一种具备温控能力的中空直线导轨的制作方法

1.本实用新型属于直线导轨技术领域，尤其是一种具备温控能力的中空直线导轨。


背景技术：

2.直线导轨由导轨与滑块组成，其运动通过钢珠在导轨与滑块之间无限滚动循环实现，直线导轨的摩擦系数为传统滑动导引的五十分之一，可使设备实现很高的定位精度，已经成为机械设备的核心部件之一。
3.就现有技术而言，直线导轨使用过程中需要承受较大的载荷，高速的直线运动或高频率的往复运动会导致直线导轨和滑块摩擦升温。导轨与滑块温度升高会使得导轨和滑块珠道内钢珠发生热膨胀，进而增大导轨与滑块之间的滚动摩擦阻力，从而影响直线导轨的定位精度；且由于导轨与钢珠热膨胀的不可控性，会导致直线导轨在运动过程中承受的摩擦阻力数值变化，从而导致设备运行不稳定等情况发生；此外，直线导轨滑块的珠道内存在润滑油，直线导轨的温度升高、发热会加速润滑油的劣化速度，进而对钢珠和珠道造成磨损，减少直线导轨的使用寿命。
4.综上所述，随着直线导轨的使用，钢珠及珠道会出现正常的磨损，预压力损失，钢珠与珠道间隙增大，直线导轨运行时出现振动，当振动影响设备正产生产加工时，需要更换钢珠或滑块，但现有设备没有监测直线导轨温度和振动情况的设备，会导致设备发生无预警停机，加工错误衍生出批量的废料与耗材，滑块的损毁可能对设备其他机构造成冲击性的伤害。故急需一种能够及时调控使用温度，并反馈使用异常的直线导轨，已解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.实用新型目的：提供一种具备温控能力的中空直线导轨，以解决现有技术存在的上述问题。
6.技术方案：一种具备温控能力的中空直线导轨，包括冷却液泵站、温度传感装置、直线导轨、集成滑块和控制箱，所述直线导轨上设置有集成滑块，所述直线导轨两端分别连接有流入管路和流出管路，所述流入管路和流出管路均与冷却液泵站连接，所述冷却液泵站通过流入管路和流出管路与直线导轨内部开设的冷却通道形成冷却液回路；
7.其中，所述流入管路和流出管路上分别安装有温度传感装置，所述集成滑块上安装有用于检测自身运行条件的传感器，所述传感器和温度传感装置的输出端均与控制箱连接，所述控制箱根据传感器和两个温度传感装置的反馈，控制冷却液泵站为冷却液回路供给冷却液。
8.进一步的，所述冷却液泵站包括冷却液储存箱、泵体、温度控制模块和阀块，所述冷却液储存箱上安装有阀块，所述流入管路和流出管路均连接在阀块上，所述冷却液储存箱上安装有泵体，用于为冷却液在冷却液回路的循环提供动力，所述冷却液储存箱上安装有温度控制模块，用于对冷却液降温。
9.进一步的，所述冷却通道的一端与流入管路连接，另一端与流出管路连接，所述冷却通道呈多支路细管路结构，用于增大冷却液与直线导轨的接触面积。
10.进一步的，所述集成滑块包括滑块主体和润滑油箱，所述滑块主体与直线导轨配合，所述滑块主体上安装有润滑油箱，用于为直线导轨补充润滑油。
11.进一步的，所述集成滑块上用于检测自身运行条件的传感器安装在滑块主体上，所述传感器包括振动传感器和温度传感器，所述振动传感器和温度传感器的输出端端均与控制箱连接，所述振动传感器用于检测滑块主体在使用过程中产生的振动值，所述温度传感器用于检测滑块主体运行过程中的温度值。
12.进一步的，所述流入管路上安装有比例调速阀，所述比例调速阀的开度受控制箱控制。
13.有益效果：本实用新型在直线导轨上开设冷却通道，并通过冷却液泵站为冷却通道供给冷却液，且直线导轨两端的冷却液温度被检测，控制箱能根据冷却液温度差对循环冷却液进行温度控制，避免发生温度超出合理范围对设备造成损伤的情况，实现对直线导轨迅速降温的目的；另外，集成滑块的震动和润滑油异常会被及时反馈到控制箱，避免异常工况的发生。
附图说明
14.图1是本实用新型的结构示意图。
15.图2是本实用新型的俯视图。
16.图3是本实用新型中冷却液泵站的结构示意图。
17.图4是本实用新型直线导轨的内部结构示意图。
18.图5是本实用新型集成滑块的结构示意图。
19.附图标记为：1、冷却液泵站；11、冷却液储存箱；12、泵体；13、温度控制模块；14、阀块；2、流入管路；3、比例调速阀；4、温度传感装置；5、直线导轨；51、冷却通道；6、流出管路；7、集成滑块；71、滑块主体；72、润滑油箱；73、振动传感器；74、温度传感器。
具体实施方式
20.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
