CN101733422A - 液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置 - Google Patents
液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101733422A CN101733422A CN200910154969A CN200910154969A CN101733422A CN 101733422 A CN101733422 A CN 101733422A CN 200910154969 A CN200910154969 A CN 200910154969A CN 200910154969 A CN200910154969 A CN 200910154969A CN 101733422 A CN101733422 A CN 101733422A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- oil
- pump
- wireless signal
- transmitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 45
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 38
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 34
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 31
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims description 24
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 14
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000006837 decompression Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 80
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gripping On Spindles (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
本发明公开了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。油压调节装置采用远程压力控制型变量柱塞泵、远程压力控制型变量叶片泵与电液比例溢流阀的组合、内置比例方向阀的变量泵、油压变频控制的定量泵供油装置实现。供油装置中压力远程控制信号端和信号采集控制系统中的转速传感器、压力变送器和无线信号接收器等分别与控制器电连接。车床主轴加减速时可无级调节液压泵站对回转液压缸的供油压力,保持卡盘的夹紧力恒定;避免主油路中的减压溢流损失;采用压力反馈和夹紧力反馈,提高卡盘夹紧力的控制精度。
Description
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;
2)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,内置比例方向阀的变量泵的比例压力控制电信号端与控制器电连接;
三、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、定量泵供油装置、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)所述的定量泵供油装置为油压变频控制的定量泵供油装置:包括变频电机、定量泵和变频器;变频电机的转子与定量泵主轴机械连接,定量泵的吸油口与油源中过滤器的出油口相连,定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,变频器与变频电机电连接;
2)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;变频器的控制电信号端与控制器电连接。
本发明具有的有益效果是:
车床主轴加速和减速的过程中,可无级调节液压泵站的输出油压和回转液压缸的供油压力,保持液压动力卡盘的夹紧力恒定不变,在夹持精加工工件或易变形工件时,既能实现可靠夹持,又能实现高转速,满足高速切削的要求;避免了传统泵站主油路中的溢流损失或减压损失,节省了液压能;采用压力反馈控制和夹紧力反馈控制,提高了液压动力卡盘夹紧力的控制精度。
附图说明
图1是本发明第一个实施例的结构原理示意图。
图2是本发明第二个实施例的结构原理示意图。
图3是本发明第三个实施例的结构原理示意图。
图4是本发明第四个实施例的结构原理示意图。
图中:1.工件,2.卡爪,3.动力卡盘,4.车床主轴,5.拉管,6.过渡法兰,7.回转液压缸,8.回油罩,9.转速传感器,10.控制器,11.支架,12.力传感器,13.无线信号发射器,14.无线信号接收器,15.油箱,16.过滤器,17.电机,17’.变频电机,18.远程压力控制型变量柱塞泵,18’.远程压力控制型变量叶片泵,18”.内置比例方向阀的变量泵,18”’.定量泵,19.压力表,20.蓄能器,21.单向阀,22.精密过滤器,23.压力表,24.电磁换向阀,24a、24b.电磁换向阀的控制线圈,25、26.压力继电器,27.压力变送器,28.安全阀,29.电液比例溢流阀,30.变频器。
