CN112589529A - 一种自适应的数控机床的油冷装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自适应的数控机床的油冷装置及系统，上述装置包括：油冷机，用于对数控机床的主轴进行冷却，包括第一腔体，第一腔体用于容纳油液；第一温度传感器，用于检测油冷机的第一工作温度；加热组件，位于第一腔体内，用于在第一工作温度低于第一阈值时，对油液进行加热，以使得油冷机工作。通过上述设计方案，解决了环境温度低时油冷机长时间不工作的问题，能够自适应各种温度下的环境，更好地控制了油冷机的制冷效果，并且有效地避免了冷凝现象，延长了数控机床的使用寿命。

Description

一种自适应的数控机床的油冷装置及系统

技术领域

本申请涉及机械设备的技术领域，特别是涉及一种自适应的数控机床的油冷装置及系统。

背景技术

随着工业化进程的加快及各种设备自动化程度的提高，数控机床的应用越来越广泛。目前，所有的数控机床等设备在使用的过程中都配备有油冷机，油冷机的目的是为了能更好降低数控机床的主轴温度，从而保证加工精度。但在现有技术中，当环境温度较低时，油冷机的压缩机无法工作，无法起到控制数控机床温升的功能，油冷机的效果无法发挥。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种自适应的数控机床的油冷装置及系统，能够解决当环境温度低时油冷机不工作的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种自适应的数控机床的油冷装置，包括：油冷机，用于对数控机床的主轴进行冷却，包括第一腔体，所述第一腔体用于容纳油液；第一温度传感器，用于检测所述油冷机的第一工作温度；加热组件，位于所述第一腔体内，用于在所述第一工作温度低于第一阈值时，对所述油液进行加热，以使得所述油冷机工作。

其中，所述第一温度传感器位于所述油冷机的外壁。

其中，所述油冷机还包括：第二腔体和位于所述第二腔体内部的压缩机，所述压缩机的一端与所述第一腔体连通，以使得所述第一腔体内的所述油液经过所述压缩机后与所述主轴进行热交换、以及与所述主轴进行热交换后的所述油液经过所述压缩机后进入所述第一腔体；其中，所述第一温度传感器位于所述第二腔体的外壁。

其中，所述加热组件包括：至少一个加热单元，所述加热单元包括基板以及绕设在所述基板上的发热丝。

其中，所述加热组件包括多个加热单元，所述多个加热单元在所述第一腔体内间隔均匀排布。

其中，包括：第二温度传感器，用于检测所述主轴的第二工作温度；其中，当所述第二工作温度和所述第一工作温度的差值小于或等于第二阈值时，使所述油冷机停止工作；当所述第二工作温度和所述第一工作温度的差值大于或等于第二阈值时，使所述油冷机保持工作。

其中，所述第二工作温度大于所述第一工作温度，所述第一阈值小于或等于15℃；和/或，所述第二阈值小于或等于2℃。

其中，还包括：控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述加热组件和所述压缩机耦接，用于接收所述第一温度传感器、所述第二温度传感器检测的温度，并根据所述温度控制所述压缩机以及所述加热组件的启停。

其中，还包括：显示器，位于所述油冷机上，与所述第一温度传感器和所述第二温度传感器耦接，用于接收并显示所述第一工作温度和所述第二工作温度。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种自适应的数控机床系统，包括：数控机床，包括主轴；上述任一实施例所述的油冷装置，其中，所述第二温度传感器位于所述主轴内部。

区别于现有技术的情况，本申请的有益效果是：本申请中提供的油冷装置包括：油冷机，用于对数控机床的主轴进行冷却，包括第一腔体，第一腔体用于容纳油液；第一温度传感器，用于检测油冷机的第一工作温度；加热组件，位于第一腔体内，用于在第一工作温度低于第一阈值时，对油液进行加热，以使得油冷机工作。通过上述设计方案，能够解决环境温度低时油冷机长时间不工作的问题，能够自适应各种温度下的环境，更好地控制了油冷机的制冷效果，并且有效地避免了冷凝现象，延长了数控机床的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。其中：

