷却装置包括有油箱、油泵、感油温组件，所述油箱的输入端与所述机床连接，所述油箱的输出端与所述油泵连接，所述第一蒸发器与所述第二蒸发器之间设置有连接管，所述油泵与所述第一蒸发器连接，所述第二蒸发器与所述机床的输入端连接，所述感油温组件连接于所述油泵和机床之间。

进一步的，所述感油温组件包括有进口油温感温包和出口油温感温包，所述进口油温感温包连接于所述第二蒸发器和所述机床的输入端之间，所述出口油温感温包连接于所述油箱的输入端和机床的输出端。

进一步的，所述液压阀部件为三通阀；

所述蒸发器组件包括有第二冷凝器和第三蒸发器，所述第三蒸发器的一端与所述节流部件连接，另一端与所述压缩机连接，所述第二冷凝器的一端与所述三通阀的e端口连接，另一端与所述节流部件连接，所述第一冷凝器的与所述三通阀的g端口连接，所述第二冷凝器与所述三通阀之间还设置有限流管，所述限流管的一端与所述三通阀的f端口连接，另一端与所述第二冷凝器和节流部件的连接处连接。

进一步的，所述冷却装置包括有油箱、油泵、感油温组件，所述油箱的输入端与所述机床连接，所述油箱的输出端与所述油泵连接，所述第三蒸发器与所述第二冷凝器之间设置有连接管，所述油泵与所述第三蒸发器连接，所述第二冷凝器与所述机床的输入端连接，所述感油温组件连接于所述油泵和机床之间。

进一步的，所述感油温组件包括有进口油温感温包和出口油温感温包，所述进口油温感温包连接于所述第二冷凝器和所述机床的输入端之间，所述出口油温感温包连接于所述油箱的输入端和机床的输出端。

本实施例还提供一种机床油冷却系统的控制方法，检测机床设备加工产生的热负荷大小，进而更具机床设备加工产生的热负荷的大小发送相应控制指令调整机床油冷却系统的运行状态。

进一步的，进而更具机床设备加工产生的热负荷的大小发送相应控制指令调整机床油冷却系统的运行状态具体为：当机床加工设备产生的热负荷较大时，直流风机组件按最高转速运转，同时通过液压阀部件改变冷却液有在制冷装置中的流经路线。

进一步的，进而更具机床设备加工产生的热负荷的大小发送相应控制指令调整机床油冷却系统的运行状态具体为：当机床加工设备产生的热负荷较大时，直流风机组件按最低转速运转，同时通过液压阀部件改变冷却液有在制冷装置中的流经路线。

与现有技术相比本发明的有益效果如下：由于设置有液压阀部件和直流风机组件，使得机床在工作中的过程当中通过液压阀部件换向及直流风机组件转速调节，改变冷却油在各个制冷装置内部的换热量，及时有效的对冷却油进行0~100%负荷的精准控温，不仅能够有效的改善冷却油控温精度，提供机床设备加工精度，同时还提高冷却设备可靠性，延长机床使用寿命。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是实施例一中机床油冷却系统大负荷时的运行状态图。

图2是实施例一中机床油冷却系统小负荷时的运行状态图。

图3是实施例二中机床油冷却系统大负荷时的运行状态图。

图4是实施例二中机床油冷却系统小负荷时的运行状态图。

图中包括有：机床1、制冷装置2、压缩机21、蒸发器组件22、第一蒸发器221、第二蒸发器222、第三蒸发器223、第二冷凝器224、节流部件23、限流管24、冷却装置3、油箱31、油泵32、感油温组件33、出口油温感温包331、进口油温感温包332、连接管34、第一冷凝器4、液压阀部件5、直流风机组件6。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1-2所示，本发明实施例提供一种机床油冷却系统，包括有机床1、制冷装置2、冷却装置3、第一冷凝器4、液压阀部件5和直流风机组件6，机床1的一端与制冷装置2连接，另一端与冷却装置3连接，制冷装置2与冷却装置3连接，液压阀部件5的一端与制冷装置2连接，另一端与第一冷凝器4连接，第一冷凝器4与制冷装置2连接，直流风机组件6固定于第一冷凝器4的一侧，使得机床在工作中的过程当中通过液压阀部件5换向及直流风机组件6转速调节，改变冷却油在制冷装置2中的换热量，及时有效的对冷却油进行0~100%负荷的精准控温，不仅能够有效的改善冷却油控温精度，提供机床设备加工精度，同时还提高冷却设备可靠性，延长机床使用寿命。。