具体实施方式
通过附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明包括液压动力卡盘,油源、油压可调的远程压力控制型变量柱塞泵供油装置或油压可调的远程压力控制型变量叶片泵供油装置或内置比例方向阀的变量泵供油装置或油压变频控制的定量泵供油装置、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。
液压动力卡盘:包括动力卡盘3和回转液压缸7。动力卡盘3与车床主轴4的前端相连,回转液压缸7通过过渡法兰6与车床主轴4的尾端相连,拉管5的两端分别与回转液压缸7的活塞杆和动力卡盘3的楔形套相连,回转液压缸7通过拉管5驱动动力卡盘3夹紧或松开工件1,回转液压缸7的缸体和活塞杆与车床主轴4一起旋转,回转液压缸7的回油罩8通过支架11固定在车床床身上;
油源:包括油箱15和过滤器16,油液从油箱15经过滤器16过滤后供给液压泵站的供油装置;
精密过滤和稳压装置:包括压力表19、蓄能器20、内含单向阀21的精密过滤器22。供油装置输出的高压油经蓄能器20稳压、内含单向阀21的精密过滤器22过滤后输出,压力表19测量液压泵站的输出压力;
供油方向控制装置:采用电磁换向阀24.它的高压进油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器22的出油口连接,它的回油口与油箱15连接,电磁换向阀24的两个输出油口分别与回转液压缸的两个进出油口相连,电磁换向阀24通过控制线圈24a、24b改变油液流向控制回转液压缸7的活塞运动方向,压力表23测量电磁换向阀24的高压进油口压力;
供油压力监测装置:包括安全阀28和两个压力继电器25、26。安全阀28的进油口与精密过滤和稳压装置中精密过滤器22的出油口以及供油方向控制装置中电磁换向阀24的高压进油口连接,安全阀28的出油口与油箱15连接,安全阀28的作用是限制供油方向控制装置的输入油压力不超过回转液压缸7允许的最大供油压力,压力继电器25、26分别与供油方向控制装置中电磁换向阀24的两个输出油口相连,压力继电器25、26监测液压泵站的输出油压是否高于回转液压缸7要求的最低供油压力;
本发明的第一个实施例,如图1所示。
1)本发明所述的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17、远程压力控制型变量柱塞泵18和电液比例溢流阀29;电机17转子与远程压力控制型变量柱塞泵18主轴机械连接,远程压力控制型变量柱塞泵18的吸油口与油源中过滤器16的出油口相连,远程压力控制型变量柱塞泵18的压力油口与精密过滤和稳压装置中精密过滤器22的进油口相连,远程压力控制型变量柱塞泵18在电机17的驱动下,从油源吸入低压油,向精密过滤和稳压装置输入高压油;电液比例溢流阀29的进油口与远程压力控制型变量柱塞泵18的先导压力口相连,电液比例溢流阀29的出油口与油箱15相连,调节电液比例溢流阀29控制信号大小改变溢流压力即可改变远程压力控制型变量柱塞泵18的输出油压力;
2)所述的信号采集控制系统:包括控制器10、转速传感器9、压力变送器27、力传感器12、无线信号发射器13和无线信号接收器14;转速传感器9安装在车床主轴4的后端部,转速传感器9的电信号端与控制器10电连接;压力变送器27安装在供油方向控制装置的电磁换向阀24的高压进油口上,压力变送器27的电信号端与控制器10电连接;力传感器12安装在液压动力卡盘的卡爪2的表面,卡爪2的外圆周面上安装无线信号发射器13,力传感器12的电信号端与无线信号发射器13的电信号端连接,无线信号接收器14面对无线信号发射器13固定在车床床身上,无线信号接收器14接受无线信号发射器13发出的信号,无线信号接收器14输出的电信号与控制器10连接,电液比例溢流阀29的控制电信号端与控制器10电连接。
如图1所示,初始调节电液比例溢流阀29的溢流压力为P0,使远程压力控制型变量柱塞泵18输出高压油和电磁换向阀24高压进油口的压力为P0,电磁换向阀24的线圈24b通电,线圈24a失电,液压泵站输出的高压油液进入回转液压缸7的右腔,回转液压缸7驱动动力卡盘3夹紧棒形工件1的外圆面,夹紧力为F0。车床主轴4开始旋转后,转速传感器9测得的主轴转速反馈给控制器10,随着车床主轴4转速的升高,控制器10输出信号控制电液比例溢流阀29提高远程压力控制型变量柱塞泵18输出油压力和回转液压缸7右腔的油液压力,弥补动力卡盘3因卡爪2受离心力作用而损失的夹紧力;在车床主轴4的转速从0升高至6000rpm的过程中,控制器10输出信号控制电液比例溢流阀29调节远程压力控制型变量柱塞泵18输出口压力和回转液压缸7右腔的油液压力由P0升至P1,始终保持动力卡盘3的夹紧力为F0,在车床主轴4的转速从6000rpm降至0的过程中,控制器10输出信号控制电液比例溢流阀29调节电磁换向阀24的高压进油口压力和回转液压缸7右腔的油液压力由P1降低至P0,保持动力卡盘的夹紧力恒定为F0;压力变送器27将测得的电磁换向阀24的进油口压力信号反馈给控制器10,形成电磁换向阀24的进油口压力的闭环控制,可提高动力卡盘3的夹紧力控制精度;力传感器12将测得的动力卡盘3的夹紧力信号通过无线信号发射器13和无线信号接受器14反馈给控制器10,形成动力卡盘3的夹紧力闭环控制,可进一步提高动力卡盘3的夹紧力控制精度。车床主轴4停止旋转后,电磁换向阀24的线圈24a通电,线圈24b失电,电磁换向阀24换向,液压泵站输出的高压油液进入回转液压缸7的左腔,回转液压缸7驱动动力卡盘3松开棒形工件1。
