CN114483788B - 一种偏心载荷下静压回转工作台油膜厚度恒定的控制方法 - Google Patents

一种偏心载荷下静压回转工作台油膜厚度恒定的控制方法 Download PDF

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Abstract

当工件质心偏离中心或者刀具加工产生的力矩使工作台以主轴为中心产生倾斜时，造成油膜厚度发生变化，传统的油膜控制方法并不能有效解决工作台发生倾斜的情况，本发明通过三通道油膜控制方案将从宏观调控和微量调控两个方面入手，宏观调控是由传感器检测到油膜厚度发生变化，当油膜厚度与给定值偏差大于0.001mm时，将信号反馈到控制器，由控制器调控电机转速，使定量泵输出流量发成变化，宏观调控油垫的油膜厚度，当位移传感器检测到油膜厚度与给定值偏差小于0.001mm时，传递信号到PLC，由PLC控制电磁调速阀的开口大小，微量调控油膜厚度，使油膜厚度得到控制。有效解决了油膜厚度发生变化所引起的干摩擦、运行不稳定和轴承失效等问题。

Description

一种偏心载荷下静压回转工作台油膜厚度恒定的控制方法
技术领域
本发明属于立式数控加工装备技术领域，特别涉及一种偏心载荷下静压回转工作台油膜厚度恒定的控制方法。
背景技术
随着制造业升级转型，重型零部件加工也越来越多样化，当工件质心偏离工作台中心，工作台承受偏心力作用，运行中油膜厚度不稳定进而降低工件加工质量，甚至引起油膜厚度局部变薄，最终发生干摩擦。静压回转工作台作为重型立式加工装备的核心部件，研究其偏载条件下静压支承油膜厚度的控制方案是十分有必要的。传统油膜厚度控制方式是调整油泵的供油量，只能使整体油膜厚度改变，静压支承油膜实际位姿并没有发生根本变化，偏载条件下静压支承各油腔油膜之间的高度差依然存在，所以本次发明将着重解决这个问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对偏载工况下油膜厚度不均，造成静压回转工作台加工精度降低问题，进而提出了一种三通道区域供油方案，保证偏心载荷下静压回转工作台油膜厚度恒定。
本方案将静压回转工作台底座上均布的油垫等分为三个区域，并在每个油垫上安装一个电涡流位移传感器，建立三通道区域供油系统，通过电涡流位移传感器反馈静压回转工作台间隙油膜厚度信号，分别控制同型号三套变频电机和三个可调定量泵，实现油膜厚度的宏观调控和微量调控，将调节后的润滑油经三套8点齿轮分油器送至各自油腔。
由电动机2带动油泵3将油箱中的润滑油抽出，通过粗滤油器1粗虑，再经过精滤油器4精滤后流经单向阀7，进入多点齿轮分油器8，经过电磁调速阀10进入到油垫12，实现静压回转工作台间隙油膜厚度的精确控制。
设定静压回转工作台间隙油膜厚度给定值，当电涡流位移传感器检测到油膜厚度与给定值偏差大于0.001mm时，电涡流位移传感器将反馈信号传递到控制器，控制器控制三相交流电机的输入频率改变电机转速，从而改变定量泵的输出流量，达到对静压支承油膜的宏观调节。
每个齿轮分油器与每个静压油腔之间设有一个电磁调速阀，当电涡流位移传感器检测到油膜厚度与给定值偏差小于0.001mm时，电涡流传感器传递信号到PLC，由PLC对电磁调速阀进行调控，实现对这个区域不同油腔油膜厚度微量调节。
该控制方案性价比高、控制精度高、调节速度快。
发明效果
本发明摒弃了传统的静压控制油膜厚度的方法，对油膜厚度发生变化的区域进行针对性处理，从宏观调控和微量调控两个方面入手，实现了对整体油膜的均匀性控制，有效解决了在偏心载荷影响下发生倾斜的工作台油膜厚度不均的情况，节省了对油膜控制所需要的时间且造价成本降低。
附图说明
图1静压回转工作台。
图2油膜控制流程图。
图3三通道区域油膜控制液压系统结构图。
具体实施方式
本发明从宏观调控和微量调控两方面入手，设计三通道区域油膜控制方案，对静压回转工作台实行三等分的区域划分，静压回转工作台如图1所示。
每个电机分别控制一个区域的油腔，且在每个齿轮分油器与静压油垫的油腔之间设有一个电磁调速阀，当静压回转工作台受到偏心载荷的影响时，通过电涡流位移传感器对油膜进行实时监控，当电涡流传感器检测到油膜厚度与给定值偏差大于0.001mm时，将信号反馈到控制器，由控制器对电机进行调速，从而改变定量泵的转速，实现对油膜厚度控制的宏观调控。
当电涡流传感器检测到油膜厚度与给定值偏差小于0.001mm时，电涡流位移传感器将信号传递到PLC，由PLC控制电磁调速阀的开口大小，实现对油膜厚度的微量调控。其油膜控制流程图如图2所示。
本次设计对工作台进行三通道区域控制，每个区域的控制结构都是相同的，图3是具体对某个区域的一个静压油垫的油膜控制方案。
首先电涡流传感器13检测到油膜厚度发生变化，与给定值进行比较，当偏差值大于0.001mm时，将信号反馈到控制器，控制器控制电机2频率进行调速，油箱中的润滑油由电机2带动油泵3通过粗滤油器1，经过精滤油器4，流经单向阀7，进入多点齿轮分油器8，再经过电磁调速阀10(此时电磁调速阀开口状态为全开)进入到油垫12实现宏观调控。
当电涡流传感器13检测到油膜厚度与给定值偏差小于0.001mm时，这时电涡流位移传感器13将信号传递到PLC，并通过PLC控制电磁调速阀的开口大小来实现对这个区域各个油腔之间油膜厚度的微量控制。