在优选实施例中，制冷装置2包括有压缩机21、蒸发器组件22和节流部件23，蒸发器组件22的一端与压缩机21连接，另一端与节流部件23连接。

在优选实施例中，液压阀部件5为四通阀，进一步的，蒸发器组件22包括有第一蒸发器221和第二蒸发器222，第一蒸发器221的一端与压缩机21连接，另一端与四通阀的a端口连接，第二蒸发器222的一端与节流部件23连接，另一端与四通阀的b端口连接，节流部件23与四通阀的d端口连接，第一冷凝器4的一端与压缩机21连接，另一端与四通阀的c端口连接。

在优选实施例中，冷却装置3包括有油箱31、油泵32、感油温组件33，油箱31的输入端与机床1连接，油箱31的输出端与油泵32连接，第一蒸发器221与第二蒸发器222之间设置有连接管34，油泵32与第一蒸发器221连接，第二蒸发器222与机床1的输入端连接，感油温组件33连接于油泵32和机床1之间。

在优选实施例中，感油温组件33包括有进口油温感温包332和出口油温感温包331，进口油温感温包332连接于第二蒸发器222和机床1的输入端之间，出口油温感温包331连接于油箱31的输入端和机床1的输出端。

本实施例还提供一种机床油冷却系统的控制方法：包括如下步骤：

步骤一：通过检测机床设备加工产生的热负荷大小；

步骤二：当机床1设备加工产生的热负荷较大时：压缩机21将高温高压制冷剂运输到第一冷凝器4处进行换热，此时直流风机组件6按最高转速运转，然后制冷剂经过四通阀（液压阀部件5），流经节流部件23进行节流，节流后的低温低压制冷剂在第二蒸发器222换热后，再经过四通阀流向第一蒸发器221对冷却油进行继续冷却，制冷剂经过第一蒸发器221换热后重新进入压缩机21进行压缩循环。该模式第一蒸发器221和第二蒸发器222都是对冷却油进行冷却。

同时，油泵32从油箱31中抽取冷却液先输送往第一蒸发器221进行冷却，然后再进入第二蒸发器222继续冷却，此后冷却油会在经过出口油温感温包331后直接通往机床1加工设备吸收热量，从机床1加工设备出来的冷却液在流经进口油温感温包332检测后回到油箱31。

步骤三：当机床设备加工产生的热负荷较小时：压缩机21将高温高压制冷剂运输到第一冷凝器4处进行初步的换热，此时直流风机组件6按低转速运转，然后制冷剂经过四通阀（液压阀部件5），流经第二蒸发器222继续进行换热，此时第二蒸发器222充当冷凝器的作用，将流经第二蒸发器222的冷却油进行加热，然后制冷剂通过节流部件23进行节流，节流后的低温低压制冷剂再通过四通阀进入第一蒸发器221，制冷剂对第一蒸发器221的冷却油进行冷却，制冷剂经过第一蒸发器221换热后重新进入压缩机21进行压缩循环；该模式第一蒸发器221对冷却油进行冷却，第二蒸发器222对冷却油进行加热，机床1的热负荷越小，直流风机组件6的转速越低，第二蒸发器222对冷却油的加热量越大，冷却设备的制冷量就越小，当第二蒸发器222的加热量和第一蒸发器221的制冷量相当时，即可保证冷却设备在0%情况下（机床1停止加工）油温稳定在设定值范围。