动力卡盘3夹持圆盘形工件的内孔时,电磁换向阀24的线圈24a通电,线圈24b失电,液压泵站输出的高压油液进入回转液压缸7的左腔,回转液压缸7驱动动力卡盘3夹紧圆盘形工件的内孔。车床主轴4的转速升高时,控制器10输出信号控制电液比例溢流阀29降低远程压力控制型变量柱塞泵18输出高压油压力和回转液压缸7左腔的油液压力,抵消动力卡盘3因卡爪2受离心力作用而增加的夹紧力;车床主轴4的转速降低时,控制器10输出信号控制电液比例溢流阀29提高远程压力控制型变量柱塞泵18输出高压油压力和回转液压缸7左腔的油液压力,始终保持动力卡盘3的夹紧力恒定不变。车床主轴4停止旋转后,电磁换向阀的控制线圈24b通电,电磁换向阀的控制线圈24a失电,电磁换向阀24换向,液压泵站输出的高压油液进入回转液压缸7的右腔,回转液压缸7驱动动力卡盘3松开盘形工件。
远程压力控制型变量柱塞泵18根据电液比例溢流阀29设定的压力通过内置的变量阀芯与变量油缸输出压力随车床主轴4比例变化的高压油,其输出流量与负载回路所需的流量相同,当回转油缸到达保压阶段时,远程压力控制型变量柱塞泵18输出仅供补偿泵内部泄漏与回路泄漏所需的最小流量,减少了传统阀控压力系统中减压或溢流部分的液压能量损失,达到了节能的目的。
本发明的第二个实施例如图2所示,所示所述的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17、远程压力控制型变量叶片泵18’和电液比例溢流阀29;电机17主轴与远程压力控制型变量叶片泵18’主轴机械连接,远程压力控制型变量叶片泵18’的吸油口与油源中过滤器16的出油口相连,远程压力控制型变量叶片泵18’的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器22进油口相连,远程压力控制型变量叶片泵18’在电机17的驱动下,从油源吸入低压油,向精密过滤和稳压装置输入高压油;电液比例溢流阀29的进油口与远程压力控制型变量叶片泵18’的先导压力口相连,电液比例溢流阀29的出油口与油箱15相连;所述的信号采集控制系统与实施例一中的信号采集控制系统相同。实施例二与实施例一结构上的不同之处在于液压泵站中的液压泵采用远程压力控制型变量叶片泵18’,远程压力控制型变量柱塞泵18与远程压力控制型变量叶片泵18’的内部变量机构不同。实施例2与实施例1的工作过程、有益效果及其节能性基本相同。
本发明的第三个实施例,如图3所示。
1)本发明所述的内置比例方向阀的变量泵供油装置:包括电机17、内置比例方向阀的变量泵18”;电机17的转子与内置比例方向阀的变量泵18”主轴机械连接,内置比例方向阀的变量泵18”的吸油口与油源中过滤器16的出油口相连,内置比例方向阀的变量泵18”的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器22进油口相连,内置比例方向阀的变量泵18”在电机17的驱动下,从油源吸油,向精密过滤和稳压装置输入高压油;
2)信号采集控制系统:包括控制器10、转速传感器9、压力变送器27、力传感器12、无线信号发射器13和无线信号接收器14;转速传感器9安装在车床主轴4的后端部,转速传感器9的电信号端与控制器10电连接;压力变送器27安装在供油方向控制装置的电磁换向阀24的高压进油口上,压力变送器27的电信号端与控制器10电连接;力传感器12安装在液压动力卡盘的卡爪2的表面,卡爪2的外圆周面上安装无线信号发射器13,力传感器12的电信号端与无线信号发射器13的电信号端连接,无线信号接收器14面对无线信号发射器13固定在车床床身上,它接受无线信号发射器13发出的信号,无线信号接收器14输出的电信号与控制器10连接,内置比例方向阀的变量泵18”的内置比例方向阀的控制电信号端与控制器10电连接;
第三个实施例与第二个实施例的不同之处在于通过电液比例溢流阀29远程控制的远程压力控制型变量叶片泵18’改为自带压力控制信号输入、可以直接进行压力比例调节的内置比例方向阀的变量泵18”。实施例2中控制器10对电液比例溢流阀29的压力控制信号在实施例三中全部由控制器10输出给内置比例方向阀的变量泵18”内置的比例方向阀的控制信号输入端,内置比例方向阀的变量泵18”输出满足卡盘3的夹紧力在车床主轴4不同转速下保持恒定的要求的最小流量,同样具有节能效果。
本发明的第四个实施例,如图4所示。
1)本发明所述的油压变频控制的定量泵供油装置:包括定量泵18”’、变频电机17’和变频器30;定量泵18”’的吸油口与油源中过滤器16的出油口相连,定量泵18”’的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器22进油口相连,变频电机17’的转子与定量泵18”’主轴机械连接,变频器30与变频电机17’电连接;定量泵18”’在由变频器30控制的变频电机17’的驱动下,从油源吸入低压油,向精密过滤和稳压装置输入高压油,变频器30通过控制变频电机17’驱动调节定量泵18”’的转速,变转速的定量泵18”’根据工况不同输出变化的流量来改变密闭油路中的压力;
