主轴平衡系统的制作方法

1.本实用新型涉及机床技术领域，特别涉及主轴平衡系统。


背景技术：

2.机床是用于对工件进行机加工的一种设备，在国民经济现代化的建设中起着重大作用。由于大型机床的主轴总成其重量较重，因此为了保持主轴总成在运动时的稳定性，通常是采用配重系统来对主轴总成的升降进行平衡，但由于配重系统是通过重力来对主轴总成的升降进行平衡，因此不同的主轴总成需要配置不同的配重系统，通用性较差。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在提供一种主轴平衡系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.根据本实用新型的第一方面实施例的主轴平衡系统，包括：
5.蓄能器，其内部充有液压油和惰性气体，所述蓄能器连接有出口接头，所述出口接头连接有油路集成块，所述油路集成块分别连接有加油管和出油管，所述加油管与所述出油管保持截止；
6.液压站，其设有出油口，所述出油口与所述加油管连接；
7.平衡油缸，其设有进油口，所述进油口与所述出油管连接，所述平衡油缸设有可伸缩的驱动杆。
8.根据本实用新型实施例的主轴平衡系统，至少具有如下有益效果：所述驱动杆用于与机床的主轴总成进行连接，在正常情况下，所述油路集成块保持所述蓄能器与所述出油管的导通，当所述主轴总成下降时，所述平衡油缸处于缩回状态，所述平衡油缸中的液压油回流至所述蓄能器，致使其内部气压上升，以缓冲所述主轴总成下降时的冲击力，当所述主轴总成上升时，所述平衡油缸处于伸出状态，所述蓄能器中的高压气体释能，致使液压油重新流入所述平衡油缸，以助推所述主轴总成的上升，与现有技术相比，本实用新型可通过调节不同的气压来适配不同的主轴总成，具有极高的通用性；当所述蓄能器的内部压力低于预设值时，具体表现为所述蓄能器中的惰性气体出现泄漏，由于惰性气体的补充需要特种工作人员进行操作，因此用户需定期地对所述蓄能器进行送检，维护成本较高，而本实用新型通过向所述蓄能器充入液压油的方式来维持所述蓄能器的内部压力，从而达到与充气相同的技术效果，并兼顾了效率和成本，本实用新型在加油时，所述油路集成块保持所述蓄能器与所述加油管的导通，使得所述液压站能够为所述蓄能器充入液压油。
9.根据本实用新型的一些实施例，由于在所有的惰性气体中，氮气的单价最低，因此所述惰性气体为氮气。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述出口接头朝下设置，使得所述液压油位于所述蓄能器的底部，所述惰性气体位于所述液压油的上方。由于气体相对于液体更容易发生泄漏，因此上述的设置使得所述惰性气体能够远离所述出口接头，从而有效减少所述惰性
气体的泄漏。
11.根据本实用新型的一些实施例，为了更好地为主轴的升降提供平衡，所述平衡油缸的数量为两个，两个所述驱动杆均连接于所述主轴总成，所述油路集成块安装有三通接头，所述三通接头分别连接有两个所述出油管，所有的出油管与所有的进油口分别一一对应连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述油路集成块内置有液压控制阀，以实现对油路的切换。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述主轴平衡系统还包括控制器，所述液压控制阀和所述液压站分别电性连接于所述控制器，以实现对所述液压控制阀和所述液压站的集中控制。
14.根据本实用新型的一些实施例，由于单片机、fpga或者plc均可实现对所述液压控制阀和所述液压站的集中控制，因此所述控制器包括单片机、fpga或者plc。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述出口接头或者所述油路集成块连接有电接点压力表，所述电接点压力表用于检测所述蓄能器的内部压力，所述电接点压力表与所述控制器电信号连接。当机床处于停机状态时，此时所述主轴总成上升至最高位，若所述电接点压力表检测到所述蓄能器的内部压力低于预设值的话，所述控制器则控制所述液压控制阀和所述液压站，从而让所述液压站为所述蓄能器加油，以实现所述蓄能器的自动加油。
16.根据本实用新型的一些实施例，若所述主轴总成的升降装置发生失效的话，则所述主轴总成的全部重力将由所述平衡油缸所承担，为了避免所述蓄能器的内部压力过大，所述主轴平衡系统还包括泄压阀，所述泄压阀连接于所述蓄能器或者所述油路集成块，所述泄压阀用于将超高压的液压油回流至所述液压站的油箱中。
17.根据本实用新型的一些实施例，由于所述蓄能器的体积较大，因此所述液压站设有用于固定所述蓄能器的固定支架，以加强对所述蓄能器的固定，避免其发生倾侧。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是本实用新型实施例的主轴平衡系统的结构示意图。