Claims (1)

1.一种偏心载荷下静压回转工作台油膜厚度恒定的控制方法，将静压回转工作台底座上均布的油垫等分为三个区域，并在每个油垫上安装一个电涡流位移传感器，建立三通道区域供油系统，通过电涡流位移传感器反馈静压回转工作台间隙油膜厚度信号，分别控制同型号三套三相交流变频电机、三个可调定量泵以及电磁调速阀，实现油膜厚度的宏观调控和微量调控，将润滑油经三套8点齿轮分油器送至各自油腔，其特征在于：在每个8点齿轮分油器与每个静压油腔之间设有一个电磁调速阀，控制方法如下，首先设定静压回转工作台间隙油膜厚度给定值，当电涡流位移传感器检测到油膜厚度与给定值偏差大于0.001mm时，电涡流位移传感器将反馈信号传递到控制器，控制器控制三相交流变频电机的输入频率改变三相交流变频电机转速，三相交流变频电机带动油泵将油箱中的润滑油抽出，通过粗滤油器粗虑，再经过精滤油器精滤后流经单向阀，进入8点齿轮分油器，经过电磁调速阀进入到油垫，实现静压回转工作台间隙油膜厚度的宏观调控；当电涡流位移传感器检测到油膜厚度与给定值偏差小于0.001mm时，电涡流位移传感器传递信号到PLC，由PLC对电磁调速阀进行调控，实现对这个区域不同油腔油膜厚度微量调控。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2175930Y (zh) * 1993-12-28 1994-08-31 机械工业部长春试验机研究所 大型转轮平衡机主机支承装置
CN102980755A (zh) * 2012-11-16 2013-03-20 北京工业大学 一种定量式静压转台动静态特性实验装置
JP2014126459A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 National Fisheries Univ レシプロ式機械装置の状態監視システムとその方法とそのプログラム
CN203702706U (zh) * 2013-11-20 2014-07-09 交通运输部水运科学研究所 一种船用双臂架收油机液压控制系统
CN104772653A (zh) * 2015-04-28 2015-07-15 安徽工程大学 基于油温补偿的液体静压导轨油膜厚度控制系统及方法
CN105458744A (zh) * 2015-12-13 2016-04-06 北京工业大学 一种定量定压式液体静压转台实验装置
CN105690111A (zh) * 2016-04-08 2016-06-22 宜昌长机科技有限责任公司 大型回转工作台自适应调节静压支撑装置和油膜厚度控制系统及方法
CN105710661A (zh) * 2016-04-22 2016-06-29 湖北工业大学 一种静压工作台油膜厚度调节装置与方法
CN107642545A (zh) * 2017-10-13 2018-01-30 哈尔滨理工大学 一种静压支承工作台油膜厚度控制方法
CN110298106A (zh) * 2019-06-26 2019-10-01 哈尔滨理工大学 一种偏载工况下静压回转工作台位移传感器最佳定位与安装方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2175930Y (zh) * 1993-12-28 1994-08-31 机械工业部长春试验机研究所 大型转轮平衡机主机支承装置
CN102980755A (zh) * 2012-11-16 2013-03-20 北京工业大学 一种定量式静压转台动静态特性实验装置
JP2014126459A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 National Fisheries Univ レシプロ式機械装置の状態監視システムとその方法とそのプログラム
CN203702706U (zh) * 2013-11-20 2014-07-09 交通运输部水运科学研究所 一种船用双臂架收油机液压控制系统
CN104772653A (zh) * 2015-04-28 2015-07-15 安徽工程大学 基于油温补偿的液体静压导轨油膜厚度控制系统及方法
CN105458744A (zh) * 2015-12-13 2016-04-06 北京工业大学 一种定量定压式液体静压转台实验装置
CN105690111A (zh) * 2016-04-08 2016-06-22 宜昌长机科技有限责任公司 大型回转工作台自适应调节静压支撑装置和油膜厚度控制系统及方法
CN105710661A (zh) * 2016-04-22 2016-06-29 湖北工业大学 一种静压工作台油膜厚度调节装置与方法
CN107642545A (zh) * 2017-10-13 2018-01-30 哈尔滨理工大学 一种静压支承工作台油膜厚度控制方法
CN110298106A (zh) * 2019-06-26 2019-10-01 哈尔滨理工大学 一种偏载工况下静压回转工作台位移传感器最佳定位与安装方法

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