CN105081358A - 一种节能车床 - Google Patents
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Abstract
一种节能车床，包括床身部件、拖板部件、传动系统、主轴系统和控制系统；还包括用于发出信号使控制系统执行节能模式或取消节能模式的条件判断装置。所述的控制系统包括用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块；所述主回路模块给受电路控制的设备提供电源，所述节能控制模块控制主回路模块在正常工作模式或节能模式下运行，所述条件判断模块在满足设定条件的情况下触发节能控制模块的运作。实现既能使设备处于正常工作状态时得到足够的动力，又能在设备处于待机状态时减少能源消耗，达到节能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种节能车床。
背景技术
由于工业化的发展，使用电力作为能源的设备应用范围越来越广，设备数量也越来越多，带来了能源成本的日益增大。设备的使用者例如机床设备的用户发现，其加工设备的耗电量在持续增加，但很多能源消耗并不是发生在设备的工作时间里，大量的待机时间内也持续发生着能源消耗。总体来说，能源消耗量大致可以被分配到各个加工时间段和设备的待机时间里，目前大多数机床设备在待机时段驱动装置处于一个不理想的耗能载荷范围，一些设备运行特别是长时间空运行待机状态将在无形中损耗电能。如何更有效地控制设备的待机空损耗，降低能源消耗，提高能源使用效率成为目前迫切需要解决的问题。
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床，在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。普通机床经历了近两百年的历史，随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控车床是数字程序控制车床的简称，集万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学解决的途径。在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。由于车床在制造业中使用面广量大，因此车床的总体能源消耗也是相当高的，如何降低其能源消耗，提高车床能源使用效率是一个重要的节能课题。
发明内容
鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本发明提出一种节能车床，包括用于支撑和连接车床的各个部件并保证各部件在工作时有准确的相对位置的床身部件、设置有进给运动的变速机构以将运动传至刀架以进行切削的拖板部件、将主电机传来的旋转运动进行变速和传递的传动系统、使刀具得到所需的正反两种转向的不同转速以进行切削工作的主轴系统和对整机进行控制的控制系统；还包括用于发出信号使控制系统执行节能模式或取消节能模式的条件判断装置。
在根据本发明实施例的一种节能车床中，优选地，所述的控制系统包括用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块；所述主回路模块给受电路控制的设备提供电源，所述节能控制模块控制主回路模块在正常工作模式或节能模式下运行，所述条件判断模块在满足设定条件的情况下触发节能控制模块的运作，条件判断模块包括节能继电器KA1和条件判断装置，节能继电器KA1和条件判断装置串联连接。
在根据本发明实施例的一种节能车床中，优选地，所述主回路模块包括启动按钮SB1、停止按钮SB2、主断路器QF、主接触器KM1、三角形接法启动接触器KM2常开触点、星形接法启动接触器KM3常开触点。
在根据本发明实施例的一种节能车床中，优选地，所述节能控制模块包括时间继电器KT，三角形接法启动接触器KM2常闭触点、星形接法启动接触器KM3常闭触点、节能继电器KA1的常开触点和常闭触点，所述时间继电器KT的常闭触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述时间继电器KT的常开触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常开触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常闭触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接。
