[发明专利]一种基于变频控制的电火花成形机床工作液自动循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电火花成形机床的工作液自动循环系统，尤其涉及一种基于工作液泵变频控制的电火花成形机床工作液自动循环系统，属于电火花加工技术领域。

背景技术

电火花成形加工是在工作液(介质)内实施电极与工件之间放电蚀除加工。电火花成形机床设有工作液槽和贮液箱。工作液槽是电极与工件放电蚀除的场所。电火花加工时，工作液槽内安装有工件并注满工作液，只有当液面达到预定高度(一般高于工件上表面50mm以上)才允许电极与工件放电加工。贮液箱用于贮存工作液(体积是工作液槽的2～3倍)，通常用工作液泵从贮液箱抽取工作液，经过滤器过滤后送入工作液槽。电火花机床开始工作时，工作液泵以大流量向工作液槽输送工作液，使工作液槽内液面快速上升到预定高度。在放电加工过程中，工作液泵连续地向工作液槽提供工作液，保持工作液循环过滤和维持工作液槽内的液面高度。

现有技术中，大多数电火花成形机床的工作液系统，在从机床开始工作到某一工件或模具被加工完成的过程中，工作液泵始终以额定流量和压力向工作液槽输送工作液。这种工作液泵始终满负荷工作的方式存在如下弊端：

1)工作液泵磨损快。大多数电火花成形机床采用离心泵作为工作液泵。离心泵是一种高转速泵，当叶轮始终以高速旋转，在强烈的离心力作用下，液体在从叶轮中心被抛到叶轮边缘的过程中与叶轮强烈摩擦，尤其当工作液中含杂质较多时，会致使叶轮很快磨损。另外，叶轮与泵体、叶轮与盖板等间隙处也容易磨损，显然工作液泵高速运转时间越长，工作液中杂质越多，这种磨损越快且越严重。

2)工作液过滤效果差。现在大多数电火花成形机床使用纸芯过滤器过滤工作液，如果经过过滤器的工作液压力高、流量大，则工作液来不及得到有效过滤，大量杂质随着一次次工作液循环被带回工作液槽。另外，流量大使流回贮液箱内的工作液来不及沉淀和散热，导致大量细颗粒杂质始终悬浮在工作液中，而且工作液散热也比较困难。

3)功耗多，噪声大。工作液泵(离心泵)以额定频率工作时，其流量Q与转速n成正比，转速n与功耗P的立方成正比。显然，流量越大功耗越多，且功耗增加的速率比流量增长快得多。工作液泵始终高速工作，不仅导致叶轮、旋转部件、密封部件等磨损加快，间隙增大，还致使工作液泵的工作效率η下降，易出现泄漏，同时，工作液泵的运转噪声也越来越大。

此外，现有技术中，大多数电火花成形机床的工作液循环系统仍是手动控制，尚未实现工作液循环系统的压力和流量的自动控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于变频控制的电火花成形机床工作液自动循环系统。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于变频控制的电火花成形机床工作液自动循环系统，包括信号采集及计算机处理系统，机床工作液泵电机变频系统、工作液循环执行机构三部分；

其中，所述信号采集及计算机处理系统用于监测工作液槽的液温、液位及加工状态，并且所述信号采集及计算机处理系统用于根据不同的检测结果实时动态调整所述机床工作液泵变频系统的工作频率，同时，所述信号采集及计算机处理系统用于根据不同的检测结果控制所述工作液循环执行机构执行相应的动作。

其中较优地，所述信号采集及计算机处理系统包括处理器，以及与之连接的液位浮子、液温传感器和加工状态检测系统，所述液位浮子、所述液温传感器、所述加工状态检测系统分别用于采集机床工作液槽内的液位、液温和加工状态信号，所述处理器用于接收所述液位浮子、所述液温传感器和所述加工状态检测系统的信号后进行信息处理，然后向所述机床工作液泵电机变频系统和所述工作液循环执行机构发出控制指令。

其中较优地，所述机床工作液泵电机变频系统包括可调变频器、工作液泵电机和工作液泵，其中，所述可调变频器和所述处理器连接，并受所述处理器控制；所述处理器通过所述可调变频器调整所述工作液泵电机的工作频率，以此改变所述工作液泵电机的转速，从而调整所述工作液泵的流量和电压。

其中较优地，所述液位浮子可以产生达到液位和未达到液位两种信号；

当所述液位浮子产生未达到液位的信号时，所述处理器将所述工作液泵电机的工作频率调高至最大频率区间的某一固定频率；

当所述液位浮子产生达到液位的信号时，所述处理器将所述工作液泵电机的工作频率调低至最小频率区间。

其中较优地，所述液温传感器中设有温度警戒值、温度上限值和温度下限值；