CN114412956A - 消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统 - Google Patents

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朱宏杰
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张�杰
张涛
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Abstract

本发明提供消除压力波动大型主轴箱氮气‑液压平衡系统，涉及机床技术领域，包括压力开关，所述压力开关的一端电性连接有钢瓶，所述钢瓶的表面安装有平衡油缸，所述钢瓶的一端设置有控制阀A和控制阀B。本发明属于被动型平衡系统，能够有效提高平衡系统的响应速度，同时补压或卸压能够使压力变化保持在一个较小幅度，液压站可根据压力开关信号间歇工作，能耗小，且补压所需流量小，因为能够利用液压站的剩余动能，同时平衡系统工作中压力波动维持在很小的范围，解决了大型主轴箱升降电机电流变化大以及主轴箱运动中振动大的问题，通过设置的保护垫可以很好的保护钢瓶表面，这样在钢瓶遇到碰撞时，可以避免钢瓶受损。

Description

消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统
技术领域
本发明涉及机床技术领域，尤其涉及消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统。
背景技术
现有氮气-液压平衡采用钢瓶内气囊存储大压力氮气，给气囊外封装的液压油加压的方式构成平衡系统无外源动力，通过管道输送至平衡油缸，随着平衡油缸活塞运动，液压油从钢瓶输出至油缸或从油缸回流至钢瓶，使油缸始终托举主轴箱，承担主轴箱自重达到平衡主轴箱上下运动时电机输出功率的目的，但是却不能够利用液压站的剩余动能，提高了能耗，实用性较差，需要进行改进。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，包括压力开关，所述压力开关的一端电性连接有钢瓶，所述钢瓶的表面安装有平衡油缸，所述钢瓶的一端设置有控制阀A和控制阀B，所述钢瓶的一端设置有液压站。
为了保护瓶体，本发明改进有，所述钢瓶包括瓶体，所述瓶体的表面设置有保护机构，所述保护机构包括圆环、放置槽、保护垫、卡槽、固定块和卡块，所述圆环固定安装在瓶体的表面，所述放置槽开设在圆环的顶面，所述保护垫放置在放置槽内壁，所述卡槽开设在圆环的表面，所述固定块固定安装在瓶体的表面靠近底端位置处，所述卡块滑动连接在固定块的底面。
为了提高限位效果，本发明改进有，所述卡块的数量为两组，两组所述卡块在固定块的底面呈对称状分布。
为了能够使卡块卡在卡槽内，本发明改进有，两组所述卡块之间固定安装有弹簧，所述固定块的底面开设有滑槽，所述卡块通过滑槽与固定块滑动连接。
为了方便推动卡块，本发明改进有，所述卡块的表面固定安装有防滑块，且防滑块在卡块的表面呈等距离排列。
为了保护瓶体底端，本发明改进有，所述瓶体的底端设置有调节机构，所述调节机构包括滑棒和丝杆，所述滑棒固定安装在瓶体的底端，所述丝杆转动连接在瓶体的底端，所述滑棒和丝杆的表面套设有底盘。
为了方便调节底盘，本发明改进有，所述底盘与滑棒之间滑动连接，所述底盘的内部开设有螺纹，且螺纹与丝杆相啮合。
为了提高底盘使用寿命，本发明改进有，所述丝杆的表面靠近顶端位置处固定安装有调节螺母，所述底盘的材质为奥氏体不锈钢。
为了保护阀门，本发明改进有，所述瓶体的顶端固定安装有保护框，所述瓶体的顶端靠近中心位置处安装有阀门。
为了避免误触，本发明改进有，所述保护框的顶面设置有保护机构，所述保护机构包括阻尼转轴，所述阻尼转轴装在保护框的顶面，所述阻尼转轴的一端安装有盖板，所述盖板的顶面固装有控制把。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
1、本发明属于被动型平衡系统，能够有效提高平衡系统的响应速度，同时补压或卸压能够使压力变化保持在一个较小幅度，液压站可根据压力开关信号间歇工作，能耗小，且补压所需流量小，因为能够利用液压站的剩余动能，同时平衡系统工作中压力波动维持在很小的范围，解决了大型主轴箱升降电机电流变化大以及主轴箱运动中振动大的问题，进步性显著。
2、本发明通过设置的保护垫可以很好的保护钢瓶表面，这样在钢瓶遇到碰撞时，可以避免钢瓶受损，提高了钢瓶的使用寿命，同时在保护垫需要更换时，工作人员只需要向中心位置处推动卡块即可拆下保护垫，实用性较高。
3、本发明通过设置的底盘可以很好的支撑起钢瓶，从而避免钢瓶直接撞击地面而受损，同时在需要调整底盘的高度时，工作人员只需要通过扳手转动调节螺母即可进行调节，简单快捷，提高了泛用性，实用性较高。
4、本发明通过设置的盖板可以起到保护阀门，避免阀门被误触到，同时在操作盖板时，只需要推动盖板即可正常使用，使用过程简单方便，实用性较高。
附图说明
图1为本发明提出消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统的电路图；
图2为本发明提出消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统中钢瓶示意图；
