[发明专利]静压轴承油膜厚度控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及液体静压支撑技术和转速容积复合调节技术，具体涉及一种静压轴承油膜厚度控制系统。

背景技术

液体静压轴承作为工作台旋转的轴向支撑，供油系统将液压油强制送入工作台与底座之间的油腔，油腔封油边与花盘形成的间隙产生节流作用，从而使油液具有承载能力，将工作台浮起，工作台与底座之间形成油膜。厚度过大时，静压轴承的油膜刚度低，稳定性差，加工精度受到限制且供油系统高负荷工作，能耗和功率损失大，工作寿命短；油膜厚度过薄时，工作台易产生干摩擦，有研伤的危险。传统液体静压轴承，油膜厚度不可控，在负载或工况变化时，油膜厚度不稳定，影响加工精度和加工效率。

发明内容

本发明是为了解决传统液体静压轴承的油膜厚度不可控，在机床的负载或工况受到干扰或人为因素而产生变化时，静压轴承的油膜厚度不稳定，影响加工精度和加工效率的问题，本发明提供了一种静压轴承油膜厚度控制系统。

静压轴承油膜厚度控制系统，它包括DSP信号采集和处理控制器、机床数控系统、供油系统、静压轴承和电涡流传感器；所述的供油系统包括伺服变量泵和调速电机单元，所述的调速电机单元包括交流电机和变频器；所述的机床数控系统的转速控制信号输出端与变频器的信号输入端连接，所述的变频器的信号输出端与交流电机的控制信号输入端连接，所述的交流电机用于驱动伺服变量泵工作，所述的伺服变量泵的排量控制信号输入端与机床数控系统的排量控制信号输出端连接，所述的伺服变量泵输出的油用于控制静压轴承的升降，所述的电涡流传感器用于采集静压轴承的油膜厚度信号，所述的电涡流传感器的油膜厚度信号输出端与DSP信号采集和处理控制器的实际油膜厚度信号输入端连接，所述的DSP信号采集和处理控制器的控制信号输出端通过以太网与机床数控系统的控制信号输入端连接，所述的机床数控系统的给定油膜厚度信号输出端通过以太网与DSP信号采集和处理控制器的给定油膜厚度信号输入端连接。

本发明所述的静压轴承油膜厚度控制系统通过DSP信号采集和处理控制器对实际油膜厚度的信号处理提高了油膜厚度信号质量，使之可作为被控对象并可实现有效观测；通过伺服变量泵变频调速实现高效率快响应流量调节，最终实现静压轴承油膜厚度的可控。

本发明带来的有益效果是，本发明所述的静压轴承油膜厚度控制系统使液体静压轴承的油膜厚度实现可控，在机床的负载或工况收到干扰或人为因素而产生变化时，其静压轴承的油膜厚度能够保持不变，从而保证了加工精度和效率；使加工精度和加工效率分别提高了10%和20%，同时会产生附加效益，通过DSP信号采集和处理控制器得到高质量的油膜厚度信号，可实现实时有效观测，DSP信号采集和处理控制器与机床数控系统之间使用以太网通信，提高了模块化和通用性，灵活方便。

附图说明

图1为本发明所述的静压轴承油膜厚度控制系统的电气原理示意图。

图2为具体实施方式二所述的DSP信号采集和处理控制器的电气原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的静压轴承油膜厚度控制系统，它包括DSP信号采集和处理控制器1、机床数控系统2、供油系统、静压轴承6和电涡流传感器7；所述的供油系统包括伺服变量泵5和调速电机单元，所述的调速电机单元包括交流电机4和变频器3；所述的机床数控系统2的转速控制信号输出端与变频器3的信号输入端连接，所述的变频器3的信号输出端与交流电机4的控制信号输入端连接，所述的交流电机4用于驱动伺服变量泵5工作，所述的伺服变量泵5的排量控制信号输入端与机床数控系统2的排量控制信号输出端连接，所述的伺服变量泵5输出的油用于控制静压轴承6的升降，所述的电涡流传感器7用于采集静压轴承6的油膜厚度信号，所述的电涡流传感器7的油膜厚度信号输出端与DSP信号采集和处理控制器1的实际油膜厚度信号输入端连接，所述的DSP信号采集和处理控制器1的控制信号输出端通过以太网与机床数控系统2的控制信号输入端连接，所述的机床数控系统2的给定油膜厚度信号输出端通过以太网与DSP信号采集和处理控制器1的给定油膜厚度信号输入端连接。