在根据本发明实施例的一种节能车床中，优选地，所述的条件判断装置为限位感应开关SQ1，限位感应开关SQ1为常开状态，接受到位置感应信号后切换至闭合状态并接通节能继电器KA1。
在根据本发明实施例的一种节能车床中，优选地，所述的条件判断装置为红外线装置，红外线探测到设备处于运行状态时断开节能继电器KA1，探测到设备处于待机状态时接通节能继电器KA1。
在根据本发明实施例的一种节能车床中，优选地，所述的条件判断装置为手动控制按钮SB3，人工切换至闭合状态时接通节能继电器KA1。
在采取本发明提出的技术后，根据本发明实施例的一种节能车床，在设备正常工作时，电机实行三角形控制，设备加工完成后，通过条件判断装置识别到设备将处于待机状态，此时节能继电器KA1得电，并接通星形接法启动接触器KM3得电，使电机由三角形接线状态切换为星形接线状态，并在星形状态下运行，由此实现待机时降压运行，减小运转电流，达到降低能耗的目的。
设备再次进入正常工作时，通过条件判断装置识别到设备将处于工作状态，此时节能继电器KA1断电，三角形接法启动接触器KM2接通，电机再次进入三角形运行状态并开始正常工作。由此实现在基于条件判断的情况下，既能使设备处于正常工作状态时得到足够的动力，又能在设备处于待机状态时减少能源消耗，达到节能的目的。
附图说明
图1示出了根据本发明一个实施例的一种节能车床
图2示出了根据本发明另一个实施例的一种节能车床
图3示出了根据本发明又一个实施例的一种节能车床
图4示出了根据本发明一个实施例的一种节能车床用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块的电路图
图5示出了根据本发明另一个实施例的一种节能车床用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块的电路图
图6示出了根据本发明又一个实施例的一种节能车床用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块的电路图
附图标记说明
1床身部件
2拖板部件
3传动系统
4主轴系统
5控制系统
6条件判断装置
21红外线装置
QF主断路器
SB1启动按钮
SB2停止按钮
KM1主接触器
KM2三角形接法启动接触器
KM3星形接法启动接触器
KT时间继电器
KA1节能继电器
SQ1限位感应开关
SB3手动控制按钮
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本发明的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
实施例1
作为根据本发明一个实施例的一种节能车床，包括用于支撑和连接车床的各个部件并保证各部件在工作时有准确的相对位置的床身部件1、设置有进给运动的变速机构以将运动传至刀架以进行切削的拖板部件2、将主电机传来的旋转运动进行变速和传递的传动系统3、使刀具得到所需的正反两种转向的不同转速以进行切削工作的主轴系统4和对整机进行控制的控制系统5；还包括用于发出信号使控制系统5执行节能模式或取消节能模式的条件判断装置6。
所述的控制系统5包括用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块；所述主回路模块给受电路控制的设备提供电源，所述节能控制模块控制主回路模块在正常工作模式或节能模式下运行，所述条件判断模块在满足设定条件的情况下触发节能控制模块的运作，条件判断模块包括节能继电器KA1和条件判断装置6，节能继电器KA1和条件判断装置6串联连接。
所述主回路模块包括启动按钮SB1、停止按钮SB2、主断路器QF、主接触器KM1、三角形接法启动接触器KM2常开触点、星形接法启动接触器KM3常开触点。
所述节能控制模块包括时间继电器KT，三角形接法启动接触器KM2常闭触点、星形接法启动接触器KM3常闭触点、节能继电器KA1的常开触点和常闭触点，所述时间继电器KT的常闭触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述时间继电器KT的常开触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常开触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常闭触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接。
所述的条件判断装置6为限位感应开关SQ1，限位感应开关SQ1为常开状态，接受到位置感应信号后切换至闭合状态并接通节能继电器KA1。
