CN201833230U - 电主轴冷却水流量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电主轴冷却水流量检测装置，属于机械制造技术领域，其主要技术特点是在水箱内上表面固定设有水流量检测装置，所述的水流量检测装置是在比较水箱内设有进水管和出水口，在比较水箱一侧设有溢水管，比较水箱内设置有浮球，浮球上面固定设有金属杆并与比较水箱上面所设的孔相滑动连接；在比较水箱上面设有一支架，在支架上设有无触点感应开关。本实用新型结构简单，制造成本低廉，自动化程度高，在循环水流量不足够时能及时的报警，告知CNC停止电主轴工作，可避免电主轴工作时因温度过高而损坏，引发机械事故。

Description

电主轴冷却水流量检测装置

一、技术领域

本实用新型涉及一种冷却水检测装置，具体地说是一种电主轴冷却水流量检测装置，属于机械制造技术领域，特别是在机床行业，在配置电主轴的机床的冷却水循环系统中，用于检测是否有水流动的一种装置。

二、背景技术

目前国内企业使用电主轴及其循环水冷却系统的数量达数万个，而循环水冷却系统均无可靠的冷却水流量检测装置，常常出现因冷却水流量不足够，引起电主轴散热不充分使其温度升高导致损坏。

由于电主轴结构紧凑，与三相异步电动机相比功率体积比大，所以电主轴不能像三相异步电动机那样用风扇冷却，必须用循环水对电主轴进行冷却，循环水充分不间断的供给是电主轴正常工作的前提。如果循环水流量不够，循环水带走的热量就会小于电主轴产生的热量，电主轴的热平衡温度就会升高，当热平衡温度大于电主轴允许的最高温度时，电主轴就会被烧坏。因而电主轴冷却水流量的正常供给是电主轴工作的关键。

现有的电主轴循环水在透明的管道中流动与不流动，看起来几乎是一样的，流量大小很难观察，无法判别流量是否正常。为了易于肉眼观察水流量，十几年前，我们在循环水回路中使用了一种观察窗，操作者借助观察窗判别流量是否正常。

现有的电主轴循环水冷却系统，其原理图中各元件的作用是：

水箱—贮存冷却水、散热；电动机—带动水泵工作的动力；水泵—把水箱中水吸进管道并驱使水流动；观察窗—观察水流量是否正常；电主轴—磨床必备的部件；管道—循环水必备管路；吸水管—水泵吸入水的管道。

这种检测水流量的方法的主要缺点是：

1、判断误差比较大；2、可靠性受人为因素影响；3、操作者劳动强度增大。

观察窗结构和工作原理是：

当循环水从进口一端进入时，进口一端就有一水柱流进观察室内腔。观察室内腔出现一个水柱，水柱在重力加速度的作用下，成为一个弧形水柱。水柱弧的曲度(抛物线的平缓趋势)大小与水流量相对应。操作者观察水柱弧的曲度可以粗略的判断水流量是否正常。

观察窗是透明的一个水箱，水从管道流经观察窗时可以看到水柱流动的过程，如果每4分钟观察一次，每班就需要观察120次，如果操作者因某种原因忘记观察，碰巧这一段时间冷却水流量小于正常流量的最低值时，就会烧坏电主轴。

基于以上原因，构思了电主轴冷却系统水流量必须用一种装置实行自动检测。

三、实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术在使用中在循环水回路中只简单的使用了一种观察窗，没有实现自动化监测，操作者要借助观察窗来判别冷却水流量是否正常，劳动强度比较大，而且容易产生视觉误差。

为了解决上述技术问题，本实用新型设置有水流量监测装置，能可靠的在线检测电主轴冷却系统循环水的流量，在循环水流量不足够时能及时的报警并停止电主轴工作，从而提供一种新的技术方案。

本实用新型解决其技术问题的方案是：

电主轴冷却水流量检测装置，它是在水箱与电主轴之间设有可进行水循环的两只管道，在一只管道上设有电动机和水泵构成抽水装置，在水泵下设有吸水管，另一只管道通过观察窗与水箱相连接。在水箱内上表面固定设有水流量检测装置，所述的水流量检测装置是在比较水箱上设有进水管和出水口，在比较水箱一侧设有溢水口，比较水箱内设置有浮球，浮球上面固定设有金属杆并与比较水箱上面所设的孔相滑动连接；在比较水箱上面设有一支架，在支架上设有无触点感应开关。