图3为本发明提出消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统中钢瓶的爆炸图；
图4为本发明提出消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统图3中A处放大图；
图5为本发明提出消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统中钢瓶的正视图；
图6为本发明提出消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统中钢瓶的俯视图。
图例说明：
1、压力开关；2、钢瓶；201、瓶体；202、圆环；203、放置槽；204、保护垫；205、卡槽；206、固定块；207、卡块；208、弹簧；209、滑棒；210、丝杆；211、底盘；212、调节螺母；213、保护框；214、阀门；215、阻尼转轴；216、盖板；217、控制把；3、平衡油缸；4、控制阀A；5、控制阀B；6、液压站。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例一
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，包括压力开关1，压力开关1的一端电性连接有钢瓶2，钢瓶2用来储存氮气，钢瓶2的表面安装有平衡油缸3，钢瓶2的一端设置有控制阀A4和控制阀B5，钢瓶2的一端设置有液压站6，在工作过程中，随着平衡油缸3的上下运动，造成钢瓶2内液压油容积变化，同时钢瓶2气囊内氮气体积变化导致氮气囊压力波动，随后通过压力开关1发送信号来控制控制阀A4和控制阀B5切换，在压力低时控制阀A4切换，此时阀路打开液压站6为钢瓶2补油维持压力稳定，而达到设定压力后阀路切换封闭，在压力高时，控制阀B5切换泄压，直到达到设定压力后阀路切换封闭。
实施例二
请参阅图2-4，钢瓶2包括瓶体201，瓶体201的表面设置有保护机构，保护机构包括圆环202、放置槽203、保护垫204、卡槽205、固定块206和卡块207，卡块207的数量为两组，两组卡块207在固定块206的底面呈对称状分布，圆环202固定安装在瓶体201的表面，放置槽203开设在圆环202的顶面，保护垫204放置在放置槽203内壁，保护垫204可以很好的保护钢瓶2表面，这样在钢瓶2遇到碰撞时，可以避免钢瓶2受损，提高了钢瓶2的使用寿命，卡槽205开设在圆环202的表面，固定块206固定安装在瓶体201的表面靠近底端位置处，卡块207滑动连接在固定块206的底面，卡块207可以在固定块206底面滑动，直至卡块207离开卡槽205，随后即可向上拉动保护垫204将保护垫204抽出放置槽203，从而拆换保护垫204，两组卡块207之间固定安装有弹簧208，固定块206的底面开设有滑槽，卡块207通过滑槽与固定块206滑动连接，卡块207的表面固定安装有防滑块，且防滑块在卡块207的表面呈等距离排列，通过防滑块可以方便手动推动卡块207。
实施例三
请参阅图3和图5，瓶体201的底端设置有调节机构，调节机构包括滑棒209和丝杆210，滑棒209固定安装在瓶体201的底端，丝杆210转动连接在瓶体201的底端，滑棒209和丝杆210的表面套设有底盘211，底盘211可以很好的支撑起钢瓶2，从而避免钢瓶2直接撞击地面而受损，底盘211与滑棒209之间滑动连接，底盘211的内部开设有螺纹，且螺纹与丝杆210相啮合，丝杆210的表面靠近顶端位置处固定安装有调节螺母212，通过调节螺母212可以方便使用扳手转动丝杆210，底盘211的材质为奥氏体不锈钢，奥氏体不锈钢材质的底盘211更为耐用，使用寿命较长。
实施例四
请参阅图6，瓶体201的顶端固定安装有保护框213，述瓶体201的顶端靠近中心位置处安装有阀门214，阀门214用于控制瓶体201开关，保护框213的顶面设置有保护机构，保护机构包括阻尼转轴215，阻尼转轴215装在保护框213的顶面，阻尼转轴215的一端安装有盖板216，盖板216可以保护阀门214，避免阀门214被误触到，盖板216的顶面固装有控制把217，通过控制把217可以方便的控制盖板216运动。
工作原理：工作时，随着平衡油缸3的上下运动，造成钢瓶2内液压油容积变化，同时钢瓶2气囊内氮气体积变化导致氮气囊压力波动，随后通过压力开关1发送信号来控制控制阀A4和控制阀B5切换，在压力低时控制阀A4切换，此时阀路打开液压站6为钢瓶2补油维持压力稳定，而达到设定压力后阀路切换封闭，在压力高时，控制阀B5切换泄压，直到达到设定压力后阀路切换封闭，本发明属于被动型平衡系统，能够有效提高平衡系统的响应速度，同时补压或卸压能够使压力变化保持在一个较小幅度，液压站6可根据压力开关1信号间歇工作，能耗小，且补压所需流量小，因为能够利用液压站6的剩余动能，同时平衡系统工作中压力波动维持在很小的范围，解决了大型主轴箱升降电机电流变化大以及主轴箱运动中振动大的问题，通过设置的保护垫204可以很好的保护钢瓶2表面，这样在钢瓶2遇到碰撞时，可以避免钢瓶2受损，提高了钢瓶2的使用寿命，同时在保护垫204需要更换时，工作人员只需要向中心位置处推动卡块207，此时卡块207在固定块206底面滑动，直至卡块207离开卡槽205，随后即可向上拉动保护垫204将保护垫204抽出放置槽203，随后安装新的