CN102554695A

CN102554695A - 一种控制附件头和c轴的液压回路及机床

Info

Publication number: CN102554695A
Application number: CN2011104004972A
Authority: CN
Inventors: 刘津津; 李宗锦; 杜波
Original assignee: Shanghai Sany Precision Machinery Co Ltd
Current assignee: Sany Group Co Ltd Shanghai Branch
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-06
Also published as: CN102554695B

Abstract

本发明提出了一种控制附件头和C轴的液压回路及机床。该液压回路包括：第一换向阀，所述第一换向阀包括第一进油口、第一回油口和第一工作油口；第二换向阀，所述第二换向阀包括第二进油口、第二回油口和第二工作油口；可定位于第一位置、第二位置和第三位置的液压缸，所述第一工作油口和第二工作油口中的至少三个连接所述液压缸，所述液压缸推拉所述附件头和C轴，在所述第一位置，附件头和C轴紧固；在所述第二位置，附件头紧固、C轴放松；在所述第三位置，附件头放松、C轴放松。本发明仅通过一组液压缸来推拉附件头和C轴，具有占用空间更小、结构紧凑、易于控制、可靠性高等优点。

Description

一种控制附件头和C轴的液压回路及机床

技术领域

本发明主要涉及机床领域，具体地说，涉及一种控制附件头和C轴的液压回路，以及包括该液压回路的机床。

背景技术

机床的附件头设置在主轴上，通过附件头可以改变刀具的切削方向；C轴是沿着Z向(垂直于地面方向)做圆周运动的旋转副。在机床加工工件的过程中，经常需要对附件头和C轴进行松紧，以便于调整加工方位。

现有技术中，机床的附件头和C轴由不同的液压缸控制，分别实现附件头和C轴的拉紧放松，这种方式占用了不少空间。而且，一般在加工过程中，附件头和C轴具有两个独立的动作，并被分开控制。实际作业时，附件头需要一组4个液压缸控制，而C轴则需要1个液压缸控制，因此需要各液压缸协同作业，控制极其不便。

发明内容

本发明旨在提供一种控制附件头和C轴的液压回路，该液压回路能够节约空间，并提高控制性。

本发明控制附件头和C轴的液压回路，包括：

第一换向阀，所述第一换向阀包括第一进油口、第一回油口和第一工作油口，所述第一进油口连接系统进油口，所述第一回油口连接油箱；

第二换向阀，所述第二换向阀包括第二进油口、第二回油口和第二工作油口，所述第二进油口连接系统进油口，所述第二回油口连接油箱；

可定位于第一位置、第二位置和第三位置的液压缸，所述第一工作油口和第二工作油口中的至少三个连接所述液压缸，所述液压缸推拉所述附件头和C轴，在所述第一位置，附件头和C轴紧固；在所述第二位置，附件头紧固、C轴放松；在所述第三位置，附件头放松、C轴放松。

