[实用新型]一种可控式主轴箱液压平衡结构

说明书

本实用新型属于机床主轴箱平衡结构领域，提供一种可控式主轴箱液压平衡结构，包括主轴箱、平衡油缸、供油泵组、蓄能器、电控单向阀，所述主轴箱通过钢丝绳、定滑轮与平衡油缸上的活塞杆相连，平衡油缸垂直放置，供油泵组与电控单向阀通过供油油路相连，将高压油送入平衡油缸中，蓄能器串联在供油油路上，在蓄能器的出口装有比例阀。本实用新型在蓄能器控制保压液压平衡结构下，对蓄能器内的压力进行了实时控制，既保留了蓄能器控制保压液压平衡结构的优点，又提高了其控制精度，降低了系统对蓄能器容积的需求。

技术领域

本实用新型属于机床主轴箱平衡结构领域，具体涉及一种可控式主轴箱液压平衡结构，尤其适用于高精度的卧式数控落地铣镗床。

背景技术

传统的机床主轴箱平衡机构采用重锤—钢丝绳机构来平衡主轴箱的质量，这种机构虽然比较简单，但由于增加了重锤，使机床显得很笨重，占用空间较大，而且钢丝绳长期使用后磨损断裂，会导致重锤掉落产生重大的安全生产任务。

随着液压气动传动技术和机械电子工程技术的发展，采用油缸平衡主轴箱的技术已逐渐成熟。油缸平衡的特点在于响应快速，精度高，稳定性好，结构紧凑，方便安全，容易实现全闭环控制。目前国内比较常用的油缸平衡结构和控制方式为泵阀控制保压和蓄能器控制保压。泵阀控制保压在油路中没有蓄能器，主轴箱运行时需要泵组全程运行，该方案占用空间相对较小，压力控制变化取决于控制阀的控制精度，因而精度较高，回路惯性小，但供油泵需要长期运转导致功率损耗大，系统发热严重，泵的使用寿命较短，系统泵源存在噪音。蓄能器控制保压在油路中通过蓄能器控制油缸内的压力，占用空间相对较大，压力的变化值与蓄能器的容积成反比（即需要的压力变化量越小，所需蓄能器的体积越大），故蓄能器控制油路的压力精度变化较大，需要主轴箱电机对其压力变化范围进行补偿，但蓄能器控制油路基本没有功率损耗，供油泵的运行时间短不存在系统发热和噪音，泵的使用寿命较长，停机时可通过蓄能器对油缸内的压力进行保压来平衡主轴箱的重量。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种适用于卧式落地铣镗床的可控式主轴箱液压平衡结构，该结构在蓄能器控制保压的液压平衡结构下，对蓄能器内的压力进行了实时控制，既保留了蓄能器控制保压液压平衡结构的优点，又提高了其控制精度，降低了系统对蓄能器容积的需求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种可控式主轴箱液压平衡结构，包括主轴箱、平衡油缸、供油泵组、蓄能器、电控单向阀，所述主轴箱通过钢丝绳、定滑轮与平衡油缸上的活塞杆相连，将平衡油缸垂直固定在机床上，供油泵组与电控单向阀通过供油油路相连，将高压油送入平衡油缸中，使活塞杆拉动钢丝绳产生一个竖直向上的拉力F，从而平衡主轴箱竖直向下的重力G；蓄能器（保压单元）串联在供油油路上，通过蓄能器补偿油缸活塞移动后油缸内的压力及流量；在蓄能器的出口装有比例阀（压力控制单元），所在机床的PLC通过监控主轴箱的运行状态控制该比例阀的开启压力，实时控制蓄能器中的压力。

在上述技术方案中，所述电控比例阀是比例溢流阀，或是比例减压阀。

本实用新型可控式主轴箱液压平衡结构，通过平衡油缸平衡了主轴箱的重力，通过调节蓄能器内部的压力，稳定了平衡油缸在运行时的压力，保证了主轴箱运行时的稳定性及精度。

附图说明

图1为本实用新型可控式主轴箱液压平衡结构的组成示意图。

图2为本实用新型可控式主轴箱液压平衡结构的液压原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。