CN207195265U - 一种应用于机床主轴的风扇控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于机床主轴的风扇控制装置，可以实现对电机风扇的高效率控制，节约电力能耗，控制简单，安全性能优越，成本低。本实用新型提供一种应用于机床主轴的风扇控制装置，所述应用于机床主轴的风扇控制装置包括：机床主轴电机、热敏开关和电机风扇，其中，所述机床主轴电机设置在机床主轴本体上；所述热敏开关设置在所述机床主轴电机的外表面上；所述热敏开关和所述电机风扇相连接，所述热敏开关用于实时检测所述机床主轴电机的工作温度，当检测到所述机床主轴电机的工作温度大于或等于指定温度时触发所述电机风扇开始转动，当检测到所述机床主轴电机的工作温度小于所述指定温度时触发所述电机风扇停止转动。

Description

一种应用于机床主轴的风扇控制装置

技术领域

本实用新型涉及机床设备领域，具体涉及一种应用于机床主轴的风扇控制装置。

背景技术

机床主轴可以带动机床上的工件或刀具旋转，机床主轴通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成。目前大多数机床都有主轴部件，主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素，衡量主轴部件性能的指标包括速度适应性，即允许的最高转速和转速范围，主要决定于轴承的结构和润滑，以及散热条件。

为满足机床的工作需求，现有技术中可以使用风扇对机床主轴进行散热控制。目前风扇控制是采用中间继电器配合可编程逻辑控制器(PLC)的方式控制风扇的启停逻辑，存在控制复杂、成本高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于机床主轴的风扇控制装置，可以实现对电机风扇的高效率控制，节约电力能耗，控制简单，安全性能优越，成本低。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

本实用新型提供一种应用于机床主轴的风扇控制装置，所述应用于机床主轴的风扇控制装置包括：机床主轴电机、热敏开关和电机风扇，其中，

所述机床主轴电机设置在机床主轴本体上；

所述热敏开关设置在所述机床主轴电机的外表面上；

所述热敏开关和所述电机风扇相连接，所述热敏开关用于实时检测所述机床主轴电机的工作温度，当检测到所述机床主轴电机的工作温度大于或等于指定温度时触发所述电机风扇开始转动，当检测到所述机床主轴电机的工作温度小于所述指定温度时触发所述电机风扇停止转动。

采用上述技术方案后，本实用新型的应用于机床主轴的风扇控制装置中，当热敏开关检测到机床主轴电机的工作温度超过指定温度时，热敏开关可以闭合，开始通电工作，电机风扇接通并开始工作，对机床主轴电机进行空气冷却，当机床主轴电机冷却后，工作温度降至指定温度以下后，热敏开关断开，电机风扇自动停止，因此可以实现高效率冷却，节约电力能耗，不需要使用电机编码器，因此成本得到大幅降低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施方式的应用于机床主轴的风扇控制装置的控制电路示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。

本实用新型的一种应用于机床主轴的风扇控制装置，如图1和2所示，应用于机床主轴的风扇控制装置，其特征在于，应用于机床主轴的风扇控制装置包括：机床主轴电机、热敏开关和电机风扇，其中，

机床主轴电机设置在机床主轴本体上；

热敏开关设置在机床主轴电机的外表面上；

热敏开关和电机风扇相连接，热敏开关用于实时检测机床主轴电机的工作温度，当检测到机床主轴电机的工作温度大于或等于指定温度时触发电机风扇开始转动，当检测到机床主轴电机的工作温度小于指定温度时触发电机风扇停止转动。

在本实用新型的前述实施例中，热敏开关可以通过检测机床主轴电机的外表温度，也就是主轴电机的直接本体温度，来判断主轴电机实际使用是否过热，从而确定主轴电机的使用环境是否恶劣。

在本实用新型的前述实施例中，热敏开关设置在机床主轴电机的外表面上，因此热敏开关可以实时检测机床主轴电机的外表面温度，以防止机床主轴电机的工作温度过高而损坏机床主轴电机。

在本申请的一些实施例中，应用于机床主轴的风扇控制装置还包括：控制器，其中，

控制器分别和电机风扇、机床主轴电机相连接；

控制器，用于当电机风扇处于异常工作状态时触发机床主轴电机停止工作，以及触发机床数控系统(Numerical Control，NC)报警。

其中，热敏开关直接控制同样实现了智能化自动控制风扇是否工作，且控制器有输入接口接入NC系统，当机床主轴电机的冷却风扇工作异常时可以产生报警提示，并且连锁停止机床主轴电机工作，可靠保护机床主轴电机避免过热。

在本申请的一些实施例中，指定温度为60摄氏度。经机床主轴电机温升数据测试分析，将指定温度设定为60℃时，在机床主轴电机持续工作过程中，温升在有冷却的情况下基本保持恒定60℃以上，因此可以保持散热风扇持续工作而不断续。另外，在主轴电机间断工作过程或短时工作或点动工作或者小负载工作时，温升一般在60℃以下，此时风扇不进行冷却，在保证主轴电机不过热的前提下节约了大量电力能耗。在主轴电机持续工作后突然停止时，此时主轴电机温度仍保持60℃以上，风扇仍然继续工作冷却，直至温度冷却至60℃以下，冷却效率高。

