[发明专利]一种节能型机床液压动力单元及其传动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压动力单元，具体是一种节能型机床液压动力单元及其传动方法，可应用于机床及其他领域中需要液压传动的功能单元。

背景技术

液压动力单元是液压系统的供油单元，广泛用于各种机械设备及装置的动力源，在机床上的应用也非常普遍。现有的机床液压动力单元通常包括电机、油箱和变量叶片泵等，工作时电机驱动变量叶片泵从油箱中抽油，将电机的机械能转化为液压能输出。对于机床液压动力单元而言，控制液压油的发热量(即温升)非常重要。对于传统的机床液压动力单元，其液压站工作过程中往往处于持续运行和保压状态，液压油的温度往往会由于液压站的发热而升高，其温升一般在10～25℃。液压油的温升过高的危害主要包括：1、油温升高产生热量，降低液压系统的有效功率；2、当液压油的温度增加时，油分子活动能力增强，内聚力减小，导致液压油的粘度下降，润滑性能变差，并加剧液压元件的磨损；3、加速密封圈的老化，降低其密封性能；4、油温过高使液压油的氧化速度加快，引起液压油变质，降低其使用寿命；5、降低整个液压系统液压传动的工作精度，影响机床加工精度和效率。此外，传统的机床液压动力单元，为满足使用需要，其油箱容积通常较大，例如机床主轴松拉刀单元的油箱容积为20L左右，发热量、用油量和占用空间均较大，不利于节能环保。随着机床行业的不断发展，对机床液压动力单元提出了节能、环保的更高要求，并且，针对高精机床，同时要求液压动力单元温升低、振动小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种节能型机床液压动力单元及其传动方法，该液压动力单元兼具节能、环保、温升低、振动小等特点，能够确保液压系统的传动精度，保证机床加工精度和效率，可广泛应用于机床主轴松拉刀单元、机床换挡单元、机床液压夹紧单元或机床液压平衡单元等功能单元，也可应用于其他领域中需要液压传动的功能单元。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种节能型机床液压动力单元，包括油箱部分和阀组部分，所述的油箱部分包括电机泵组、溢流阀、第一阀块和油箱，所述的阀组部分包括蓄能器、压力开关、电磁换向阀和第二阀块；所述的电机泵组和所述的第一阀块均安装在所述的油箱上，所述的电机泵组的输入端与所述的油箱相连通，所述的电机泵组的输出端经第一单向阀与所述的第一阀块相连通，所述的溢流阀安装在所述的第一单向阀的出口端与所述的油箱之间设置的管路上，所述的第一阀块经第二单向阀与所述的蓄能器的入口端相连通，所述的溢流阀、所述的第一单向阀和所述的第二单向阀均安装在所述的第一阀块上；所述的蓄能器、所述的压力开关和所述的电磁换向阀均安装在所述的第二阀块上，所述的压力开关用于监测所述的蓄能器的压力，所述的蓄能器的出口端、所述的压力开关和所述的电磁换向阀依次连接形成供油支路，所述的供油支路与机床功能单元的进油口相连通，所述的机床功能单元的回油口和所述的电磁换向阀连接形成回油支路，所述的回油支路与所述的油箱相连通。

本发明机床液压动力单元安装使用后，当需要向机床功能单元进行液压传递时，电磁换向阀得电换向，蓄能器经供油支路向机床功能单元供油并输入液压能，此时机床功能单元的进油口进油，机床功能单元的回油口出油且流出的液压油经回油支路回流入油箱，机床功能单元启动需求动作；蓄能器供油结束后，其压力降低，机床功能单元的一个需求动作全部完成，并且在机床功能单元动作的同时电机泵组启动，运行一段时间，从油箱中抽油，抽取的液压油经由第一单向阀、第一阀块和第二单向阀流入蓄能器，向蓄能器补压，使蓄能器的压力在一定时间内回升，为机床功能单元的下一个需求动作做好准备。可见，本发明机床液压动力单元工作过程中，其电机泵组间断动作，且动作时间可控，具体视机床功能单元所需工作压力、液压油流量及蓄能器容积等参数而定，在实际应用中，可根据相应参数设计计算电机泵组的功率、供油油量，具体选择所需电机泵组、蓄能器、压力开关等组件的型号。