进一步地，所述液压缸包括：

缸体和活塞杆；

固定于活塞杆上的第一活塞；

可上下移动地套装在活塞杆上的第二活塞，所述缸体上设置有对第二活塞限位的台阶面；

分别设置于缸体上端、中端和下端的第一接口、第二接口和第三接口。

进一步地，所述第一换向阀包括两个第一工作油口，所述两个第一工作油口分别连接第一接口和第二接口。

进一步地，所述第二换向阀包括两个第二工作油口，所述两个第二工作油口中的一个连接第三接口，另一个被截止。

进一步地，所述第一换向阀和第二换向阀均为二位四通阀。

进一步地，还包括用于测量液压缸行程的三个行程开关，液压缸在第一、第二、第三位置时分别接触各行程开关。

进一步地，还包括：

两端连接系统进油口和第一进油口的第一减压阀，所述第一减压阀用于减小进入第一换向阀的液压油压力；

和/或

两端连接系统进油口和第二进油口的第二减压阀，所述第二减压阀用于减小进入第二换向阀的液压油压力。

进一步地，还包括：

两端连接系统进油口和第一进油口的第一单向阀，所述第一单向阀阻止液压油从第一换向阀流向系统进油口；

和/或

两端连接系统进油口和第二进油口的第二单向阀，所述第二单向阀阻止液压油从第二换向阀流向系统进油口。

进一步地，还包括：

测量经第一减压阀减压后的液压油压力的第一压力表；

和/或

测量经第二减压阀减压后的液压油压力的第二压力表。

进一步地，还包括：

第一单向节流阀，所述第一单向节流阀连接第一工作油口和第一接口，所述第一接口进油时经过节流处理；

和/或

第二单向节流阀，所述第二单向节流阀连接第二工作油口和第三接口，所述第三接口出油时经过节流处理。

进一步地，还包括：

双单向节流阀，所述双单向节流阀的一端连接第一工作油口，另一端连接第一接口和第二接口，所述第一接口出油和第二接口出油时经过节流处理。

本发明的另一个方面，还提供了一种机床，该机床包括前述的控制附件头和C轴的液压回路。

本发明通过在三个位置定位的液压缸来推拉附件头和C轴，从而实现它们的松紧。与现有技术相比，本发明占用空间更小，结构更紧凑，为机床的结构设计提供了更大的灵活性；而且，本发明不需要像现有技术一样依靠多个液压缸协同作用，提高了操作性能。此外，本发明还具有对现有结构改动小，节约成本，可靠性高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的控制附件头和C轴的液压回路原理图；

图2是本发明的活塞杆在第二位置的示意图；

图3是本发明的活塞杆在第三位置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示是本发明一实施例的控制附件头和C轴的液压回路原理图，该液压回路用于控制机床的附件头和C轴的松紧，以便于在工件加工时调整加工方位。从图1中可以看出，本发明控制附件头和C轴的液压回路至少包括第一换向阀1、第二换向阀2和液压缸3，通过第一换向阀1和第二换向阀2对液压缸3的控制，该液压缸3可以定位于三个位置。

第一换向阀1包括第一进油口、第一回油口和第一工作油口，第一进油口连接系统进油口，第一回油口连接油箱。第一工作油口可以包括一个或多个，本发明并不受限于此。优选地，第一换向阀1为图1所示的二位四通阀。应当清楚，在其为三位四通阀等其它阀结构时，同样能够实现本发明的技术效果。

第二换向阀2包括第二进油口、第二回油口和第二工作油口，第二进油口连接系统进油口，第二回油口连接油箱。同样地，第二工作油口也可以包括一个或多个，本发明并不受限于此。优选地，第一换向阀1为图1所示的二位四通阀。应当清楚，在其为三位四通阀或二位三通阀等其它阀结构时，同样能够实现本发明的技术效果。

本发明前述的第一工作油口和第二工作油口中的至少三个连接液压缸3，通过该至少三个工作油口的进出油，可以实现液压缸3在第一位置、第二位置和第三位置三个不同位置的定位。液压缸3与机床的附件头和C轴之间进行铰接，其铰接方式可以根据机床的具体结构确定，其属于本领域技术人员的常规设计，由于本发明的核心并不在此，本文在此不再赘述。

通过液压缸3推拉附件头和C轴，在第一位置，附件头和C轴紧固；在第二位置，附件头紧固、C轴放松；在第三位置，附件头放松、C轴放松。第一位置可以对应于液压缸3的上位，第二位置可以对应于液压缸3的中位，第三位置可以对应于液压缸3的下位。各紧固方式优选为拉紧。

本领域技术人员可以采用多种结构的三位液压缸3，其具有多个接口，分别与第一工作油口和第二工作油口连接，进而实现本发明的技术效果。应当清楚，本发明可以包括一个或多个三位液压缸3。在液压缸3的数量为多个时，各液压缸3同步运动。优选液压缸3的数量为4个。

作为一个实施例，如图1-3所示，本发明的液压缸3可以包括缸体30、活塞杆31、第一活塞3a、第二活塞3b。各活塞及活塞杆31设置于缸体30内，其中第一活塞3a固定于活塞杆31上，第二活塞3b可上下移动地套装在活塞杆31上，缸体30上设置有对第二活塞3b限位的台阶面32。此外，在缸体30的上端、中端和下端分别设置于第一接口、第二接口和第三接口。

具体地，本发明的第一换向阀1可以包括如图1所示的两个第一工作油口，两个第一工作油口分别连接第一接口和第二接口；第二换向阀2可以包括图1所示的两个第二工作油口，两个第二工作油口中的一个连接第三接口，另一个被截止。

