具有良好液壓傳動剛度的液壓系統的製作方法
2023-10-12 00:02:09 1
專利名稱：具有良好液壓傳動剛度的液壓系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於液壓系統技術領域，尤其涉及數控工具機液壓系統技術領域。
背景技術：
油液在溫度一定時壓力增加體積縮小，具有一定的壓縮性，因壓縮性微小，一般忽 略不計，即認為油液是不可壓縮的，而空氣是可壓縮的，且壓縮性很大，因此，當液壓系統中 侵入了空氣後，其中一部分空氣溶解於壓力油中，另一部分則形成氣泡浮遊在壓力油裡。當 液壓系統產生壓縮時，油液中的空氣因壓縮性大，使得液壓傳動剛度嚴重下降，它所產生的 壓力難以克服運動件的慣性力，使得運動件暫時維持原有運動狀態(停止狀態)，只有當空 氣被壓縮到一定程度時，才能有足夠的力來克服運動件的慣性力而進入運動狀態(啟動)。 當液壓系統停止工作後，由於慣性作用，運動件不會立即停止，而是延續原運動狀態繼續前 行一段距離後才會停下來，使得壓力油中的空氣膨脹。因此，隨著液壓系統工作循環而產 生反覆的壓縮和膨脹，就使油缸推動精密機械運動時會出現時走時停或時快時慢的爬行問 題。數控銑床是機械加工中常用的精密機械，其自動立-臥轉換銑頭是重要的功能部 件。裝配了自動立_臥轉換銑頭的數控銑床，能在一次裝夾工件後，完成銑、鏜、鑽孔工序和 各種複雜輪廓表面、型腔工件的加工；具有用途廣泛、一機多用、加工剛性強等特點。如圖1 所示的自動立_臥轉換銑頭傳動系統示意圖，在液壓油缸A驅動下，齒條活塞B左、右運動， 依次通過齒輪C、D、E、F最後撥動齒圈G旋轉，齒圈與銑頭旋轉部分緊固在一起，齒圈旋轉 帶動銑頭實現立_臥轉換。在銑頭實現立_臥轉換運動中，因液壓剛度、傳動鏈剛度和相對 滑動結合面動靜摩擦係數變化等因素影響，會出現旋轉爬行問題，對銑頭旋轉精度和定位 誤差產生不利影響。尤其是活塞齒條的直線往復運動由液壓油推動實現，油壓系統的油壓 剛度對銑頭的旋轉精度影響非常大。
發明內容本實用新型的目的正是為了解決上述現有技術存在的不足而提供一種可消除液 壓系統中滲入的氣體，從而提高液壓系統的液壓傳動剛度，有效解決精密機械運動爬行問 題，尤其是自動立-臥轉換銑頭旋轉爬行問題的具有良好液壓傳動剛度的液壓系統。本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的。具有良好液壓傳動剛度的液壓系統，該系統包括與液壓油缸兩側腔體連通的排氣 液壓循環油路，沿排氣液壓循環油路設置有油泵、二位四通電磁換向閥、三位四通電磁換向 閥，在從三位四通電磁換向閥進出液壓油缸兩側腔體的油路上分別設置有第一單向可調節 流閥和第二單向可調節流閥，油泵與電機電連接，二位四通電磁換向閥和三位四通電磁換 向閥與電控系統連接。本實用新型在油泵至二位四通電磁換向閥之間的油路上設置有順序調壓閥和溢 流閥。在二位四通電磁換向閥至油泵之間的油路上設置有單向閥。在油路上位於油泵前方
3設置有精濾器。在油路上設置有油壓表。所述油泵為高壓油泵。本實用新型可在開機時自動啟動油缸排氣程序進行排氣，消除液壓系統中滲入的 氣體，提高液壓系統的傳動剛度。下面結合說明書附圖進一步闡述本實用新型的內容。
圖1是數控銑床自動立-臥轉換銑頭傳動系統示意圖；圖2是本實用新型的結構示意圖；圖3是本實用新型的一個電氣控制實施例的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，將本實用新型應用於數控銑床自動立_臥轉換銑頭的液壓油路。整個 系統包括與液壓油缸12兩側腔體連通的排氣液壓循環油路，沿排氣液壓循環油路設置有 油泵2、二位四通電磁換向閥7、三位四通電磁換向閥8，在從三位四通電磁換向閥8進出液 壓油缸兩側腔體的油路上分別設置有第一單向可調節流閥10和第二單向可調節流閥11， 油泵2與電機3電連接，二位四通電磁換向閥7和三位四通電磁換向閥8與電控系統連接。 在油泵2至二位四通電磁換向閥7之間的油路上設置有順序調壓閥5和溢流閥6。在二位 四通電磁換向閥7至油泵2之間的油路上設置有單向閥9。在油路上位於油泵2前方設置 有精濾器1。在油路上設置有油壓表4。精濾器1用於過濾油中雜質。油泵2選用高壓油 泵，為液壓油路提供壓力油。電機3帶動高壓油泵工作。油壓表4用於監測油路壓力。順 序調壓閥5用於調整液壓油缸腔體排氣工況下的液壓大小。溢流閥6用於限定整個液壓系 統驅動銑頭旋轉工作時的最高油液工作壓力。二位四通電磁換向閥7用於控制油路進入排 氣工況或進入驅動銑頭旋轉的工況。三位四通電磁換向閥8處於4DT位置時，使液壓油缸 12處於待機狀態，處於3DT或5DT位置時，使油路分別向液壓油缸的左腔或右腔注油，實現 油缸左、右腔排氣或驅動活塞齒條13左右移動，以帶動後續的齒輪組旋轉，實現銑頭立-臥 正向或反向旋轉。