[发明专利]液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及机床的夹固装置，具体地说是涉及一种液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置。

背景技术

液压动力卡盘是数控车床的工件夹具，由回转液压缸和动力卡盘组成。传统液压动力卡盘的供油压力由手动可调的减压阀或溢流阀调节，供油压力初始调定后，在主轴旋转的过程中保持恒定不变，随着转速的升高，卡爪的离心力增加，动力卡盘夹持工件外圆时的夹紧力减小，夹紧力损失限制了液压动力卡盘转速的提高。

调高初始供油压力，增加动力卡盘的初始夹紧力，让动力卡盘在高转速下仍然具有足够的夹紧力，是提高液压动力卡盘转速的一种有效方法。但在精加工中，过大的初始夹紧力会破坏工件表面质量，铜、铝、工程塑料等容易变形的材料在很大的初始夹紧力作用下会被夹坏。

液压动力卡盘夹持工件内孔时，因卡爪离心力作用，夹紧力随着转速的升高而增大，过大的夹紧力同样会破坏精加工和容易变形的工件，过低的初始供油压力又会导致动力卡盘的初始夹紧力过低，夹持不可靠。

现有动力卡盘采用阀控油压调节方式，定量泵输出的高压油在油缸加紧和松开过程完成后的活塞轴向静止状态时通过溢流阀返回油箱，造成了严重的溢流损失。

现代数控车床技术中刀具和机床主轴的速度都已经可以达到较高的速度，而卡盘的高速夹持力损失使其成为机床整体高速性能进一步提高的瓶颈，因此在精密高速车削加工和易变形工件的高速车削加工中，使液压动力卡盘既可靠夹持工件，又能达到高转速，对于机床整体加工效率的提高具有很大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置，改变液压泵的排量或转速来调节流量来改变供油压力从而实现液压动力卡盘的夹紧力在车床主轴的转速改变时保持恒定，采用压力变送器反馈和动力卡盘夹紧力反馈实现液压动力卡盘夹紧力的精确控制。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一、一种液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置：

包括液压动力卡盘，油源、供油装置、精密过滤和稳压装置、供油方向控制装置和供油压力监测装置组成的液压泵站，信号采集控制系统；其中：

1)所述的供油装置为油压可调的远程压力控制型变量柱塞泵供油装置：包括电机、远程压力控制型变量柱塞泵和电液比例溢流阀；电机转子与远程压力控制型变量柱塞泵主轴机械连接，远程压力控制型变量柱塞泵的吸油口与油源过滤器的出油口相连，远程压力控制型变量柱塞泵的压力油口与精密过滤和稳压装置中精密过滤器的进油口相连，电液比例溢流阀的进油口与远程压力控制型变量柱塞泵的先导压力口相连，电液比例溢流阀的出油口与油箱相连；或所述的供油装置为油压可调的远程压力控制型变量叶片泵供油装置：包括电机、远程压力控制型变量叶片泵和电液比例溢流阀；电机转子与远程压力控制型变量叶片泵主轴机械连接，远程压力控制型变量叶片泵的吸油口与油源中过滤器的出油口相连，远程压力控制型变量叶片泵的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器进油口相连，电液比例溢流阀的进油口与远程压力控制型变量叶片泵的先导压力口相连，电液比例溢流阀的出油口与油箱相连；

2)所述的信号采集控制系统：包括控制器、转速传感器、压力变送器、力传感器、无线信号发射器和无线信号接收器；转速传感器安装在车床主轴的后端部，转速传感器的电信号端与控制器电连接；压力变送器安装在供油方向控制装置的电磁换向阀的高压进油口上，压力变送器的电信号端与控制器电连接；力传感器安装在液压动力卡盘的卡爪的表面，卡爪的外圆周面上安装无线信号发射器，力传感器的电信号端与无线信号发射器的电信号端连接，无线信号接收器面对无线信号发射器并固定在车床床身上，无线信号接收器输出的电信号与控制器连接，电液比例溢流阀的控制电信号端与控制器电连接。

二、一种液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置：

包括液压动力卡盘，油源、变量泵供油装置、精密过滤和稳压装置、供油方向控制装置和供油压力监测装置组成的液压泵站，信号采集控制系统；其中：

1)所述的内置比例方向阀的变量泵供油装置：包括电机、内置比例方向阀的变量泵；电机转子与内置比例方向阀的变量泵主轴机械连接，内置比例方向阀的变量泵的吸油口与油源中过滤器的出油口相连，内置比例方向阀的变量泵的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器进油口相连；