CN110712064A - 一种智能数控机床润滑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能数控机床润滑系统，包括控制单元、给油单元、输油单元及注油单元。控制单元包括智能控制器、若干个温度传感器以及若干个角度编码器；输油单元包括一个供油干路和若干个供油支路，若干个供油支路上均设有电磁开关阀，且每个电磁开关阀分别与智能控制器电连接。智能控制器根据润滑对象的温度及运行速度等参数计算各润滑对象对润滑油的需求量，并控制电机的运转和各供油支路上的电磁开关阀的通断，以在合适的时机向润滑对象供油，从而能够满足不同工况下，不同润滑部位对润滑油供给量的不同需求，既保证了润滑效果，又节约了润滑油。

Description

一种智能数控机床润滑系统
技术领域
本发明属于润滑系统领域，尤其涉及一种智能数控机床润滑系统。
背景技术
数控机床的润滑系统是机床的重要组成部分之一，其作用是为机床的运动部件提供润滑油剂，减少运动部件磨损和发热，延长机床的使用寿命，提高加工精度。数控机床使用的润滑油剂通常包括润滑脂和润滑油两种。润滑脂通常为人工加注，定期补充；润滑油通常通过集中供油的方式输送到润滑点。
数控机床的集中润滑系统按供油元件的不同，主要分为抵抗式润滑系统、容积式润滑系统、递进式润滑系统等，容积式润滑系统可以定时、定量地向润滑对象供给润滑油，其优点是注油量准确，在机床的导轨和丝杠等部件的润滑上得到广泛应用。容积式润滑系统主要由控制器、油泵、电机、油箱、润滑分配器、润滑管路、润滑油嘴等组成。
容积式润滑系统的各条支路与主油路直接相连，润滑油按照预定比例分配至各润滑点，无法在线调节；润滑系统的控制器通常为PLC，可以按照预定工作参数控制油泵的启动和停止，实现自动供油。PLC工作参数设置是否合理，决定了润滑效果的好坏。由于机床在不同的工作模式下，各润滑对象的工作载荷、运行速度各不相同，对润滑油的需求量也会发生变化，预设的参数很难满足所有工况下各润滑对象对润滑油的需求，并且此种供油模式下润滑油的浪费现象也比较严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能数控机床润滑系统，可以对各润滑对象按需供油，减少润滑油的浪费。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种智能数控机床润滑系统，包括：
控制单元，包括智能控制器、若干个温度传感器以及若干个角度编码器，数控机床的各润滑对象上均安装有所述温度传感器和所述角度编码器，所述温度传感器用于采集所述润滑对象的温度数据，所述角度编码器用于采集所述润滑对象的累加运行角度数据，所述智能控制器与所述温度传感器及所述角度编码器信号连接，所述温度传感器及所述角度编码器将采集到的所述温度数据及所述累加运行角度数据传输至所述智能控制器；
给油单元，包括油箱、油泵及电机，所述油箱用于盛放润滑油，所述油泵的进油口伸入所述油箱内，所述电机与所述油泵电连接，所述电机用于给所述油泵提供驱动力；
输油单元，包括一个供油干路和若干个供油支路，所述供油支路的个数与所述润滑对象的个数相匹配，所述供油干路的进油口与所述油泵的出油口相连，所述供油干路上设有若干个与所述供油支路相匹配的出油点，所述供油支路的进油口与所述出油点相连，若干个所述供油支路上均设有电磁开关阀；
注油单元，安装于所述润滑对象上，所述注油单元包括若干个润滑分配器，所述润滑分配器的进油口与所述供油支路的出油口相连，所述润滑分配器的出油口装配有若干个润滑油嘴，所述润滑油嘴用于给所述润滑对象注入润滑油；
所述智能控制器还与所述电机电连接，且所述智能控制器与若干个所述电磁开关阀分别电连接，所述智能控制器根据其接收到的所述温度数据及累加运行角度数据计算各所述润滑对象所需的润滑油流量，并控制所述电机和所述电磁开关阀的打开。
优选地，所述润滑油流量的计算公式为Qi(t)＝Kθ·∑θi+Kt·(Ti(t)-T0)，其中，Qi(t)为数控机床第i个所述润滑对象所需的润滑油流量，∑θi为数控机床第i个所述润滑对象的累加运行角度，Kθ为所述润滑对象的角度转换系数，Ti(t)-T0为数控机床第i个所述润滑对象上的所述温度传感器实测值相对于标称室温的差值，Kt为所述润滑对象的温度转换系数。
优选地，所述润滑分配器为容积式定量润滑分配器。
优选地，所述容积式定量润滑分配器的规格为0.03ml/次。
优选地，所述给油单元包括安全阀，所述安全阀的一端与所述油泵的出油口相连，另一端与所述油箱相连。
优选地，所述温度传感器为Pt100贴片式温度传感器。
优选地，所述电磁开关阀为两位两通电磁开关阀。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