單向閥9用於封堵油路中的液壓在非工作狀態時流回油箱，避免油管中 滲入空氣。第一單向可調節流閥10和第二單向可調節流閥11分別用於調節流出液壓油缸 左、右腔的油液流速，使油缸工作時有一定的背壓，提高油缸運行平穩性。工作過程如下電機3啟動後帶動油泵2開始工作，當二位四通電磁換向閥7處 於1DT狀態時，整個油路處於排氣工作狀態，通過三位四通電磁換向閥8經多次循環換向至 3DT或5DT位置，將有一定壓力的油導入液壓油缸12的腔體二側將空氣排出。為使排氣時 間又短效果又好，通過順序調壓閥5調整油壓至較佳狀態，以保證排氣成效顯著，使油缸推 動精密機械工作時能得到平穩的運動、精確的定位和可靠的工作效果。當二位四通電磁換 向閥7處於2DT狀態時，整個油路處於驅動銑頭實現立、臥旋轉的工作狀態，通過三位四通 電磁換向閥8至5DT或3DT位置，將溢流閥6調定的高壓油導入液壓油缸12的左腔或右腔， 推動活塞齒條13左右移動，再帶動後續的齒輪組旋轉，實現銑頭立、臥狀態的工況轉換。本實用新型在排氣液壓循環油路上電連接電控系統。電控系統可以根據需要採取 電氣控制或數字控制或其他可行的控制方式。圖3所示是一個電氣控制系統的具體實施 例。圖中，KA2和KA3是控制三位四通電磁換向閥8分別向左或右換向的繼電器，KT1、KT2是控制三位四通電磁換向閥8左、右換向的動作計數器，KT3是控制自動排氣循環程序進入 或結束的計數器。按下按鈕SB2，電機3啟動運行，同時繼電器KA2得電，KA2的輔助接點動 作，常閉觸電斷開，常開觸點閉合，三位四通電磁換向閥的電磁閥3DT線圈得電，5DT位置排 氣一次，同時時間繼電器KT1，KT3線圈得電開始計時，當KT1計時若干秒後，KTI的輔助觸 點開始動作，常閉觸點斷開，KA2線圈失電，三位四通電磁換向閥5DT位置排氣結束，常開觸 點閉合，KA3線圈得電，KA3輔助常開觸點閉合，電磁閥5DT線圈得電，三位四通電磁換向閥 3DT位置排氣一次，同時，時間繼電器KT2線圈得電計時若干秒，當KT2計時若干秒後，KT2 的輔助常閉觸點動作斷開，時間繼電器KTI斷電復位，KA2開始動作，三位四通電磁換向閥 5DT位置排氣第二次。如此往復，三位四通電磁換向閥8循環排氣，循環若干次至排氣完成 後，時間計數器KT3線圈得電，KT3的常開觸電動作，時間繼電器KA10線圈得電，KA10常開 輔助觸點閉合實現自保，KA10常閉輔助觸點斷開，自動斷開三位四通電磁換向閥排氣控制 線路。 本實用新型採用電氣和液壓油路聯合控制的方法來排除液壓系統中的氣體，提高 液壓系統的傳動剛度。
權利要求具有良好液壓傳動剛度的液壓系統，其特徵在於，該系統包括與液壓油缸(12)兩側腔體連通的排氣液壓循環油路，沿排氣液壓循環油路設置有油泵(2)、二位四通電磁換向閥(7)、三位四通電磁換向閥(8)，在從三位四通電磁換向閥(8)進出液壓油缸兩側腔體的油路上分別設置有第一單向可調節流閥(10)和第二單向可調節流閥(11)，油泵(2)與電機(3)電連接，二位四通電磁換向閥(7)和三位四通電磁換向閥(8)與電控系統連接。
2.根據權利要求1所述的具有良好液壓傳動剛度的液壓系統，其特徵在於，在油泵(2) 至二位四通電磁換向閥(7)之間的油路上設置有順序調壓閥(5)和溢流閥(6)。
3.根據權利要求1所述的具有良好液壓傳動剛度的液壓系統，其特徵在於，在二位四 通電磁換向閥(7)至油泵(2)之間的油路上設置有單向閥(9)。
4.根據權利要求1或2或3所述的具有良好液壓傳動剛度的液壓系統，其特徵在於，在 油路上位於油泵(2)前方設置有精濾器(1)。
5.根據權利要求1或2或3所述的具有良好液壓傳動剛度的液壓系統，其特徵在於，在 油路上設置有油壓表(4)。
6.根據權利要求1或2或3所述的具有良好液壓傳動剛度的液壓系統，其特徵在於，所 述油泵(2)為高壓油泵。
專利摘要具有良好液壓傳動剛度的液壓系統，包括與液壓油缸(12)兩側腔體連通的排氣液壓循環油路，沿排氣液壓循環油路設置有油泵(2)、二位四通電磁換向閥(7)、三位四通電磁換向閥(8)，在從三位四通電磁換向閥(8)進出液壓油缸兩側腔體的油路上分別設置有第一單向可調節流閥(10)和第二單向可調節流閥(11)，油泵(2)與電機(3)電連接，二位四通電磁換向閥(7)和三位四通電磁換向閥(8)與電控系統連接。本實用新型可消除液壓系統中滲入的氣體，從而提高液壓系統的液壓傳動剛度，有效解決精密機械運動爬行問題，尤其是自動立-臥轉換銑頭旋轉爬行問題。
文檔編號F15B15/18GK201606347SQ20102010143
公開日2010年10月13日 申請日期2010年1月26日 優先權日2010年1月26日
發明者喬立勇, 師如華, 張崇剛, 徐敏, 李再參, 楊曼雲, 王芳, 董躍 申請人:雲南省機械研究設計院