图1是本申请自适应的数控机床系统一实施方式的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请自适应的数控机床系统一实施方式的剖视图。上述系统包括数控机床1以及油冷装置(未标示)。其中，油冷装置可以从数控机床系统中单独进行流转、出售。数控机床1包括主轴10，油冷装置包括油冷机20、第一温度传感器22以及加热组件26。

具体地，在本实施例中，请继续参阅图1，油冷机20的作用是对数控机床1的主轴10进行冷却，以起到控制数控机床1温升的作用。上述油冷机20包括第一腔体200，第一腔体200用于容纳油液。第一温度传感器22位于油冷机20的外壁，用于检测油冷机20的第一工作温度，该第一工作温度与油液的温度相当。加热组件26位于第一腔体200内，用于加热第一腔体200内的油液，使其温度升高。当上述第一工作温度低于第一阈值时，加热组件26对油液进行加热，以使得油冷机20工作，达到为主轴10降温的目的，避免数控机床1因温度过高而损坏。而当上述第一工作温度等于或者高于第一阈值时，说明第一工作温度已经达到了油冷机20的工作温度，不需要对第一腔体200内的油液进行加热即可使油冷机20运行。通过这种方式，可以减小加热组件26的磨损，延长其使用寿命。

通过上述设计方案，能够解决环境温度低时油冷机20长时间不工作的问题，更好地控制了油冷机20的制冷效果，并且有效地避免了冷凝现象，延长了数控机床1的使用寿命。

在一个实施方式中，请继续参阅图1，油冷机20还包括第二腔体202以及压缩机204。具体地，压缩机204位于第二腔体202内部，压缩机204的一端与第一腔体200连通，以使得第一腔体200内的油液经过所述压缩机204后与主轴10进行热交换、以及与主轴10进行热交换后的油液经过压缩机204后进入第一腔体200，以达到给主轴10降低温度的目的。

具体而言，请继续参阅图1，第一温度传感器22位于第二腔体202的外壁，以检测油冷机20的第一工作温度，同时，第一温度传感器22也可以检测压缩机204的温度，防止压缩机204的温度过高而损坏。由于第一腔体200中油液的温度接近于油冷机20的第一工作温度，所以可以通过第一温度传感器22检测油冷机20的第一工作温度以获取第一腔体200内油液的温度。当然，在其他实施例中，第一温度传感器22也可以位于油冷机20的任意一个地方，例如，第一腔体200的外壁、第二腔体202的内壁等，只需能够检测到油冷机20的第一工作温度即可，本申请对此不作限定。

具体而言，请继续参阅图1，压缩机204设置有第一油口206和第二油口208。第一油口206与第一腔体200连通，具体地，第一腔体200靠近第二腔体202的一侧设置有第一板体(未标示)，该第一板体上设置有第一过孔(图未示)，第一油口206通过该第一过孔与第一腔体200连通。第二油口208与主轴10连通，具体地，第二腔体202靠近数控机床1的一侧设置有第二板体(未标示)，该第二板体上设置有第二过孔(图未示)，第二油口208通过该第二过孔与主轴10连通。其中，第一油口206包括第一进油口2060和第一回油口2061，第二油口208包括第二进油口2080和第二回油口2081。

具体而言，请继续参阅图1，第二油口208与主轴10之间通过输油管路30和回油管路40连通。输油管路30与第二进油口2080连通，用于将第一腔体200内的油液经第一进油口2060、压缩机204和第二进油口2080输送至主轴10，以使得第一腔体200内的油液经过压缩机204后与主轴10进行热交换。回油管路40与第二回油口2081连通，用于将主轴10内的油液经第二回油口2081、压缩机204和第一回油口2061输送回第一腔体200，以使得与主轴10进行热交换后的油液经过压缩机204后进入第一腔体200。通过这种方式，可以形成循环油路，以使得压缩机204对主轴10起到制冷的效果，从而降低主轴10的温度，避免数控机床1损坏，延长了数控机床1的使用寿命。

