[发明专利]数控机床垂直滑台的平衡及锁紧系统及其平衡及锁紧方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工设备技术领域，具体涉及一种数控机床垂直滑台的平衡及锁紧系统及其平衡及锁紧方法。

背景技术

数控机床是生产设备中的关键设备，每天24h不间断运转，在长期的高负荷工况下，容易造成该机床竖直轴电磁制动器损坏，它的损坏会直接导致机床在断电和报警后，因电磁制动器失去功效，不能对竖直轴丝杠的轴颈进行锁紧，致使垂直滑台下落并与机床底部床身发生碰撞，造成机床严重损坏。

当前市面常用机床垂直滑台的平衡及锁紧方式有以下几种：

1）重量平衡锁紧方式：结构简单、可靠性高。但其安装空间大，移动质量大，不适宜做快速移动，且平衡重物会产生晃动，对滑台移动不利；

2）弹簧拉力平衡锁紧方式：结构简单、紧凑，但平衡力不稳定，受滑台移动行程的限制，且不能使滑台在任意位置停止；

3）气缸平衡锁紧方式：结构简单、易于调整，但气体的可压缩性与不稳定性，使得滑台不是下滑就是上窜。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明设计了一种数控机床垂直滑台的平衡及锁紧系统及其平衡及锁紧方法。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种数控机床垂直滑台的平衡及锁紧系统，包括机床的液压系统、机床立柱（5）和垂直滑台（6），其特征在于：在机床的液压系统中增设液控单向阀（2）和平衡油缸（4），平衡油缸（4）上腔的活塞杆与垂直滑台（6）连接，液控单向阀（2）设置在平衡油缸（4）上腔的进出油口端，液控单向阀（2）的出油口和平衡油缸（4）上腔连接，液控单向阀（2）的控制油路接系统压力油，以使垂直滑台（6）在上下运行时消除滑台自重的影响，在机床断电时，垂直滑台（6）能够在任意位置停止。

进一步，还包括减压阀（1）和平衡阀（3），减压阀（1）和平衡阀（3）并联设置在液控单向阀（2）的进油口端，平衡阀（3）的出油口接油箱，减压阀（1）的进油口接系统压力油。

进一步，垂直滑台（6）布置在机床立柱（5）的一侧，平衡油缸（4）布置在机床立柱（5）的另一侧侧面上，平衡油缸（4）的活塞杆通过滑索滑轮机构与垂直滑台（6）连接，滑轮设置在机床立柱（5）上。

一种数控机床垂直滑台的平衡及锁紧方法，其特征在于：当机床液压系统正常工作时，压力油将液控单向阀（2）打开，使其实现双向流通的作用，压力油在减压阀（1）、液控单向阀（2）、平衡阀（3）的共同作用下可保证平衡油缸（4）向下或向上运行，从而实现垂直滑台（6）的上下运行；当垂直滑台（6）下移时，平衡油缸（4）上腔油液经液控单向阀（2）反向流动，经平衡阀（3）流回油箱，系统靠平衡阀（3）建立的压力来平衡垂直滑台（6）自身的重量，此时减压阀（1）关闭；而当垂直滑台（6）上移时，系统压力油经减压阀（1）、液控单向阀（2）进入液压缸平衡油缸（4）上腔，多余的油液从平衡阀（3）排回油箱，减压阀（1）的调整压力与平衡阀（3）的压力相等；

当机床断电，液压系统关闭后，因系统压力消失，液控单向阀（2）因失去控制压力而关闭，将平衡油缸（4）内的压力油封闭在油缸内，使垂直滑台（6）保持在相应位置停止并锁紧。

该数控机床垂直滑台的平衡及锁紧系统及其平衡及锁紧方法具有以下有益效果：

（1）本发明利用原机床本身的液压系统，安装液压平衡油缸，并加装液控单向阀的闭锁结构，这样既能使垂直滑台在上下运行时消除滑台自重影响，又能避免机床停止工作时，因平衡力消失而使垂直滑台下滑的现象发生。

（2）本发明通过调整液压油缸输出的拉力来平衡垂直滑台的自重，使垂直滑台在垂直移动时不受自重的影响。液控单向阀的使用可在液压系统中阻止液压油反向流动，在竖直轴需要锁紧时起到闭锁和保压作用；工作时还可利用控制油路，把液控单向阀打开，保证垂直滑台可上下运行。因此，该结构既能满足液压平衡油缸往复运动，又能达到闭锁液压缸的油路，使垂直滑6能够在任意位置停止的目的。

（3）本发明可以从根本上减少故障发生和削减大量的停台工时，提高效率，节约成本。

附图说明

图1：本发明数控机床垂直滑台的平衡及锁紧系统的结构原理图。

附图标记说明：

1—减压阀；2—液控单向阀；3—平衡阀；4—平衡油缸；5—机床立柱；6—垂直滑台；P—与压力源的接口。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：