图1所示的状态中液压缸3处于上位，此时第一接口出油，第二接口进油、第三接口出油。相应地，第一活塞3a位于液压缸3的上端，第二活塞3b位于下端。在该状态时，第一换向阀1位于左位(图1所示方位)，第二换向阀2位于左位，附件头和C轴紧固。

图2所示的状态中液压缸3处于中位，此时第一接口进油，第二接口出油，第三接口进油。相应地，第一活塞3a位于液压缸3的中端，第二活塞3b被限位在位于中间的台阶面32上。在该状态时，第一换向阀1位于右位，第二换向阀2位于右位，附件头紧固、C轴放松。

图3所示的状态中液压缸3处于下位，此时第一接口进油，第二接口出油，第三接口出油。相应地，第一活塞3a向下移动，第二活塞3b位于液压缸3的下端。在该状态时，第一换向阀1位于右位，第二换向阀2位于左位，附件头放松、C轴放松。

进一步地，本发明还包括用于测量活塞杆31行程的三个行程开关4，液压缸3在第一、第二、第三位置时分别接触各行程开关4。比如，在第二位置(中位)时，液压缸3(液压缸3的活塞杆31)碰到行程开关4后，行程开关4改变开关状态，表明此时活塞杆31已经移动到位，C轴处于放松状态。

优选地，本发明还提供系统的压力保护。相应地，本发明的液压回路还包括第一减压阀51和/或第二减压阀52。其中第一减压阀51两端连接系统进油口和第一进油口，第一减压阀51用于减小进入第一换向阀1的液压油压力；第二减压阀52两端连接系统进油口和第二进油口，第二减压阀52用于减小进入第二换向阀2的液压油压力。优选经过第一减压阀51和第二减压阀52减压后，液压油压力为5Mpa。

另外，为了防止油液串腔，本发明还可以包括第一单向阀61和/或第二单向阀62，其中第一单向阀61两端连接系统进油口和第一进油口，第一单向阀61阻止液压油从第一换向阀1流向系统进油口；第二单向阀62两端连接系统进油口和第二进油口，第二单向阀62阻止液压油从第二换向阀2流向系统进油口。

作为另一个实施例，本发明还包括第一压力表71和/或第二压力表72。其中，第一压力表71测量经第一减压阀51减压后的液压油压力，第二压力表72测量经第二减压阀52减压后的液压油压力。第一压力表71和第二压力表72用于显示压力，其可以分别连接于图1所示各减压阀和单向阀之间的油路，也可以连接于其它便于测量减压后压力的油路上。

同时，为了调节活塞的运动速度，本发明还可以包括第一单向节流阀81和/或第二单向节流阀82。其中第一单向节流阀81连接第一工作油口和第一接口，第一接口进油时经过节流处理；第二单向节流阀82连接第二工作油口和第三接口，第三接口出油时经过节流处理。

该第一单向节流阀81可以调节第一活塞3a的运动速度，第二单向节流阀82可以调节第二活塞3b的运动速度。在图2所示的中位状态时，通过调节第一单向节流阀81的旋钮，使第二活塞3b比第一活塞3a先到中间的台阶面32，从而使附件头运动更加平稳。此外，各单向节流阀可以在各腔室形成背压，以避免各活塞因受重力或外力影响而移位。

进一步地，本发明还可以包括双单向节流阀9，该双单向节流阀9的一端连接第一工作油口，另一端连接第一接口和第二接口，第一接口和第二接口出油时经过节流处理。该双单向节流阀9可以调节第一活塞3a和第二活塞3b的运动速度。

除了前述控制附件头和C轴的液压回路外，本发明还提供一种包括该液压回路的机床。该机床可以是如龙门镗铣加工中心等机床，只要该机床需要对附件头和C轴进行松紧作业，即可以适用本发明的技术方案，本发明并不受限于此。该机床的其它结构参考现有技术，本文在此不再赘述。

综上所述，本发明通过在三个位置定位的液压缸3来推拉附件头和C轴，从而实现它们的松紧。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)占用空间小