21.附图中：100-蓄能器、200-油路集成块、300-液压站、400-平衡油缸、110-出口接头、101-液压油、102-惰性气体、210-加油管、220-出油管、310-油箱、320-液压泵、410-进油口、230-三通接头、420-驱动杆、500-电接点压力表、600-回油管、700-固定支架。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
25.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
26.如图1所示，根据本实用新型的第一方面实施例的主轴平衡系统，其包括蓄能器100、油路集成块200、液压站300和两个平衡油缸400，所述蓄能器100的底面设有出口，所述出口连接有出口接头110，由于所述蓄能器100的内部充有液压油101和惰性气体102，因此所述液压油101位于所述蓄能器100的底部，所述惰性气体102位于所述液压油101的上方，此时所述惰性气体102与所述出口接头110隔开，以提升所述蓄能器100的密封性能。所述出口接头110与所述油路集成块200连接，所述油路集成块200为现有技术，其内置有液压控制阀(附图未示出)，所述液压控制阀分别连接有加油管210和出油管220，所述液压控制阀可选为两位三通液压阀，使得所述蓄能器100能够连通于所述加油管210、出油管220中的任一者，而所述加油管210与所述出油管220保持截止。需要说明的是，由于氮气为惰性气体中单价最低的气体，因此本实用新型的惰性气体102可选为氮气。
27.此外，所述液压站300包括油箱310和液压泵320，所述液压泵320设有出油口，所述液压泵320用于将所述油箱310内的液压油101输送至所述出油口，所述出油口与所述加油管210连接，使得所述液压站300能够为所述蓄能器100进行加油。两个所述平衡油缸400均设有进油口410，由于所述进油口410的数量为两个，因此所述油路集成块200安装有三通接头230，所述三通接头230分别连接有两个所述出油管220，所有的出油管220与所有的进油口410分别一一对应连接；所述平衡油缸400设有可伸缩的驱动杆420，两个所述驱动杆420均用于与机床的主轴总成(附图未示出)进行连接，当所述主轴总成下降时，所述主轴总成能够带动所述驱动杆420进行缩回，当所述主轴总成上升时，所述主轴总成能够带动所述驱动杆420进行上升。
28.在本实用新型的一些实施例中，所述主轴平衡系统还包括控制器(附图未示出)，所述液压控制阀和所述液压站300分别电性连接于所述控制器，所述控制器可选为单片机、fpga或者plc，其控制电路均为现有技术。为了实现所述蓄能器100的自动加油，所述出口接头110或者所述油路集成块200连接有电接点压力表500，所述电接点压力表500连接在与所述蓄能器100时刻保持导通的油路上，所述电接点压力表500用于检测所述蓄能器100的内部压力，所述电接点压力表500与所述控制器电信号连接。当机床处于停机状态时，此时所述主轴总成上升至最高位，若所述电接点压力表500检测到所述蓄能器100的内部压力低于预设值的话，则所述控制器首先通过所述液压控制阀来将所述加油管210与所述蓄能器100进行导通，此时所述出油管220与所述蓄能器100截止，随后再通过所述液压泵320来为所述蓄能器100充入液压油101，从而将所述蓄能器100的内部压力提升至预设值。
29.采用上述的结构，在正常情况下，所述液压控制阀保持所述蓄能器100与所述出油
管220的导通，当所述主轴总成下降时，所述平衡油缸400处于缩回状态，所述平衡油缸400中的液压油101回流至所述蓄能器100，致使其内部气压上升，以缓冲所述主轴总成下降时的冲击力；当所述主轴总成上升时，所述平衡油缸400处于伸出状态，所述蓄能器100中的高压气体释能，致使液压油101重新流入所述平衡油缸400，以助推所述主轴总成的上升，与现有技术相比，本实用新型可通过调节不同的气压来适配不同的主轴总成，具有极高的通用性。当所述蓄能器100的内部压力低于预设值时，具体表现为所述蓄能器100中的惰性气体102出现泄漏，由于惰性气体102的补充需要特种工作人员进行操作，因此用户需定期地对所述蓄能器100进行送检，维护成本较高，而本实用新型通过向所述蓄能器100充入液压油101的方式来维持所述蓄能器100的内部压力，从而达到与充气相同的技术效果，并兼顾了效率和成本。
30.在本实用新型的一些实施例中，若所述主轴总成的升降装置发生失效的话，则所述主轴总成的全部重力将由所述平衡油缸400所承担，为了避免所述蓄能器100的内部压力过大，所述机床平衡系统还包括泄压阀(附图未示出)，所述泄压阀连接于所述蓄能器100或者所述油路集成块200，所述泄压阀连接有与所述油箱310连通的回油管600。当所述蓄能器100的内部压力大于所述泄压阀的预设压力时，所述泄压阀被顶开，从而将超高压的液压油101通过所述回油管600回流至所述油箱310中，以释放油路中的压力。
31.在本实用新型的一些实施例中，由于所述蓄能器100的体积较大，因此所述液压站300设有用于固定所述蓄能器100的固定支架700，以加强对所述蓄能器100的固定，避免其发生倾侧。
32.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。