在另一个实施方式中，请继续参阅图1，加热组件26包括至少一个加热单元260，以提高第一腔体200内的油液温度。其中，加热单元260可以是发热片。加热单元260包括基板2600以及绕设在基板2600上的发热丝2601。其中，上述发热片可以是云母发热片，基板2600可以是云母片，也可以是陶瓷等，本申请对此不作限定。上述发热丝2601可以是镍铬丝、镍铁丝、铁铬铝丝等，在此不作限定。当然，在其他实施例中，加热单元260也可以是其他电热元件，例如，电热棒、电加热圈、电加热芯、陶瓷发烧片等，本申请对此不作限定。通过这种方式，可以使第一腔体200内的油液温度升高，从而使得压缩机204可以运行。

在又一个实施方式中，请继续参阅图1，加热组件26可以包括多个加热单元260。当然，本申请对加热单元260的个数不作限定。加热单元260的个数可以根据第一腔体200的大小设置，例如，若第一腔体200较小，则加热单元260的个数可以设置成一个或较少个；若第一腔体200较大，则加热单元260的个数可以设置成较多个。多个加热单元260在第一腔体200内间隔均匀排布，具体排布方式可以是在第一腔体200底部横向依次间隔均匀放置。当然，在其他实施例中，多个加热单元260在第一腔体200内也可以按其他方式排布，例如，将多个加热单元260依次层叠放置等，本申请对此不作限定。通过这种方式，可以根据第一腔体200的实际情况给第一腔体200内部的油液升温。

具体而言，请继续参阅图1，上述系统还包括第二温度传感器24。其中，第二温度传感器24位于主轴10内部，用于检测主轴10的第二工作温度，防止主轴10的温度过高导致数控机床1损坏。其中，当第二工作温度和第一工作温度的差值小于或等于第二阈值时，使油冷机20停止工作，通过这种方式，可以减小油冷机20的磨损，延长油冷机20的使用寿命。当第二工作温度和第一工作温度的差值大于或等于第二阈值时，使油冷机20保持工作，以降低主轴10的温度，避免数控机床1因主轴10温度过高而损坏。

具体地，在本实施例中，当整个系统刚开始运行时，第二工作温度可能会小于第一工作温度。但是在系统运行过程中，第二工作温度大于第一工作温度。上述第一阈值小于或等于15℃。上述第二阈值小于或等于2℃。

在又一个实施方式中，请继续参阅图1，上述油冷装置还包括控制器28。控制器28可以设置于油冷机20的外壁，也可以设置于其他位置，在此不作限定。控制器28与第一温度传感器22、第二温度传感器24、加热组件26和压缩机204耦接，其作用是接收第一温度传感器22、第二温度传感器24检测的温度，并根据上述温度控制压缩机204以及加热组件26的启停，以避免主轴10的温度过高而损坏数控机床1。

具体而言，当第一温度传感器22检测到第一工作温度，控制器28接收第一工作温度，当第一工作温度低于第一阈值时，控制器28控制加热组件26对第一腔体200内的油液进行加热，以使得第一工作温度达到第一阈值，也就是压缩机204的工作温度。此时，第一温度传感器22和第二温度传感器24分别检测油冷机20和主轴10的第一工作温度和第二工作温度，控制器28接收到第一工作温度和第二工作温度，当第二工作温度和第一工作温度的差值小于或等于第二阈值时，控制器28控制油冷机20，使油冷机20停止工作。由于油冷机20强制制冷容易产生冷凝现象，所以通过这种方法，可以有效地避免冷凝现象，从而避免了数控机床1的损坏。当第二工作温度和第一工作温度的差值大于第二阈值时，控制器28控制油冷机20，使油冷机20保持工作，以降低主轴10的温度，从而避免了数控机床1由于温度过高而损坏，延长了数控机床1的使用寿命。

