[实用新型]变频恒流静压轴承

说明书

所属领域

本实用新型涉及到重型卧式车床的主轴静压轴承装置，特别是引入了压力、流量反馈实现了变频恒流控制的静压轴承。

背景技术

目前重型卧式车床，例如数控重型卧式车床，承重范围80-200吨，主轴径向恒流静压轴承系统通常是采用普通的三相异步电机驱动齿轮泵提供压力油至主轴静压轴承，输入流量不变。由于静压轴承的实际流量受油的粘度、温度、压力以及零件加工精度的综合影响，轴承的承载能力及精度不高。特别是外载荷变化较大时，油膜厚度变化极大，从而大大降低了静压轴承的精度。随着数控重型卧式车床的发展，承重范围已达到80-500吨，因此要求静压轴承有更大的承载能力和更高的回转精度。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，和为了满足现代数控重型卧式车床的发展需要，提供一种使主轴在大的承载下仍能保证高精度回转的变频恒流静压轴承。

本实用新型解决通常恒流静压轴承系统存在的问题的技术方案是：采用当前比较成熟的交流变频技术，并在液压系统中引入压力、流量、温度检测反馈系统，在数控系统中增加数据处理单元、PLC控制器(可编程逻辑控制器)和交流变频器，在液压系统中将原来的齿轮泵的驱动电机由三相异步电机改为交流变频电机，在主轴静压轴承液压油输入端增加压力传感器、流量传感器、温度传感器，提供反馈信号至数控系统。

本实用新型所说的变频恒流静压轴承，其构成包括数控系统，交流变频器、交流变频电机、齿轮泵、静压轴承、压力、流量、温度检测反馈系统。在所说的数控系统中包括有数据处理系统、PLC控制器，PLC控制器的输出端与交流变频器输入端相连接，交流变频器输出端信号与交流变频电机相连接，交流变频电机与齿轮泵相连接，齿轮泵与压力、流量、温度检测反馈系统以及静压轴承中的静压油腔相连接，在静压轴承与数据处理系统单元之间，设置有压力、流量、温度检测反馈系统。在所说的数据处理系统单元中，有处理和比较静压轴承压力、流量、温度设定值与压力、流量、温度检测反馈信号的比较电路。

本实用新型所说的变频恒流控制静压轴承的原理为：将径向静压轴承压力、流量、温度的设定值输送到数控系统中的数据处理系统，且数据处理系统单元同时接受来自压力、流量、温度检测反馈系统的信号，将其进行比较后输送到PLC控制器；PLC控制器的输出信号，经过交流变频器、交流变频电机后驱动齿轮泵，并控制静压轴承液压油流量，处于最佳状态时锁定。

经检验，采用本实用新型所说的变频恒流静压轴承应用在承载500吨的数控重型卧式车床上，主轴径向跳动可达到0.006毫米。

附图说明

图1：变频恒流静压轴承液压控制系统方框图；

图2：数控重型卧式车床主轴箱径向静压轴承结构图；

图3：径向静压轴承液压原理图。

在图1～图3中：1.径向静压轴承压力、流量、温度设定值；2.数据处理系统；3.PLC控制器；4.交流变频器；5.交流变频电机；6.齿轮泵；7.径向静压轴承；8.压力、流量、温度检测反馈系统；9.主轴；10.静压油腔；11.输入通道；12.主轴箱箱体；13.粗过滤器；14.变量叶片泵；15.交流电机；16a、16b、16c、16d.单向阀；17.精过滤器；18a、18b.压力继电器；19.流量传感器；20.压力传感器；21.温度传感器；22.两位两通电磁阀；23.蓄能器。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型所述的变频恒流静压轴承的结构和原理作进一步的描述和说明。