1)本发明提供了一种智能数控机床润滑系统，包括控制单元、给油单元、输油单元及注油单元。控制单元包括智能控制器、若干个温度传感器以及若干个角度编码器，温度传感器和角度编码器安装于各润滑对象上，用于采集各润滑对象的温度数据和累加运行角度数据，并将采集到的数据传输至智能控制器；输油单元包括一个供油干路和若干个供油支路，供油支路的个数与润滑对象的个数相匹配，若干个供油支路上均设有电磁开关阀，且每个电磁开关阀分别与智能控制器电连接。为改善数控机床润滑系统的润滑效果，防止高负荷工况下的润滑油供给不足，并减少低负荷工况下的润滑油浪费，本发明在传统的机床润滑系统的基础上，增加了智能控制器和独立的供油支路，智能控制器根据润滑对象的温度及运行速度等参数计算各润滑对象对润滑油的需求量，并控制电机的运转和各供油支路上的电磁开关阀的通断，以在合适的时机向润滑对象供油，从而能够满足不同工况下，不同润滑部位对润滑油供给量的不同需求，既保证了数控机床各润滑对象的润滑效果，又节约了润滑油。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种智能数控机床润滑系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的数控机床的润滑对象的示意图。
附图标记说明：
1：控制单元；11：智能控制器；12：温度传感器；13：角度编码器；2：给油单元；21：油箱；22：油泵；23：电机；24：安全阀；3：输油单元：31：供油干路；32：供油支路；33：电磁开关阀；4：注油单元：41：润滑分配器；42：润滑油嘴；5：导轨滑块；6：丝杆螺母。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种智能数控机床润滑系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
参看图1、图2所示，图1为本发明实施例提供的一种智能数控机床润滑系统的示意图，图2为本发明实施例提供的数控机床的润滑对象的示意图，本发明提供了一种智能数控机床润滑系统，包括控制单元1、给油单元2、输油单元3及注油单元4。
控制单元1包括智能控制器11、若干个温度传感器12以及若干个角度编码器13，数控机床的各润滑对象上均安装有温度传感器12和角度编码器13，参看如2所示，在本发明中，温度传感器12采用Pt100贴片式温度传感器，直接将温度传感器12贴在滑块5和丝杆螺母6的外表面上，用于采集滑块5以及丝杆螺母6的温度数据；角度编码器13安装于润滑对象的驱动电机上，在本发明中，角度编码器13安装于滑块5及丝杆螺母6的驱动电机上，驱动电机通过转动丝杆带动滑块5及丝杆螺母进行往复直线运动，角度编码器13安装与驱动电机的端部，用于采集驱动电机的累加运行角度数据，其实也就是采集滑块5和丝杆螺母6的运动形成数据，智能控制器11与温度传感器12及角度编码器13信号连接，温度传感器12及角度编码器13将采集到的温度数据及累加运行角度数据传输至智能控制器11。
给油单元2包括油箱21、油泵22及电机23，油箱21用于盛放润滑油，油泵22的进油口伸入油箱21内，电机23与油泵22电连接，电机23用于给油泵22提供驱动力，在本实施例中，给油单元2还包括安全阀24，安全阀24的一端与油泵22的出油口相连，另一端与油箱21相连，安全阀24起到安全保护的作用，保证系统压力不超过允许值。
输油单元3，包括一个供油干路31和若干个供油支路32，供油支路32的个数与润滑对象的个数相匹配，供油支路32将供油干路31输送过来的润滑油分别输送至各润滑对象处，供油干路31的进油口与油泵22的出油口相连，供油干路31上设有若干个与供油支路32相匹配的出油点，供油支路32的进油口与供油干路31上的出油点相连，每个供油支路32上均设有一个电磁开关阀33，电磁开关阀33常闭，当其所在的供油支路32需要供油时，智能控制器11与该电磁开关阀33电连通，电磁开关阀33处于打开的状态，在本实施例中，电磁开关阀33为两位两通电磁开关阀。
注油单元4安装于润滑对象上，随着润滑对象一起移动，注油单元4包括若干个润滑分配器41，润滑分配器41的进油口与供油支路32的出油口相连，供油支路32将润滑油输送至润滑分配器41的储油腔内，润滑分配器41的出油口装配有若干个润滑油嘴42，润滑分配器41再将储油腔内的润滑油通过润滑油嘴输送至不同的润滑点上。在本发明中，润滑分配器41的出油口装配有两个润滑油嘴42，且润滑分配器41与润滑油嘴42之间通过润滑油管进行连接，可以将润滑油分配至更大范围的润滑点处。在本实施例中，润滑分配器41为容积式定量润滑分配器，其每次注油的容量为0.03ml/次。