同时，油泵32从油箱31中抽取冷却液先输送往第一蒸发器221进行冷却，然后再进入第二蒸发器222进行加热，此后冷却油会在经过出口油温感温包331后直接通往机床1加工设备吸收加工热量，从机床1加工设备出来的冷却液在流经进口油温感温包332检测后回到油箱31。

实施例2：

如图3-4所示，本发明实施例提供一种机床1油冷却系统，包括有机床1、制冷装置2、冷却装置3、第一冷凝器4、液压阀部件5和直流风机组件6，机床1的一端与制冷装置2连接，另一端与冷却装置3连接，制冷装置2与冷却装置3连接，液压阀部件5的一端与制冷装置2连接，另一端与第一冷凝器4连接，第一冷凝器4与制冷装置2连接，直流风机组件6固定于第一冷凝器4的一侧，使得机床在工作中的过程当中通过液压阀部件5换向及直流风机组件6转速调节，改变冷却油在制冷装置2中的换热量，及时有效的对冷却油进行0~100%负荷的精准控温，不仅能够有效的改善冷却油控温精度，提供机床设备加工精度，同时还提高冷却设备可靠性，延长机床使用寿命。

在优选实施例中，液压阀部件5为三通阀，进一步的，蒸发器组件22包括有第二冷凝器224和第三蒸发器223，第三蒸发器223的一端与节流部件23连接，另一端与压缩机21连接，第二冷凝器224的一端与三通阀的e端口连接，另一端与节流部件23连接，第一冷凝器4的与三通阀的g端口连接，第二冷凝器224与三通阀之间还设置有限流管24，限流管24的一端与三通阀的f端口连接，另一端与第二冷凝器224和节流部件23的连接处连接。

在优选实施例中，冷却装置3包括有油箱31、油泵32、感油温组件33，油箱31的输入端与机床1连接，油箱31的输出端与油泵32连接，第三蒸发器223与第二冷凝器224之间设置有连接管34，油泵32与第三蒸发器223连接，第二冷凝器224与机床1的输入端连接，感油温组件33连接于油泵32和机床1之间。

在优选实施例中，感油温组件33包括有进口油温感温包332和出口油温感温包331，进口油温感温包332连接于第二冷凝器224和机床1的输入端之间，出口油温感温包331连接于油箱31的输入端和机床1的输出端。

本实施例还提供一种机床油冷却系统的控制方法：包括如下步骤：

步骤一：通过检测机床设备加工产生的热负荷大小；

步骤二：当机床1设备加工产生的热负荷较大时：三通阀（液压阀部件5）后的制冷剂通过限流管24直接流向节流部件23，不会经过第二冷凝器224换热，然后进入到压缩机内；同时，油泵32从油箱31中抽取冷却液先输送往第一蒸发器221进行冷却，然后再进入第二蒸发器222进行加热，此后冷却油会在经过出口油温感温包331后直接通往机床1加工设备吸收加工热量，从机床1加工设备出来的冷却液在流经进口油温感温包332检测后回到油箱31

步骤三：当机床1设备加工产生的热负荷较小时：直流风机的转速会降低，减小冷凝器一的换热量，三通阀会切换制冷剂流向，三通阀（液压阀部件5）后的制冷剂会通过第二冷凝器进行换热，将已经被蒸发器冷却的机床1冷却液重新加热到目标温度；同时，油泵32从油箱31中抽取冷却液先输送往第一蒸发器221进行冷却，然后再进入第二蒸发器222进行加热，此后冷却油会在经过出口油温感温包331后直接通往机床1加工设备吸收加工热量，从机床1加工设备出来的冷却液在流经进口油温感温包332检测后回到油箱31。

与现有技术相比本发明的有益效果如下：由于设置有液压阀部件和直流风机组件，使得机床在工作中的过程当中通过液压阀部件换向及直流风机组件转速调节，改变冷却油在各个制冷装置内部的换热量，及时有效的对冷却油进行0~100%负荷的精准控温，不仅能够有效的改善冷却油控温精度，提供机床设备加工精度，同时还提高冷却设备可靠性，延长机床使用寿命。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。