需要说明的是，在本实用新型的一些实施例中，热敏开关所设置的指定温度可以结合机床主轴电机的工作场景灵活设置，此处不做限定。

在本申请的一些实施例中，电机风扇设置在机床主轴电机的上方空间内。其中，电机风扇可以设置在机床主轴电机的上方空间内，从而电机风扇产生的冷却空气可以从高向低的吹向机床主轴电机，使得机床主轴电机在电机风扇的作用下快速冷却。

通过前述实施例的举例说明，本实用新型的应用于机床主轴的风扇控制装置中，当热敏开关检测到机床主轴电机的工作温度超过指定温度时，热敏开关可以闭合，开始通电工作，电机风扇接通并开始工作，对机床主轴电机进行空气冷却，当机床主轴电机冷却后，工作温度降至指定温度以下后，热敏开关断开，电机风扇自动停止，因此可以实现高效率冷却，节约电力能耗，不需要使用电机编码器，因此成本得到大幅降低。

如图1所示，本实用新型提供的应用于机床主轴的风扇控制装置可用于机床主轴电机散热风扇的保护节能控制，其中，01表示机床主轴电机，02表示热敏开关，03表示机床主轴电机风扇。在本实用新型实施例中，通过02对03电气主回路及控制回路的控制实现03对01的高效节能冷却工作，不占用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)的输出点位，接线简单。如图2所示，通过本控制回路因有热敏开关的介入，相比传统程序控制风扇有无需复杂程序计算延时停止时间的优点，无需采集判断01是否运行或停止，对01实时监测温度，简单可靠有效。另热继电器的介入可对电机风扇进行过载保护，停止风扇，热继电器可通过检测主回路的电流大小，产生线路发热量，阻止电机过载。同时风扇异常时通过输入点位连锁控制器，并触发NC系统报警，停止主轴电机的运行，以保护主轴电机因无冷却而过热。本实用新型相比传统程序控制或者无控制持续运行风扇方式有效率高，节约电力能耗，控制简单，安全性能优越等特点。

如图2所示，02-S1表示热敏开关，03-3M表示三相交流散热风扇，04-KM1表示三相交流接触器，05-FR1表示三相交流热过载保护继电器，06-K1表示直流24V中间继电器。如图2所示，02对03实时监控温度，02可设定指定温度，当检测的温度超过指定温度时，02热敏开关闭合，06开始通电工作，连锁风扇主回路接通，风扇开始工作，对01主轴电机进行空气冷却，当主轴电机冷却后，温度降至指定温度以下后，02热敏开关断开，02风扇自动停止。实现高效率冷却，节约电力能耗。另外经主轴电机温升数据测试分析，将指定温度设定为60℃时，在主轴电机持续工作过程中，温升在有冷却的情况下基本保持恒定60℃以上，因此可以保持散热风扇持续工作而不断续；在主轴电机间断工作过程或短时工作或点动工作或者小负载工作时，温升一般在60℃以下，此时风扇不进行冷却，在保证主轴电机不过热的前提下节约了大量电力能耗；在主轴电机持续工作后突然停止时，此时主轴电机温度仍保持60℃以上，风扇仍然继续工作冷却，直至温度冷却至60℃以下，冷却效率高。除此之外本实用新型的控制回路不占用控制器的PLC输出接口，使用热敏电阻开关直接控制同样实现了智能化自动控制风扇是否工作，且有输入接口接入NC系统，当主轴冷却风扇工作异常时产生报警提示，并且连锁停止主轴电机工作，可靠保护主轴电机避免过热。

本实用新型的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (4)

1.一种应用于机床主轴的风扇控制装置，其特征在于，所述应用于机床主轴的风扇控制装置包括：机床主轴电机、热敏开关和电机风扇，其中，

所述机床主轴电机设置在机床主轴本体上；

所述热敏开关设置在所述机床主轴电机的外表面上；

所述热敏开关和所述电机风扇相连接，所述热敏开关用于实时检测所述机床主轴电机的工作温度，当检测到所述机床主轴电机的工作温度大于或等于指定温度时触发所述电机风扇开始转动，当检测到所述机床主轴电机的工作温度小于所述指定温度时触发所述电机风扇停止转动。

2.根据权利要求1所述的一种应用于机床主轴的风扇控制装置，其特征在于，所述应用于机床主轴的风扇控制装置还包括：控制器，其中，

所述控制器分别和所述电机风扇、所述机床主轴电机相连接；

所述控制器，用于当所述电机风扇处于异常工作状态时触发所述机床主轴电机停止工作，以及触发机床数控系统NC报警。

3.根据权利要求1所述的一种应用于机床主轴的风扇控制装置，其特征在于，所述指定温度为60摄氏度。

4.根据权利要求1所述的一种应用于机床主轴的风扇控制装置，其特征在于，所述电机风扇设置在所述机床主轴电机的上方空间内。