智能控制器11还与电机23电连接，且智能控制器11与若干个电磁开关阀33分别电连接，智能控制器11根据其接收到的温度数据及累加运行角度数据计算各润滑对象所需的润滑油流量，并控制电机23和电磁开关阀33的打开，在本发明中，润滑油流量的计算公式为Qi(t)＝Kθ·∑θi+Kt·(Ti(t)-T0)，其中，Qi(t)为数控机床第i个导轨滑块5及丝杆螺母6所需的润滑油流量，其可通过供油支路32上的电磁开关阀33开通相应的持续时间或次数来实现，∑θi为数控机床第i个导轨滑块5及丝杆螺母6的驱动电机的累加运行角度，该值由角度编码器13采集，其大小与导轨滑块5及丝杆螺母6的累加驱动行程成正比，Kθ为导轨滑块5及丝杆螺母6的角度转换系数，Ti(t)-T0为数控机床第i个导轨滑块5及丝杆螺母6上的温度传感器12实测值相对于标称室温的差值，Kt为导轨滑块5及丝杆螺母6的温度转换系数。
本发明的工作原理为，智能控制器11根据接收到的温度数据及累加运行角度数据判断某供油支路32需要供油时，发出信号另电机23带动油泵22工作，同时智能控制器11另该供油支路32上的电磁开关阀33打开，此时高压润滑油进入该供油支路32内，并流进与该供油支路32相连的润滑分配器41的储油腔中，随后油泵22卸荷，润滑分配器41将其储油腔内的润滑油通过润滑油嘴41输送至各润滑点，一个供油周期结束。本发明在传统的机床润滑系统的基础上，增加了智能控制器11和独立的供油支路32，智能控制器11根据润滑对象的温度及运行速度等参数计算各润滑对象对润滑油的需求量，并控制电机23的运转和各供油支路32上的电磁开关阀33的通断，以在合适的时机向润滑对象供油，从而能够满足不同工况下，不同润滑部位对润滑油供给量的不同需求，既保证了数控机床各润滑对象的润滑效果，又节约了润滑油，使润滑对象在不同的工况下均能保持良好的润滑状态。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种智能数控机床润滑系统，其特征在于，包括：
控制单元，包括智能控制器、若干个温度传感器以及若干个角度编码器，数控机床的各润滑对象上均安装有所述温度传感器和所述角度编码器，所述温度传感器用于采集所述润滑对象的温度数据，所述角度编码器用于采集所述润滑对象的累加运行角度数据，所述智能控制器与所述温度传感器及所述角度编码器信号连接，所述温度传感器及所述角度编码器将采集到的所述温度数据及所述累加运行角度数据传输至所述智能控制器；
给油单元，包括油箱、油泵及电机，所述油箱用于盛放润滑油，所述油泵的进油口伸入所述油箱内，所述电机与所述油泵电连接，所述电机用于给所述油泵提供驱动力；
输油单元，包括一个供油干路和若干个供油支路，所述供油支路的个数与所述润滑对象的个数相匹配，所述供油干路的进油口与所述油泵的出油口相连，所述供油干路上设有若干个与所述供油支路相匹配的出油点，所述供油支路的进油口与所述出油点相连，若干个所述供油支路上均设有电磁开关阀；
注油单元，安装于所述润滑对象上，所述注油单元包括若干个润滑分配器，所述润滑分配器的进油口与所述供油支路的出油口相连，所述润滑分配器的出油口装配有若干个润滑油嘴，所述润滑油嘴用于给所述润滑对象注入润滑油；
所述智能控制器还与所述电机电连接，且所述智能控制器与若干个所述电磁开关阀分别电连接，所述智能控制器根据其接收到的所述温度数据及累加运行角度数据计算各所述润滑对象所需的润滑油流量，并控制所述电机和所述电磁开关阀的打开。
2.根据权利要求1所述的智能数控机床润滑系统，其特征在于，所述润滑油流量的计算公式为Qi(t)＝Kθ·∑θi+Kt·(Ti(t)-T0)，其中，Qi(t)为数控机床第i个所述润滑对象所需的润滑油流量，∑θi为数控机床第i个所述润滑对象的累加运行角度，Kθ为所述润滑对象的角度转换系数，Ti(t)-T0为数控机床第i个所述润滑对象上的所述温度传感器实测值相对于标称室温的差值，Kt为所述润滑对象的温度转换系数。
3.根据权利要求1所述的智能数控机床润滑系统，其特征在于，所述润滑分配器为容积式定量润滑分配器。
4.根据权利要求3所述的智能数控机床润滑系统，其特征在于，所述容积式定量润滑分配器的规格为0.03ml/次。
5.根据权利要求1所述的智能数控机床润滑系统，其特征在于，所述给油单元包括安全阀，所述安全阀的一端与所述油泵的出油口相连，另一端与所述油箱相连。
6.根据权利要求1所述的智能数控机床润滑系统，其特征在于，所述温度传感器为Pt100贴片式温度传感器。
7.根据权利要求1所述的智能数控机床润滑系统，其特征在于，所述电磁开关阀为两位两通电磁开关阀。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200121

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