保护垫204时，工作人员只需要将保护垫204放入放置槽203，同时使卡块207卡入卡槽205，随后松开卡块207，随后由于弹簧208弹力的作用，弹簧208带动卡块207插入卡槽205，此时即可限位保护垫204，保护垫204安装完成，本发明通过设置的保护垫204可以很好的保护钢瓶2表面，这样在钢瓶2遇到碰撞时，可以避免钢瓶2受损，提高了钢瓶2的使用寿命，同时在保护垫204需要更换时，工作人员只需要向中心位置处推动卡块207即可拆下保护垫204，通过设置的底盘211可以很好的支撑起钢瓶2，从而避免钢瓶2直接撞击地面而受损，同时在需要调整底盘211的高度时，工作人员只需要通过扳手转动调节螺母212，随后调节螺母212带动丝杆210转动，此时由于底盘211的内部开设有螺纹，丝杆210随后带动底盘211运动，直到将底盘211调节至需要的高度，本发明通过设置的底盘211可以很好的支撑起钢瓶2，从而避免钢瓶2直接撞击地面而受损，同时在需要调整底盘211的高度时，工作人员只需要通过扳手转动调节螺母212即可进行调节，阀门214用于控制瓶体201开关，而通过设置的盖板216则可以保护阀门214，避免阀门214被误触到，在需要使用盖板216时，工作人员只需要推动控制把217，控制把217随后带动盖板216运动，盖板216随后通过阻尼转轴215转动，直至盖板216盖住阀门214，随后即可松开控制把217，松开后，由于阻尼转轴215的阻尼，可以对盖板216进行限位，本发明通过设置的盖板216可以起到保护阀门214，避免阀门214被误触到，同时在操作盖板216时，只需要推动盖板216即可正常使用，使用过程简单方便。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，包括压力开关(1)，其特征在于：所述压力开关(1)的一端电性连接有钢瓶(2)，所述钢瓶(2)的表面安装有平衡油缸(3)，所述钢瓶(2)的一端设置有控制阀A(4)和控制阀B(5)，所述钢瓶(2)的一端设置有液压站(6)。
2.根据权利要求1所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：所述钢瓶(2)包括瓶体(201)，所述瓶体(201)的表面设置有保护机构，所述保护机构包括圆环(202)、放置槽(203)、保护垫(204)、卡槽(205)、固定块(206)和卡块(207)，所述圆环(202)固定安装在瓶体(201)的表面，所述放置槽(203)开设在圆环(202)的顶面，所述保护垫(204)放置在放置槽(203)内壁，所述卡槽(205)开设在圆环(202)的表面，所述固定块(206)固定安装在瓶体(201)的表面靠近底端位置处，所述卡块(207)滑动连接在固定块(206)的底面。
3.根据权利要求2所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：所述卡块(207)的数量为两组，两组所述卡块(207)在固定块(206)的底面呈对称状分布。
4.根据权利要求3所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：两组所述卡块(207)之间固定安装有弹簧(208)，所述固定块(206)的底面开设有滑槽，所述卡块(207)通过滑槽与固定块(206)滑动连接。
5.根据权利要求2所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：所述卡块(207)的表面固定安装有防滑块，且防滑块在卡块(207)的表面呈等距离排列。
6.根据权利要求2所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：所述瓶体(201)的底端设置有调节机构，所述调节机构包括滑棒(209)和丝杆(210)，所述滑棒(209)固定安装在瓶体(201)的底端，所述丝杆(210)转动连接在瓶体(201)的底端，所述滑棒(209)和丝杆(210)的表面套设有底盘(211)。
7.根据权利要求6所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：所述底盘(211)与滑棒(209)之间滑动连接，所述底盘(211)的内部开设有螺纹，且螺纹与丝杆(210)相啮合。
8.根据权利要求6所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：所述丝杆(210)的表面靠近顶端位置处固定安装有调节螺母(212)，所述底盘(211)的材质为奥氏体不锈钢。
9.根据权利要求2所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：所述瓶体(201)的顶端固定安装有保护框(213)，所述瓶体(201)的顶端靠近中心位置处安装有阀门(214)。
10.根据权利要求9所述的消除压力波动大型主轴箱氮气-液压平衡系统，其特征在于：所述保护框(213)的顶面设置有保护机构，所述保护机构包括阻尼转轴(215)，所述阻尼转轴(215)装在保护框(213)的顶面，所述阻尼转轴(215)的一端安装有盖板(216)，所述盖板(216)的顶面固装有控制把(217)。
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