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一种数控机床液压站

文献发布时间:2023-06-19 11:52:33


一种数控机床液压站

技术领域

本发明涉及数控设备技术领域,具体而言,涉及一种数控机床液压站。

背景技术

在现代的工业生产过程中,数控机床得到了大量的运用,而我国也在这个领域得到了长足的发展。数控车床主要包括电气系统、液压系统以及机械部分。

液压系统的工作原理为:由电机驱动液压泵压出的液压通过出油口与液压管路连接,为液控阀组的液压缸提供液压驱动力,液压缸的回油泾液压管路回到泵站回油口,经回油过滤器后返回油箱。液压系统都配备有油箱,长时间使用后,液压油的温度会升高,从而导致油箱的温度升高,液压油的温度升高会导致液压泵站的工作效率降低,还容易导致液压部件的老化或损坏。因此,液压系统一般都会配备有散热装置,专门为液压油箱进行散热。

较为常见的液压系统散热方式包括风冷式散热以及水冷式散热两种,水冷式散热通过冷却水管道对液压油箱进行散热。现有的液压系统水冷式散热一般通过温度传感器感应液压油温度,进而利用控制器控制比例阀开度来控制冷却水流量以对液压油进行散热降温处理,其成本较高,有待改进。

发明内容

基于此,为了解决上述问题,本发明提供了一种数控机床液压站,其具体技术方案如下:

一种数控机床液压站,包括油箱、冷却水管以及记忆金属薄片,所述冷却水管至少部分位于所述油箱的内腔中,所述冷却水管至少部分位于所述油箱的内腔中,所述记忆金属薄片的四周边缘与所述冷却水管的侧壁表面密封连接,所述记忆金属薄片被配置为随温度降低而朝所述冷却水管内侧形变弯曲。

由于所述记忆金属薄片被配置为随温度降低而朝所述冷却水管内侧形变弯曲,故而当液压油温度升高或降低时,所述冷却水管的与记忆金属薄片相对应的内壁通道将随之增大或缩小。

通过在所述冷却水管的内侧壁表面设置所述记忆金属薄片,可以感应油箱内液压油温度来控制流经冷却水管的冷却水流量,以对液压油进行散热降温处理。由于上述数控机床液压站无需额外配备控制器、温度传感器以及比例阀,其解决了现有的液压系统水冷式散热通过温度传感器感应液压油温度,进而利用控制器控制比例阀开度来控制冷却水流量以对液压油进行散热降温处理而存在成本较高的问题,具有结构简单、安装维护方便且成本低的特点。

进一步地,所述数控机床液压站还包括电机泵以及液压阀组,所述电机泵的出口与所述液压阀组的入口连通。

进一步地,所述数控机床液压站还包括多个液压马达,所述液压阀组包括多个出口,多个所述液压马达与多个所述出口一一对应且分别与多个所述出口连通。

进一步地,所述数控机床液压站还包括冷却水箱,所述冷却水箱与所述冷却水管的入口连通。

进一步地,所述数控机床液压站还包括电控箱,所述电控箱固定安装在所述液压油箱的顶部。

进一步地,所述冷却水管至少部分位于所述电控箱的内部。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一种数控机床液压站的整体结构示意图;

图2是本发明冷却水管与记忆金属薄片之间的结构关系示意图一;

图3是本发明冷却水管与记忆金属薄片之间的结构关系示意图二;

图4是本发明冷却水管、记忆金属薄片以及密封层之间的结构关系示意图;

图5是本发明油箱、外壳、散热片、弹性部件以及推杆之间的结构关系关系示意图一;

图6是本发明油箱、外壳、散热片、弹性部件以及推杆之间的结构关系关系示意图二;

图7是本发明油箱、外壳、散热片、弹性部件、调节螺栓以及推杆之间的结构关系关系示意图。

附图标记说明:

1、油箱;2、冷却水管;3、记忆金属薄片;4、电机泵;5、液压阀组;6、电控箱;7、密封层;8、外壳;9、散热片;10、弹性部件;11、推杆;12、第一腔室;13、第二腔室;14、调节螺栓。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分。

实施例一:

如图1、图2以及图3所示,一种数控机床液压站,包括油箱1、冷却水管2以及记忆金属薄片3,所述冷却水管2至少部分位于所述油箱1的内腔中,所述记忆金属薄片3的四周边缘与所述冷却水管2的侧壁表面密封连接,所述记忆金属薄片3被配置为随温度降低而朝所述冷却水管2内侧形变弯曲。

具体而言,如图2以及图3所示,所述记忆金属薄片3由记忆合金材料制成,其四周边缘与所述冷却水管2位于油箱1内腔部分的侧壁表面密封连接且与液压油接触,以更好地感应液压油的温度。