在比较水箱上面的孔上固定设有一管子，设在浮球上面的金属杆与比较水箱上面所设的孔和管子相滑动连接；在比较水箱的出水口上通过螺钉设有调整板。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：结构简单，制造成本低廉，自动化程度高，在循环水流量不足够时能及时的报警并停止电主轴工作。本实用新型所生产的新产品XYJ-2015数控阀芯槽倒角磨床中，连续使用8个月，每天三班24小时工作不间断，电主轴循环水冷却装置发生过两次故障，一次是水泵连接电揽线接头松动，致使水泵停转。另一次是水泵出现机械故障不能供水。两次故障该装置均发出信号，CNC得到信号后停止加工程序，并停止电主轴工作，避免了电主轴损坏等事故的发生。

四、附图说明

附图1是本实用新型一种实施例结构示意图；

附图2是附图1中水流量检测装置8内部结构放大示意图。

五、具体实施方式

现结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

一种电主轴冷却水流量检测装置，它是在水箱1与电主轴4之间设有可进行水循环的两只管道5、6，在一只上水管管道6上设有电动机2和水泵3构成抽水装置，在水泵3下设有吸水管7并插进水箱1底部，另一只下水管管道5通过设在水箱1内上表面固定的水流量检测装置8相连接，所述的水流量检测装置8是在比较水箱11上设有进水管14和出水口18，在比较水箱11一侧设有溢水口9防止水箱11内水位较高，比较水箱11内设置有浮球10，浮球10上面固定设有金属杆12并与比较水箱11上面所设的孔和固定管子相滑动连接；在比较水箱11上面设有一支架，在支架上设有无触点感应开关13并与检测和报警装置相连接。在比较水箱11的出水口18上通过螺钉17设有调整板16可调节出水口18的大小，以满足进出水相对平衡。

本实用新型电主轴循环水冷却结构原理图(与电主轴循环水系统原理图基本相同)如图1、图2所示：

电主轴冷却水流量检测装置中的回水经过进水管14流入流量比较水箱11之后，在重力作用下从出水口18流出。当电主轴冷却系统回水流入量小于出水口可通过的最大流量时，流入的水全部从出水口18流出，浮球10在原位置不动，无触点感应开关13无信号输出，告知CNC系统电主轴冷却水流量不足够；当电主轴冷却系统回水流入量大于出水口可通过的最大流量时，回入的水有一部分从出水口18流出，剩余在流量比较水箱11中的水随时间的增长而不断增加，使浮球10亦逐渐向上移动，当浮球10带动金属杆12靠近无触点感应开关13时，无触点感应开关13接通，信号输出，告知CNC系统电主轴冷却水流量正常。另外，当比较水箱11的水液面超过溢水管9口高度时，水溢出。本装置检测的最小水流量是可调整的，使用本装置者应按照电主轴冷却系统对最小水流量规定进行调整。调整方法：松开螺钉17，适当移动调整板16，向左移动流量减少，向右移动流量增大，然后紧固螺钉17。比较水箱11通过安装板15固定在水箱1上。

XYJ-2015数控阀芯槽倒角磨床主要用于磨削阀芯、XYJ-2017数控专用内螺纹磨床主要用于磨削内螺纹、MKA6032X4数控工具磨床主要用于磨削刀具，这三个机床都用了此电主轴冷却系统水流量自动检测装置，区别仅仅只是电主轴功率不同，冷却系统水流量大小不同，使用场合不同。

Claims (2)

1.电主轴冷却水流量检测装置，它是在水箱(1)与电主轴(4)之间设有可进行水循环的两只管道(5、6)，在一只管道(6)上设有电动机(2)和水泵(3)构成抽水装置，在水泵(3)下设有吸水管(7)，另一只管道(5)通过观察窗与水箱(1)相连接，其特征是：在水箱(1)内上表面固定设有水流量检测装置(8)，所述的水流量检测装置(8)是在比较水箱(11)上设有进水管(14)和出水口(18)，在比较水箱(11)一侧设有溢水口(9)，比较水箱(11)内设置有浮球(10)，浮球(10)上面固定设有金属杆(12)并与比较水箱(11)上面所设的孔相滑动连接；在比较水箱(11)上面设有一支架，在支架上设有无触点感应开关(13)。

2.根据权利要求1所述的一种电主轴冷却水流量检测装置，其特征是：在比较水箱(11)上面的孔上固定设有一管子，设在浮球(10)上面的金属杆(12)与比较水箱(11)上面所设的孔和管子相滑动连接；在比较水箱(11)的出水口(18)上通过螺钉(17)设有调整板(16)。

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