本发明仅用一组同步三位液压缸3即可以实现现有技术中一组两位液压缸加一个两位液压缸才能完成的松紧功能。相比而言，本发明占用空间更小，结构更紧凑，为机床的结构设计提供了更大的灵活性。

2)易于控制

本发明的三位液压缸3在第一位置、第二位置和第三位置时，分别对应不同的附件头和C轴松紧状态，不需要像现有技术一样依靠一组两位液压缸与一个两位液压缸协同作用，提高了控制性能。

此外，本发明还具有对现有结构改动小，节约成本，可靠性高等优点。

因此，本发明的有益效果是显而易见的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种控制附件头和C轴的液压回路，其特征在于，包括：

第一换向阀(1)，所述第一换向阀(1)包括第一进油口、第一回油口和第一工作油口，所述第一进油口连接系统进油口，所述第一回油口连接油箱；

第二换向阀(2)，所述第二换向阀(2)包括第二进油口、第二回油口和第二工作油口，所述第二进油口连接系统进油口，所述第二回油口连接油箱；

可定位于第一位置、第二位置和第三位置的液压缸(3)，所述第一工作油口和第二工作油口中的至少三个连接所述液压缸(3)，所述液压缸(3)推拉所述附件头和C轴，在所述第一位置，附件头和C轴紧固；在所述第二位置，附件头紧固、C轴放松；在所述第三位置，附件头放松、C轴放松。

2.根据权利要求1所述的液压回路，其特征在于，所述液压缸(3)包括：

缸体(30)和活塞杆(31)；

固定于活塞杆(31)上的第一活塞(3a)；

可上下移动地套装在活塞杆(31)上的第二活塞(3b)，所述缸体(30)上设置有对第二活塞(3b)限位的台阶面(32)；

分别设置于缸体(30)上端、中端和下端的第一接口、第二接口和第三接口。

3.根据权利要求2所述的液压回路，其特征在于，所述第一换向阀(1)包括两个第一工作油口，所述两个第一工作油口分别连接第一接口和第二接口。

4.根据权利要求3所述的液压回路，其特征在于，所述第二换向阀(2)包括两个第二工作油口，所述两个第二工作油口中的一个连接第三接口，另一个被截止。

5.根据权利要求1-4任一项所述的液压回路，其特征在于，所述第一换向阀(1)和第二换向阀(2)均为二位四通阀。

6.根据权利要求1-4任一项所述的液压回路，其特征在于，还包括用于测量液压缸行程的三个行程开关(4)，液压缸(3)在第一、第二、第三位置时分别接触各行程开关(4)。

7.根据权利要求1-4任一项所述的液压回路，其特征在于，还包括：

两端连接系统进油口和第一进油口的第一减压阀(51)，所述第一减压阀(51)用于减小进入第一换向阀(1)的液压油压力；

和/或

两端连接系统进油口和第二进油口的第二减压阀(52)，所述第二减压阀(52)用于减小进入第二换向阀(2)的液压油压力。

8.根据权利要求1-4任一项所述的液压回路，其特征在于，还包括：

两端连接系统进油口和第一进油口的第一单向阀(61)，所述第一单向阀(61)阻止液压油从第一换向阀(1)流向系统进油口；

和/或

两端连接系统进油口和第二进油口的第二单向阀(62)，所述第二单向阀(62)阻止液压油从第二换向阀(2)流向系统进油口。

9.根据权利要求1-4任一项所述的液压回路，其特征在于，还包括：

测量经第一减压阀(51)减压后的液压油压力的第一压力表(71)；

和/或

测量经第二减压阀(52)减压后的液压油压力的第二压力表(72)。

10.根据权利要求2至4任一项所述的液压回路，其特征在于，还包括：

第一单向节流阀(81)，所述第一单向节流阀(81)连接第一工作油口和第一接口，所述第一接口进油时经过节流处理；

和/或

第二单向节流阀(82)，所述第二单向节流阀(82)连接第二工作油口和第三接口，所述第三接口出油时经过节流处理。

11.根据权利要求2至4任一项所述的液压回路，其特征在于，还包括：

双单向节流阀(9)，所述双单向节流阀(9)的一端连接第一工作油口，另一端连接第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口出油时经过节流处理。

12.一种机床，其特征在于，所述机床包括权利要求1-11任一项所述的控制附件头和C轴的液压回路。