2)信号采集控制系统:包括控制器10、转速传感器9、压力变送器27、力传感器12、无线信号发射器13和无线信号接收器14;转速传感器9安装在车床主轴4的后端部,转速传感器9的电信号端与控制器10电连接;压力变送器27安装在供油方向控制装置的电磁换向阀24的高压进油口上,压力变送器27的电信号端与控制器10电连接;力传感器12安装在液压动力卡盘的卡爪2的表面,卡爪2的外圆周面上安装无线信号发射器13,力传感器12的电信号端与无线信号发射器13的电信号端连接,无线信号接收器14面对无线信号发射器13固定在车床床身上,它接受无线信号发射器13发出的信号,无线信号接收器14输出的电信号与控制器10连接;变频器30的控制电信号端与控制器10电连接。
如图4所示,压力变送器27与控制器10、变频器30构成油压的闭环控制。变频器30控制变频电机17’以初始转速n0驱动定量泵18”’工作,定量泵18”’输出压力为P0的高压油液,电磁换向阀的控制线圈24b通电,电磁换向阀的控制线圈24a失电,液压泵站输出的高压油液进入回转液压缸7的右腔,回转液压缸7驱动动力卡盘3夹紧棒形工件1的外圆面,夹紧力为F0。车床主轴4开始旋转后,随着车床主轴4转速的升高,转速传感器9测得的主轴转速反馈给控制器10,控制器10计算出与车床主轴4转速相对应的回转液压缸7的供油压力,根据压力变送器27反馈的压力信号,控制器10输出控制信号改变变频器30给变频电机17’的供电频率,调整变频电机17’和定量泵18”’的转速,使定量泵18”’输出的流量能够使得回路及回转液压缸7右腔中的油压随着车床主轴4的转速成比例升高,回转液压缸7的活塞驱动拉管5输出的推拉力增大,弥补了卡爪因离心力作用而损失的夹紧力,使动力卡盘3的夹紧力始终保持为F0;在车床主轴4的转速从高工作转速逐渐降至0的过程中,控制器10根据转速传感器9反馈的车床主轴4转速信息计算出与车床主轴4转速相对应的回转液压缸7的供油压力,压力变送器27反馈压力信号给控制器10,控制器10输出信号控制变频器30,变频器30控制调节变频电机17’和定量泵18”’的转速,定量泵18’的输出流量能够保证回路及回转液压缸7右腔的油液压力随车床主轴4的转速成比例逐渐降低至P0,使动力卡盘的夹紧力恒定为F0;
车床主轴4停止旋转后,电磁换向阀的控制线圈24a通电,电磁换向阀的控制线圈24b失电,电磁换向阀24换向,压力变送器27反馈压力信号给控制器10,控制器10输出信号控制变频器30调节变频电机17’与定量泵18”’转速,使液压泵站输出压力为P0的高压油液进入回转液压缸7的左腔,回转液压缸7驱动动力卡盘3松开棒形工件1。
压力变送器27对回路压力的监测反馈控制作用也可以由力传感器12与控制器10、变频器30形成的大闭环控制实现。力传感器12将测得的动力卡盘3的夹紧力信号通过无线信号发射器13和无线信号接受器14反馈给控制器10,以此来调节变频器30对变频电机17’的供电频率,从而控制定量泵18”’转速和输出流量,调节回路和回转液压缸7的供油压力,最终使得拉管5驱动动力卡盘3的夹紧力在车床主轴4不同转速下保持恒定。压力变送器27反馈和力传感器12反馈同时作用,可进一步提高动力卡盘3的夹紧力控制精度。在闭环控制调节过程中,在车床主轴4转速不同的情况下,变频电机17’的转速和定量泵18”’输出的流量始终维持在满足回转液压缸7供油压力比例变化和卡盘3夹紧力保持恒定要求所需的最低转速和最低流量,减少了传统液压泵站系统的电动力消耗以及液压能的减压或溢流损失,达到了节能的效果。
上述具体实施方式用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明作出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一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;其特征在于:
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(17)、远程压力控制型变量柱塞泵(18)和电液比例溢流阀(29);电机(17)的转子与远程压力控制型变量柱塞泵(18)的轴机械连接,远程压力控制型变量柱塞泵(18)的吸油口与油源的过滤器(16)的出油口相连,远程压力控制型变量柱塞泵(18)的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器(22)的进油口相连,电液比例溢流阀(29)的进油口与远程压力控制型变量柱塞泵(18)的先导压力口相连,电液比例溢流阀(29)的出油口与油源的油箱(15)相连;
2)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(17)、远程压力控制型变量叶片泵(18’)和电液比例溢流阀(29);电机(17)的转子与远程压力控制型变量叶片泵(18’)的轴机械连接,远程压力控制型变量叶片泵(18’)的吸油口与油源的过滤器(16)的出油口相连,远程压力控制型变量叶片泵(18’)的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器(22)进油口相连,电液比例溢流阀(29)的进油口与远程压力控制型变量叶片泵(18’)的先导压力口相连,电液比例溢流阀(29)的出油口与油源中油箱(15)相连;