由于所述记忆金属薄片3被配置为随温度降低而朝密封腔室形变弯曲,故而当液压油温度升高或降低时,所述冷却水管2与记忆金属薄片3相对应的内壁通道将随之增大或缩小。

通过在所述冷却水管2的内侧壁表面设置所述记忆金属薄片3,可以感应油箱1内液压油温度来控制流经冷却水管2的冷却水流量,以对液压油进行散热降温处理。由于上述数控机床液压站无需额外配备控制器、温度传感器以及比例阀,其解决了现有的液压系统水冷式散热通过温度传感器感应液压油温度,进而利用控制器控制比例阀开度来控制冷却水流量以对液压油进行散热降温处理而存在成本较高的问题,具有结构简单、安装维护方便且成本低的特点。

如图1所示,所述数控机床液压站还包括电机泵4、液压阀组5以及多个液压马达(图中未示出),所述电机泵4的出口与所述液压阀组5的入口连通,所述液压阀组5包括多个出口,多个所述液压马达与多个所述出口一一对应且分别与多个所述出口连通。

如图1所示,所述数控机床液压站还包括冷却水箱(图中未示出)以及电控箱6,所述冷却水箱与所述冷却水管2的入口连通,所述电控箱6固定安装在所述液压油箱1的顶部,所述冷却水箱用于存储冷却水,其位于所述冷却水管2的上方。

所述冷却水管2至少部分位于所述电控箱6的内部。如此,可以利用冷却水管2对电控箱6进行降温,避免电控箱6温度过高而影响数控机床控制系统电气元件工作性能。

实施例二:

如图1、图2以及图3所示,一种数控机床液压站,包括油箱1、冷却水管2以及记忆金属薄片3,所述冷却水管2至少部分位于所述油箱1的内腔中,所述记忆金属薄片3的四周边缘与所述冷却水管2的侧壁表面密封连接,所述记忆金属薄片3被配置为随温度降低而朝所述冷却水管2内侧形变弯曲。

具体而言,如图2以及图3所示,所述记忆金属薄片3由记忆合金材料制成,其四周边缘与所述冷却水管2位于油箱1内腔部分的侧壁表面密封连接且与液压油接触,以更好地感应液压油的温度。

由于所述记忆金属薄片3被配置为随温度降低而朝密封腔室形变弯曲,故而当液压油温度升高或降低时,所述冷却水管2与记忆金属薄片3相对应的内壁通道将随之增大或缩小。

通过在所述冷却水管2的内侧壁表面设置所述记忆金属薄片3,可以感应油箱1内液压油温度来控制流经冷却水管2的冷却水流量,以对液压油进行散热降温处理。由于上述数控机床液压站无需额外配备控制器、温度传感器以及比例阀,其解决了现有的液压系统水冷式散热通过温度传感器感应液压油温度,进而利用控制器控制比例阀开度来控制冷却水流量以对液压油进行散热降温处理而存在成本较高的问题,具有结构简单、安装维护方便且成本低的特点。

液压系统的稳定性直接关系到数控机床的工作精度和性能,数控机床液压站液压油的使用温度的控制是液压系统性能和抗磨液压油使用寿命的一项关键因素。而控制好液压油的工作温度又是液压系统正常工作的前提条件。在数控机床生产过程中,液压系统的液压油温度控制在30℃-60℃较为合适。如果液压油温度过高,会缩短液压油的使用寿命,增加机械磨损。如果液压油温度过低,则油液粘度升高,导致泵吸油困难,产生强烈振动和噪音,甚至无法工作。

为了更好地控制液压油温度,在本实施例中,所述记忆金属薄片3高温相温度在60摄氏度到65摄氏度之间,低温相温度在30摄氏度到35摄氏度之间。如此,当液压油温度大于高温相温度时,所述记忆金属薄片3朝所述冷却水管2外侧方向形变弯曲,所述冷却水管2与记忆金属薄片3相对应的内壁通道将随之增大,冷却水流量增大以对液压油进行散热降温处理;当液压油温度小于低温相温度时,所述记忆金属薄片3朝靠近所述冷却水管2内侧方向形变弯曲,所述冷却水管2与记忆金属薄片3相对应的内壁通道将随之缩小,冷却水流量减少,以避免液压油温度过低。

如图1所示,所述数控机床液压站还包括电机泵4、液压阀组5以及多个液压马达,所述电机泵4的出口与所述液压阀组5的入口连通,所述液压阀组5包括多个出口,多个所述液压马达与多个所述出口一一对应且分别与多个所述出口连通。

如图1所示,所述数控机床液压站还包括冷却水箱以及电控箱6,所述冷却水箱与所述冷却水管2的入口连通,所述电控箱6固定安装在所述液压油箱1的顶部,所述冷却水箱用于存储冷却水,其位于所述冷却水管2的上方。

所述冷却水管2至少部分位于所述电控箱6的内部。如此,可以利用冷却水管2对电控箱6进行降温,避免电控箱6温度过高而影响数控机床控制系统电气元件工作性能。

实施例三:

应当理解,本实施例至少包括上述实施例的所有技术特征,并在上述实施例的基础上,做进一步的具体描述。

如图4所示,所述数控机床液压站还包括密封层7,所述密封层7安装在冷却水管2与记忆金属薄片3相对应的内侧壁上并且被配置为当所述记忆金属薄片3的温度低于低温相温度时,所述记忆金属薄片3与密封层7接触而将冷却水管2通道截断。如此,可以确保冷却水管2出口的冷却水流量为零,以更好地度液压油进行加热升温处理,避免液压油温度过低。

具体而言,所述密封层7可以有弹性材料比如橡胶或者硅胶制成。

实施例四:

应当理解,本实施例至少包括上述实施例的所有技术特征,并在上述实施例的基础上,做进一步的具体描述。

如图5以及图6所示,所述数控机床液压站还包括外壳8、散热片9、弹性部件10以及推杆11。

所述外壳8设有彼此连通的第一腔室12以及第二腔室13,所述第一腔室12的直径大于第二腔室13的直径。所述散热片9与油箱1的侧壁滑动密封连接,一端位于油箱1的内腔中。

所述弹性部件10一端与散热片9固定连接,另一端与油箱1固定连接。所述推杆11的一端与第二腔室13滑动密封连接,另一端与散热片9固定连接。

所述第一腔室12、第二腔室13以及推杆11之间形成密封腔室,所述密封腔室中填充有随温度变化而膨胀收缩的热膨胀物质。

在所述油箱1内液压油温度大于预设温度值且所述热膨胀物质感应液压油温度而逐渐膨胀过程中,所述推杆11沿第二腔室13移动,克服弹性部件10弹力并推动所述散热片9往油箱1外侧移动;在所述油箱1内液压油温度小于预设温度值且所述热膨胀物质感应液压油温度而逐渐收缩过程中,在所述弹性部件10的弹力作用下,所述推杆11以及散热片9将往油箱1的内腔移动。

所述预设温度值可以根据热膨胀物质的膨胀系数、第一腔室12与第二腔室13的容积比例大小以及热膨胀物质体积与第一腔室12容积之间的比例大小进行调整。对于第一腔室12容积、第二腔室13容积以及热膨胀物质体积之间的比例关系,由于本领域技术人员可以通过有限次试验获知,故而在此不再赘述。

通过设置外壳8、推杆11、散热片9以及弹性部件10,所述数控机床液压站可以根据液压油温度自动调整散热片9与油箱1外侧空气的接触面积,进而对液压油进行降温处理。所述散热片9与冷却水管2结合,可以使得数控机床液压站具有多重散热降温方式,增加了数控机床液压站的散热方式。

在本实施例中,如图5以及图6所示,所述外壳8、推杆11以及弹性部件10均位于油箱1的内腔中,所述弹性部件10的另一端与油箱1的内腔底部固定连接,所述外壳8与油箱1的内腔底部固定连接,所述推杆11的另一端与散热片9位于油箱1的内腔的一端固定连接。

所述热膨胀物质为石蜡,所述弹性部件10为螺旋弹簧。所述外壳8由铝合金材料制成,以增加所述外壳8的导热性,使得外壳8内的石蜡可以更好地感应油箱1内液压油的温度。

由于当压力在0.36.MPa以下,温度从25摄氏度升高到61摄氏度时,石蜡的体膨胀率达到13.2.%,而且在熔点温度附近,石蜡体积几乎呈线性变化,故而通过调整石蜡体积与所述第一腔室12容积之间的比例大小以及所述第一腔室12直径与第二腔室13的直径之间的比例大小,可以使得当石蜡温度大于某一温度值时,石蜡填充满整一个密封容腔并推动推杆11沿第二腔室13移动,进而克服弹性部件10弹力并推动所述散热片9往油箱1外侧移动,增加散热片9与外界空气的接触面积,以对液压油进行降温。在这里,某一温度值即为所述预设温度值。即是说,通过调整石蜡体积与所述第一腔室12容积之间的比例大小以及所述第一腔室12直径与第二腔室13的直径之间的比例大小,可以调整所述预设温度值大小。

实施例五:

应当理解,本实施例至少包括上述实施例的所有技术特征,并在上述实施例的基础上,做进一步的具体描述。

如图7所示,所述数控机床液压站还包括调节螺栓14,所述调节螺栓14的直径小于第二容腔的直径,所述调节螺栓14与所述油箱1的侧壁以及外壳8的侧壁螺纹连接,且所述调节螺栓14的一端伸入到所述第一腔室12中。通过调整所述调节螺栓14一端伸入第一腔室12的长度,可以调整所述第一腔室12的容积,进而简单方便地对所述预设温度值进行微调。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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技术分类

06120113087480