在另一个实施方式中，请继续参阅图1，上述油冷装置还包括显示器21。显示器21位于油冷机20上，与第一温度传感器22和第二温度传感器24耦接，用于接收并显示第一工作温度和第二工作温度，以对工作人员进行提示。显示器21可以设置于油冷机20的外壁，也可以设置于其他位置，在此不作限定。当然，在其他实施例中，上述油冷装置还可以设置有报警装置(图未示)，报警装置与显示器21耦接，当显示器21显示的第一工作温度和第二工作温度过高时，由报警装置发出警报，以提示工作人员，本申请对报警装置发出警报的形式不作限定。当然，本申请对报警装置的安装位置不作限定。通过上述方式，可以起到警示作用，以保护数控机床1，从而延长了数控机床1的使用寿命。

另外，油冷机20还可以包括油泵(图未示)。其中，油泵可以位于压缩机204和第一腔体200之间，当然，油泵也可以设置于其他位置，只需能够为油液的输送提供动力即可，在此不作限定。

总而言之，区别于现有技术的情况，本申请中提供的油冷装置包括油冷机，用于对数控机床的主轴进行冷却，包括第一腔体，第一腔体用于容纳油液；第一温度传感器，用于检测油冷机的第一工作温度；加热组件，位于第一腔体内，用于在第一工作温度低于第一阈值时，对油液进行加热，以使得油冷机工作。通过上述设计方案，能够解决环境温度低时油冷机长时间不工作的问题，能够自适应各种温度下的环境，更好地控制了油冷机的制冷效果，并且有效地避免了冷凝现象，延长了数控机床的使用寿命。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自适应的数控机床的油冷装置，其特征在于，包括：

油冷机，用于对数控机床的主轴进行冷却，包括第一腔体，所述第一腔体用于容纳油液；

第一温度传感器，用于检测所述油冷机的第一工作温度；

加热组件，位于所述第一腔体内，用于在所述第一工作温度低于第一阈值时，对所述油液进行加热，以使得所述油冷机工作。

2.根据权利要求1所述的油冷装置，其特征在于，

所述第一温度传感器位于所述油冷机的外壁。

3.根据权利要求2所述的油冷装置，其特征在于，所述油冷机还包括：

第二腔体和位于所述第二腔体内部的压缩机，所述压缩机的一端与所述第一腔体连通，以使得所述第一腔体内的所述油液经过所述压缩机后与所述主轴进行热交换、以及与所述主轴进行热交换后的所述油液经过所述压缩机后进入所述第一腔体；

其中，所述第一温度传感器位于所述第二腔体的外壁。

4.根据权利要求1所述的油冷装置，其特征在于，所述加热组件包括：

至少一个加热单元，所述加热单元包括基板以及绕设在所述基板上的发热丝。

5.根据权利要求4所述的油冷装置，其特征在于，

所述加热组件包括多个加热单元，所述多个加热单元在所述第一腔体内间隔均匀排布。

6.根据权利要求3所述的油冷装置，其特征在于，包括：

第二温度传感器，用于检测所述主轴的第二工作温度；

其中，当所述第二工作温度和所述第一工作温度的差值小于或等于第二阈值时，使所述油冷机停止工作；当所述第二工作温度和所述第一工作温度的差值大于或等于第二阈值时，使所述油冷机保持工作。

7.根据权利要求6所述的油冷装置，其特征在于，

所述第二工作温度大于所述第一工作温度，所述第一阈值小于或等于15℃；和/或，所述第二阈值小于或等于2℃。

8.根据权利要求6所述的油冷装置，其特征在于，还包括：

控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述加热组件和所述压缩机耦接，用于接收所述第一温度传感器、所述第二温度传感器检测的温度，并根据所述温度控制所述压缩机以及所述加热组件的启停。

9.根据权利要求6所述的油冷装置，其特征在于，还包括：

显示器，位于所述油冷机上，与所述第一温度传感器和所述第二温度传感器耦接，用于接收并显示所述第一工作温度和所述第二工作温度。

10.一种自适应的数控机床系统，其特征在于，包括：

数控机床，包括主轴；

权利要求1-9中任一项所述的油冷装置，其中，所述第二温度传感器位于所述主轴内部。

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