3)所述的信号采集控制系统:包括控制器(10)、转速传感器(9)、压力变送器(27)、力传感器(12)、无线信号发射器(13)和无线信号接收器(14);转速传感器(9)安装在车床主轴(4)的后端部,转速传感器(9)的电信号端与控制器(10)电连接;压力变送器(27)安装在供油方向控制装置的电磁换向阀(24)的高压进油口上,压力变送器(27)的电信号端与控制器(10)电连接;力传感器(12)安装在液压动力卡盘的卡爪(2)的表面,卡爪(2)的外圆周面上安装无线信号发射器(13),力传感器(12)的电信号端与无线信号发射器(13)的电信号端连接,无线信号接收器(14)面对无线信号发射器(13),并固定在车床床身上,无线信号接收器(14)输出电信号端与控制器(10)连接,电液比例溢流阀(29)的控制电信号端与控制器(10)电连接。
2.一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;其特征在于:
1)所述的变量泵供油装置为内置比例方向阀的变量泵供油装置:包括电机(17)和内置比例方向阀的变量泵(18”);电机(17)的转子与内置比例方向阀的变量泵(18”)的轴机械连接,内置比例方向阀的变量泵(18”)的吸油口与油源的过滤器(16)的出油口相连,内置比例方向阀的变量泵(18”)的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器(22)进油口相连;
2)信号采集控制系统:包括控制器(10)、转速传感器(9)、压力变送器(27)、力传感器(12)、无线信号发射器(13)和无线信号接收器(14);转速传感器(9)安装在车床主轴(4)的后端部,转速传感器(9)的电信号端与控制器(10)电连接;压力变送器(27)安装在供油方向控制装置的电磁换向阀(24)的高压进油口上,压力变送器(27)的电信号端与控制器(10)电连接;力传感器(12)安装在液压动力卡盘的卡爪(2)的表面,卡爪(2)的外圆周面上安装无线信号发射器(13),力传感器(12)的电信号端与无线信号发射器(13)的电信号端连接,无线信号接收器(14)面对无线信号发射器(13),并固定在车床床身上,无线信号接收器(14)输出的电信号与控制器(10)连接,内置比例方向阀的变量泵(18”)的比例压力控制电信号端与控制器(10)电连接。
3.一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、定量泵供油装置、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;其特征在于:
1)所述的定量泵供油装置为油压变频控制的定量泵供油装置:包括变频电机(17’)、定量泵(18”’)和变频器(30);变频电机(17’)的转子与定量泵(18”’)主轴机械连接,定量泵(18”’)的吸油口与油源的过滤器(16)的出油口相连,定量泵(18”’)的压力油口与精密过滤和稳压装置中的精密过滤器(22)进油口相连,变频器(30)与变频电机(17’)电连接;
2)信号采集控制系统:包括控制器(10)、转速传感器(9)、压力变送器(27)、力传感器(12)、无线信号发射器(13)和无线信号接收器(14);转速传感器(9)安装在车床主轴(4)的后端部,转速传感器(9)的电信号端与控制器(10)电连接;压力变送器(27)安装在供油方向控制装置的电磁换向阀(24)的高压进油口上,压力变送器(27)的电信号端与控制器(10)电连接;力传感器(12)安装在液压动力卡盘的卡爪(2)的表面,卡爪(2)的外圆周面上安装无线信号发射器(13),力传感器(12)的电信号端与无线信号发射器(13)的电信号端连接,无线信号接收器(14)面对无线信号发射器(13),并固定在车床床身上,无线信号接收器(14)输出的电信号与控制器(10)连接;变频器(30)的控制电信号端与控制器(10)电连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200910154969A CN101733422A (zh) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200910154969A CN101733422A (zh) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101733422A true CN101733422A (zh) | 2010-06-16 |
Family
ID=42457741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200910154969A Pending CN101733422A (zh) | 2009-12-07 | 2009-12-07 | 液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101733422A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102294586A (zh) * | 2011-08-29 | 2011-12-28 | 中信戴卡轮毂制造股份有限公司 | 一种安装车轮气门嘴的设备 |