21.如图1-图2所示，一种具备温控能力的中空直线导轨，包括冷却液泵站1、温度传感装置4、直线导轨5、集成滑块7和控制箱，直线导轨5上设置有集成滑块7，直线导轨5两端分别连接有流入管路2和流出管路6，流入管路2和流出管路6均与冷却液泵站1连接，冷却液泵站1通过流入管路2和流出管路6与直线导轨5内部开设的冷却通道51形成冷却液回路。
22.其中，流入管路2和流出管路6上分别安装有温度传感装置4，集成滑块7上安装有用于检测自身运行条件的传感器，传感器和温度传感装置4的输出端均与控制箱连接，控制箱根据传感器和两个温度传感装置4的反馈，控制冷却液泵站1为冷却液回路供给冷却液。
23.冷却液泵站1供给冷却液在冷却液回路循环的过程中，将直线导轨5与集成滑块7
摩擦产生的热量带走，冷却液带走热量后升温，导致进入直线导轨5的流出直线导轨5的冷却液发生温度变化(流出管路6上的温度传感装置4和流入管路2上的温度传感装置4分别采集冷却液温度，温度变化量通过控制箱内的plc对两组冷却液温度作差得到)，控制箱根据温度变化量调控冷却液泵站1对冷却液降温，并控制冷却液回路的流量，改变冷却液对直线导轨5降温的能力，达到迅速对直线导轨5降温的目的。
24.如图3所示，冷却液泵站1包括冷却液储存箱11、泵体12、温度控制模块13和阀块14，冷却液储存箱11上安装有阀块14，流入管路2和流出管路6均连接在阀块14上，冷却液储存箱11上安装有泵体12，用于为冷却液在冷却液回路的循环提供动力，冷却液储存箱11上安装有温度控制模块13，用于对冷却液降温。温度控制模块13为制冷装置，冷却液泵站1受控制箱调控，向空直线导轨5输送不同温度的冷却液，已达到快速降温的目的。
25.如图1、图2和图4所示，冷却通道51的一端与流入管路2连接，另一端与流出管路6连接，冷却通道51呈多支路细管路结构，用于增大冷却液与直线导轨5的接触面积。冷却液在冷却通道51内与直线导轨5发生热交换，将直线导轨5与集成滑块7滚动摩擦产生的热量吸收。冷却通道51的特殊结构，用以增大冷却液与直线导轨5的接触面积，进而提高冷却效率。
26.如图5所示，集成滑块7包括滑块主体71和润滑油箱72，滑块主体71与直线导轨5配合，滑块主体71上安装有润滑油箱72，用于为直线导轨5补充润滑油。润滑油箱72为自动变频润滑油箱，可以实时监测滑块主体71内润滑油的使用情况，根据使用情况补充润滑油，避免润滑失效造成直线导轨的损伤。
27.如图5所示，集成滑块7上用于检测自身运行条件的传感器安装在滑块主体71上，传感器包括振动传感器73和温度传感器74，振动传感器73和温度传感器74的输出端端均与控制箱连接，振动传感器73用于检测滑块主体71在使用过程中产生的振动值，振动传感器73采集滑块主体71在使用过程中产生的振动值，控制箱根据振动值判断直线导轨5和设备是否正常的工作状态，并且可以记录发生异常振动的时间，用于后期故障的分析，通过连续的监测振动值，可以避免设备紧急停机，保证产能；温度传感器74用于检测滑块主体71运行过程中的温度值。温度传感器74对滑块主体71运行过程中温度值的检测，能使滑块主体71处于正常的温度范围内工作，当滑块主体71的温度超出控制箱设定的范围后，设备将报警、停机，避免对设备造成损伤。
28.如图1-图2所示，流入管路2上安装有比例调速阀3，比例调速阀3的开度受控制箱控制。比例调速阀3的开度根据温度变化量不断调整，以适应不同程度的降温需求。
29.本实用新型在使用时，首先温度控制模块13将冷却液储存箱11内的冷却液根据工况调节至合适的温度，控制箱中的plc控制比例调速阀3打开至初始位置，冷却液经过流入管路2和流出管路6中的两个温度传感装置4时，冷却液温度数据被记录下来，两个温度传感装置4将测量得到的温度值模拟量发送给plc，两组温度数据作差得到温度变化量，控制箱中的plc对流入管路2中的比例调速阀3阀口有效流通截面积进行pid控制调节。
30.当温度变化量较大时，冷却液泵站1的温度控制模块13增大工作效率，同时控制比例调速阀3阀口有效流通截面积增大，当检测到模拟量数值达到合理值后，保持当前状态持续工作。
31.当温度变化量较小时，冷却液泵站1的温度控制模块13降低工作效率，同时控制比
例调速阀3阀口有效流通截面积减小。
32.以上方式执行后，若没有检测到温度变化量差值增大，可以使比例调速阀3阀口关闭，冷却液泵站1的泵体12和温度控制模块13停止工作。
33.另外，可通过plc判断，当冷却液泵站1的温度控制模块13已处于最大功率的工作状态且比例调速阀3已将流速调至最大时，仍检测到温度变化量过大时，plc可发送故障报警，维修人员检测判断中空直线导轨5温度异常的原因，避免中空直线导轨5温度过高对设备造成影响和损伤。
34.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。