作为根据本发明一个实施例的一种节能车床，启动时合上主断路器QF，按下启动按钮SB1，星形接法启动接触器KM3得电，电机按星形连接方式启动运转。
电机开始运转后，随着时间继电器KT的工作，设定的继电时间到达后，星形接法启动接触器KM3线圈断开，三角形接法启动接触器KM2线圈得电，电机按三角形连接方式进入正常运行状态。
三角形接法启动接触器KM2和星形接法启动接触器KM3设置互锁，避免接触器误动作，三角形接法启动接触器KM2闭合时，星形接法启动接触器KM3断开，星形接法启动接触器KM3闭合时，三角形接法启动接触器KM2断开。按下停止按钮SB2时，全部接触器线圈失电跳开，设备停止运转。
当设备加工完成后，机械结构回退至限位点，控制回路检测到感应信号，识别到设备将处于待机状态，节能继电器KA1得电，节能继电器KA1常闭触点断开，使与其串联的三角形接法启动接触器KM2失电断开；节能继电器KA1常开触点吸合，使与其串联的星形接法启动接触器KM3得电闭合，电机由三角形连接方式运行转换至星形连接方式运行。
在待机情况下，电机一直以星形连接方式运行，系统处于节能状态直至回到正常加工过程。设备再次进入正常工作时，通过条件判断装置识别到设备将处于工作状态，此时节能继电器KA1断电，三角形接法启动接触器KM2接通，电机再次进入三角形运行状态并开始正常工作。
根据上述本发明一个实施例的节能车床，在设备正常工作时，电机实行三角形控制，设备加工完成后，通过条件判断装置识别到设备将处于待机状态，此时节能继电器KA1得电，并接通星形接法启动接触器KM3得电，使电机由三角形接线状态切换为星形接线状态，并在星形状态下运行，由此实现待机时降压运行，减小运转电流，达到降低能耗的目的。
设备再次进入正常工作时，通过条件判断装置识别到设备将处于工作状态，此时节能继电器KA1断电，三角形接法启动接触器KM2接通，电机再次进入三角形运行状态并开始正常工作。由此实现在基于条件判断的情况下，既能使设备处于正常工作状态时得到足够的动力，又能在设备处于待机状态时减少能源消耗，达到节能的目的。
实施例2
作为根据本发明另一个实施例的一种节能车床，包括用于支撑和连接车床的各个部件并保证各部件在工作时有准确的相对位置的床身部件1、设置有进给运动的变速机构以将运动传至刀架以进行切削的拖板部件2、将主电机传来的旋转运动进行变速和传递的传动系统3、使刀具得到所需的正反两种转向的不同转速以进行切削工作的主轴系统4和对整机进行控制的控制系统5；还包括用于发出信号使控制系统5执行节能模式或取消节能模式的条件判断装置6。
所述的控制系统5包括用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块；所述主回路模块给受电路控制的设备提供电源，所述节能控制模块控制主回路模块在正常工作模式或节能模式下运行，所述条件判断模块在满足设定条件的情况下触发节能控制模块的运作，条件判断模块包括节能继电器KA1和条件判断装置6，节能继电器KA1和条件判断装置6串联连接。
所述主回路模块包括启动按钮SB1、停止按钮SB2、主断路器QF、主接触器KM1、三角形接法启动接触器KM2常开触点、星形接法启动接触器KM3常开触点。
所述节能控制模块包括时间继电器KT，三角形接法启动接触器KM2常闭触点、星形接法启动接触器KM3常闭触点、节能继电器KA1的常开触点和常闭触点，所述时间继电器KT的常闭触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述时间继电器KT的常开触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常开触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常闭触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接。
所述的条件判断装置6为红外线装置21，红外线探测到设备处于运行状态时断开节能继电器KA1，探测到设备处于待机状态时接通节能继电器KA1。
作为根据本发明另一个实施例的一种节能车床，启动时合上主断路器QF，按下启动按钮SB1，星形接法启动接触器KM3得电，电机按星形连接方式启动运转。
电机开始运转后，随着时间继电器KT的工作，设定的继电时间到达后，星形接法启动接触器KM3线圈断开，三角形接法启动接触器KM2线圈得电，电机按三角形连接方式进入正常运行状态。