CN102536931A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-04 | 航天长征化学工程股份有限公司 | 耙料机用可反转液压驱动系统 |
CN103785872A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-05-14 | 武汉华俄激光工程有限公司 | 一种用于激光切管机的电动式卡盘 |
CN104627916A (zh) * | 2015-02-01 | 2015-05-20 | 浙江大学 | 一种新型张紧力可调的钢索张力均衡化设备 |
CN106122124A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-16 | 中色科技股份有限公司 | 拉伸机液压泵站供油系统 |
-
2009
- 2009-12-07 CN CN200910154969A patent/CN101733422A/zh active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102294586A (zh) * | 2011-08-29 | 2011-12-28 | 中信戴卡轮毂制造股份有限公司 | 一种安装车轮气门嘴的设备 |
CN102536931A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-04 | 航天长征化学工程股份有限公司 | 耙料机用可反转液压驱动系统 |
CN103785872A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-05-14 | 武汉华俄激光工程有限公司 | 一种用于激光切管机的电动式卡盘 |
CN103785872B (zh) * | 2014-01-08 | 2016-02-24 | 武汉华俄激光工程有限公司 | 一种用于激光切管机的电动式卡盘 |
CN104627916A (zh) * | 2015-02-01 | 2015-05-20 | 浙江大学 | 一种新型张紧力可调的钢索张力均衡化设备 |
CN106122124A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-16 | 中色科技股份有限公司 | 拉伸机液压泵站供油系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201231447Y (zh) | 数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承 | |
CN101733422A (zh) | 液压动力卡盘的节能型夹紧力控制装置 | |
CN105508426B (zh) | 油膜刚性可调节的流体动静压滑动轴承 | |
CN106670510B (zh) | 一种基于液压控制的机床主轴轴承预紧力自动调节系统和方法 | |
CN101695765A (zh) | 电液比例压力阀控制的液压动力卡盘 | |
CN108980208B (zh) | 一种超高精度压力控制装置 | |
CN201258883Y (zh) | 静压卸荷腔液压控制系统 | |
CN202162562U (zh) | 重型滚齿机的闭环控制闭式静压工作台 | |
CN101693301B (zh) | 夹紧力多级可调的液压动力卡盘 | |
CN105562814A (zh) | 基于2d激振阀的振动拉削方法 | |
CN101695763B (zh) | 带液压锁的液压动力卡盘的夹紧力电液比例控制装置 | |
CN101695764B (zh) | 带液压锁的液压动力卡盘的夹紧力多级调节装置 | |
CN102001016B (zh) | 电液伺服泵控制的数字式超精多功能静压丝杠 | |
CN209831111U (zh) | 一种立车工作台移动静压控制装置 | |
CN202224998U (zh) | 上拉式内拉床液压系统 | |
CN100588835C (zh) | 双泵容积式水轮机调速器 | |
CN204061380U (zh) | 直驱式容积控制液压系统 | |
US4557075A (en) | Apparatus for shaping an electrode of a prescribe spatial configuration by means of an abrading die | |
CN101204781A (zh) | 一种油马达驱动的机床主轴恒功率装置 | |
CN101210580A (zh) | 一种掘进机用星轮同步液压系统 | |
CN203926183U (zh) | 微型轴承套圈加工机床的液压系统 | |
CN207093478U (zh) | 一种液压执行设备 | |
CN103790881A (zh) | 立式车床静压导轨控制装置的控制方法 | |
CN103133440B (zh) | 一种液压削匀机液压控制装置及其控制方法 | |
CN209818444U (zh) | 一种基于双向进压调节的液压缸位置控制系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100616 |