三角形接法启动接触器KM2和星形接法启动接触器KM3设置互锁，避免接触器误动作，三角形接法启动接触器KM2闭合时，星形接法启动接触器KM3断开，星形接法启动接触器KM3闭合时，三角形接法启动接触器KM2断开。按下停止按钮SB2时，全部接触器线圈失电跳开，设备停止运转。
当设备加工完成后，机械结构回退至限位点，控制回路检测到红外线感应信号，识别到设备将处于待机状态，节能继电器KA1得电，节能继电器KA1常闭触点断开，使与其串联的三角形接法启动接触器KM2失电断开；节能继电器KA1常开触点吸合，使与其串联的星形接法启动接触器KM3得电闭合，电机由三角形连接方式运行转换至星形连接方式运行。
在待机情况下，电机一直以星形连接方式运行，系统处于节能状态直至回到正常加工过程。设备再次进入正常工作时，通过条件判断装置识别到设备将处于工作状态，此时节能继电器KA1断电，三角形接法启动接触器KM2接通，电机再次进入三角形运行状态并开始正常工作。
根据上述本发明另一个实施例的节能车床，在设备正常工作时，电机实行三角形控制，设备加工完成后，通过条件判断装置识别到设备将处于待机状态，此时节能继电器KA1得电，并接通星形接法启动接触器KM3得电，使电机由三角形接线状态切换为星形接线状态，并在星形状态下运行，由此实现待机时降压运行，减小运转电流，达到降低能耗的目的。
设备再次进入正常工作时，通过条件判断装置识别到设备将处于工作状态，此时节能继电器KA1断电，三角形接法启动接触器KM2接通，电机再次进入三角形运行状态并开始正常工作。由此实现在基于条件判断的情况下，既能使设备处于正常工作状态时得到足够的动力，又能在设备处于待机状态时减少能源消耗，达到节能的目的。
实施例3
作为根据本发明又一个实施例的一种节能车床，包括用于支撑和连接车床的各个部件并保证各部件在工作时有准确的相对位置的床身部件1、设置有进给运动的变速机构以将运动传至刀架以进行切削的拖板部件2、将主电机传来的旋转运动进行变速和传递的传动系统3、使刀具得到所需的正反两种转向的不同转速以进行切削工作的主轴系统4和对整机进行控制的控制系统5；还包括用于发出信号使控制系统5执行节能模式或取消节能模式的条件判断装置6。
所述的控制系统5包括用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块；所述主回路模块给受电路控制的设备提供电源，所述节能控制模块控制主回路模块在正常工作模式或节能模式下运行，所述条件判断模块在满足设定条件的情况下触发节能控制模块的运作，条件判断模块包括节能继电器KA1和条件判断装置6，节能继电器KA1和条件判断装置6串联连接。
所述主回路模块包括启动按钮SB1、停止按钮SB2、主断路器QF、主接触器KM1、三角形接法启动接触器KM2常开触点、星形接法启动接触器KM3常开触点。
所述节能控制模块包括时间继电器KT，三角形接法启动接触器KM2常闭触点、星形接法启动接触器KM3常闭触点、节能继电器KA1的常开触点和常闭触点，所述时间继电器KT的常闭触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述时间继电器KT的常开触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常开触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常闭触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接。
所述的条件判断装置6为手动控制按钮SB3，人工切换至闭合状态时接通节能继电器KA1。
作为根据本发明又一个实施例的一种节能车床，启动时合上主断路器QF，按下启动按钮SB1，星形接法启动接触器KM3得电，电机按星形连接方式启动运转。
电机开始运转后，随着时间继电器KT的工作，设定的继电时间到达后，星形接法启动接触器KM3线圈断开，三角形接法启动接触器KM2线圈得电，电机按三角形连接方式进入正常运行状态。
三角形接法启动接触器KM2和星形接法启动接触器KM3设置互锁，避免接触器误动作，三角形接法启动接触器KM2闭合时，星形接法启动接触器KM3断开，星形接法启动接触器KM3闭合时，三角形接法启动接触器KM2断开。按下停止按钮SB2时，全部接触器线圈失电跳开，设备停止运转。
当设备加工完成后，机械结构回退至限位点，手动按下控制按钮，节能继电器KA1得电，节能继电器KA1常闭触点断开，使与其串联的三角形接法启动接触器KM2失电断开；节能继电器KA1常开触点吸合，使与其串联的星形接法启动接触器KM3得电闭合，电机由三角形连接方式运行转换至星形连接方式运行。
在待机情况下，电机一直以星形连接方式运行，系统处于节能状态直至回到正常加工过程。设备再次进入正常工作时，通过条件判断装置识别到设备将处于工作状态，此时节能继电器KA1断电，三角形接法启动接触器KM2接通，电机再次进入三角形运行状态并开始正常工作。
根据上述本发明又一个实施例的节能车床，在设备正常工作时，电机实行三角形控制，设备加工完成后，通过条件判断装置识别到设备将处于待机状态，此时节能继电器KA1得电，并接通星形接法启动接触器KM3得电，使电机由三角形接线状态切换为星形接线状态，并在星形状态下运行，由此实现待机时降压运行，减小运转电流，达到降低能耗的目的。
设备再次进入正常工作时，通过条件判断装置识别到设备将处于工作状态，此时节能继电器KA1断电，三角形接法启动接触器KM2接通，电机再次进入三角形运行状态并开始正常工作。由此实现在基于条件判断的情况下，既能使设备处于正常工作状态时得到足够的动力，又能在设备处于待机状态时减少能源消耗，达到节能的目的。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可实施。当然，以上所列的情况仅为示例，本发明并不仅限于此。本领域的技术人员应该理解，根据本发明技术方案的其他变形或简化，都可以适当地应用于本发明，并且应该包括在本发明的范围内。
Claims (7)
1.一种节能车床，包括用于支撑和连接车床的各个部件并保证各部件在工作时有准确的相对位置的床身部件(1)、设置有进给运动的变速机构以将运动传至刀架以进行切削的拖板部件(2)、将主电机传来的旋转运动进行变速和传递的传动系统(3)、使刀具得到所需的正反两种转向的不同转速以进行切削工作的主轴系统(4)和对整机进行控制的控制系统(5)；其特征在于，还包括用于发出信号使控制系统(5)执行节能模式或取消节能模式的条件判断装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种节能车床，其特征在于，所述的控制系统(5)包括用来进行节能控制的主回路模块、节能控制模块和条件判断模块；所述主回路模块给受电路控制的设备提供电源，所述节能控制模块控制主回路模块在正常工作模式或节能模式下运行，所述条件判断模块在满足设定条件的情况下触发节能控制模块的运作，条件判断模块包括节能继电器KA1和条件判断装置(6)，节能继电器KA1和条件判断装置(6)串联连接。
3.根据权利要求2所述的一种节能车床，其特征在于，所述主回路模块包括启动按钮SB1、停止按钮SB2、主断路器QF、主接触器KM1、三角形接法启动接触器KM2常开触点、星形接法启动接触器KM3常开触点。
4.根据权利要求2所述的一种节能车床，其特征在于，所述节能控制模块包括时间继电器KT，三角形接法启动接触器KM2常闭触点、星形接法启动接触器KM3常闭触点、节能继电器KA1的常开触点和常闭触点，所述时间继电器KT的常闭触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述时间继电器KT的常开触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常开触点与三角形接法启动接触器KM2常闭触点串联连接，所述节能继电器KA1的常闭触点与星形接法启动接触器KM3常闭触点串联连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种节能车床，其特征在于，所述的条件判断装置(6)为限位感应开关SQ1，限位感应开关SQ1为常开状态，接受到位置感应信号后切换至闭合状态并接通节能继电器KA1。
6.根据权利要求1或2所述的一种节能车床，其特征在于，所述的条件判断装置(6)为红外线装置(21)，红外线探测到设备处于运行状态时断开节能继电器KA1，探测到设备处于待机状态时接通节能继电器KA1。
7.根据权利要求1或2所述的一种节能车床，其特征在于，所述的条件判断装置(6)为手动控制按钮SB3，人工切换至闭合状态时接通节能继电器KA1。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510550975.6A CN105081358A (zh) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | 一种节能车床 |
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Publications (1)
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