一种机床主轴保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种机床主轴保护装置及方法，在重锤上连接液压缸，液压缸与电磁阀连接，电磁阀连接蓄能器，蓄能器和电磁阀与液压控制系统及油箱相连；主轴表面安有位置检测传感器，位置检测传感器和电磁阀均与预置有主轴断电保护程序的PLC连接。机床启动时，液压缸处于原始位断开状态，偏心套置前位；若已到位，则机床正常磨削；如果不到位，则系统报警，机床停止。机床正常磨削时，液压缸处于随动状态；当机床故障或突然断电时，蓄能器释放压力油，液压缸顶起，偏心套后退，使主轴离开加工件表面1～3mm，避免高速旋转的主轴与加工件碰撞。本发明专利技术可防止加工件和主轴的损坏，提高主轴的可靠性、动态响应速度和定位精度，避免人身伤害事故。

Protection device and method for machine tool spindle

The invention provides a spindle protection device and method, the heavy hammer is connected with the hydraulic cylinder, the hydraulic cylinder is connected with the electromagnetic valve, the electromagnetic valve is connected with the accumulator, accumulator is connected with the hydraulic control system and the fuel tank and the electromagnetic valve is arranged on the surface; the spindle position detection sensor, position detecting sensor and solenoid valve and preset spindle power saver PLC connection. When the machine starts, the hydraulic cylinder is in the original position, and the eccentric is placed in the front; if it is in place, the machine tool is normally grinding; if not in place, the system alarm, machine stop. The normal grinding machine, the hydraulic cylinder in the servo state; when the machine failure or a sudden power outage, the accumulator pressure release oil, hydraulic cylinder top, eccentric sleeve back, the left spindle surface processing 1 ~ 3mm, the spindle and the workpiece to avoid collision of high-speed rotation. The invention can prevent the damage of the processing parts and the main shaft, improve the reliability of the main shaft, the dynamic response speed and the positioning accuracy, and avoid the personal injury accident.

【技术实现步骤摘要】
一种机床主轴保护装置及方法
本专利技术属于机械设备领域，尤其涉及一种大型机床主轴保护装置及其方法。
技术介绍
目前，国内轧辊磨床的曲线磨削装置基本上都采用静压偏心套结构的机床，其动静压结构的砂轮主轴安装在偏心套筒里面。正常磨削轧辊时，由全数字交流伺服电机驱动滚珠丝杆转动，通过直线滚动导轨副定位，使滚珠螺母上下移动进而带动高精度静压偏心套作小角度摆动，使装于静压偏心套内的砂轮主轴相对于辊面作微量无间隙切入(或退出)运动。该运动与拖板运动相插补，从而在轧辊表面磨削出所需曲线。高速旋转的砂轮主轴是机床的核心部件，直接影响加工件的磨削效率和表面质量。随着动静压主轴结构的发展，对高速旋转的主轴的保护就尤为重要。高速旋转的主轴惯性对主轴动静压轴承的损伤非常大，为了提高主轴的可靠性、动态响应速度和定位精度，所以增加机床主轴保护装置。如果主轴误动作，不仅导致加工工件和主轴的损坏，而且刀具或者砂轮崩裂也会导致人身的伤害。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种可防止主轴和加工工件的损坏，提高主轴的可靠性、动态响应速度和定位精度，避免人身伤害事故的机床主轴保护装置及方法。为此，本专利技术所采取的技术解决方案是：一种机床主轴保护装置，包括PLC以及与偏心套传动机构连接的重锤，其特征是，在重锤上连接一单作用液压缸，液压缸通过液压管路与电磁阀连接，电磁阀连接蓄能器，蓄能器和电磁阀分别与液压控制系统及油箱相连；在主轴表面安装带有探头的位置检测传感器，位置检测传感器和电磁阀均与预置有主轴保护程序的PLC连接。一种机床主轴保护装置的方法，其具体控制过程为：(1)机床启动时，PLC通过电磁阀控制压力油与液压缸处于断开状态，液压缸缩回处于原始位，偏心套置前位，位置检测传感器将偏心套位置检测信号发送给PLC，PLC主轴保护程序计算出偏心套到位情况，若已到位，则机床正常磨削；如果不到位，则系统报警，机床无法工作。(2)机床正常磨削时，液压缸处于随动状态，位置检测传感器处在PLC预设位置。(3)当位置检测传感器检测机床出现异常时，PLC通过电磁阀控制液压缸动作，液压缸缸杆顶起，使偏心套后退，防止主轴损伤。(4)当机床故障或者突然断电时，蓄能器释放压力油，电磁阀把压力油与液压缸接通，液压缸缸杆顶起，偏心套后退，使主轴离开加工件表面1～3mm，避免高速旋转的主轴与加工件碰撞。本专利技术的有益效果为：本专利技术构思合理，结构简单实用，动作安全可靠，在不改变主轴原有机械结构的前提下，实现全过程自动控制，可有效防止加工工件和主轴的损坏，延长主轴使用寿命，提高主轴的可靠性、动态响应速度和定位精度，从而提高机床的加工精度和质量。同时，可避免刀具或者砂轮崩裂导致的人身伤害事故，保证作业安全。本专利技术已在鞍钢股份公司热轧带钢厂磨床上应用，带来了一定的综合经济效益，在大型机床上具有一定的技术应用推广价值。附图说明图1是机床主轴保护装置安装状态剖面图；图2是机床主轴保护装置液压系统结构示意图。图中：偏心套传动机构1、重锤2、位置检测传感器3、主轴4、液压缸5、蓄能器6、电磁阀7。具体实施方式由附图可见，本专利技术机床主轴保护装置，包括与偏心套传动机构1连接的重锤2、位置检测传感器3、液压缸5、蓄能器6、电磁阀7、液压控制系统及PLC，即在原有偏心套传动机构1、重锤2和PLC的基础上，又在重锤2上连接一个单作用的液压缸5，液压缸5下端固定在偏心套筒上。液压缸5通过液压管路与电磁阀7连接，电磁阀7连接蓄能器6，蓄能器6和电磁阀7分别与液压控制系统及油箱相连。在主轴4安装位置的表面安装位置检测传感器3，位置检测传感器3前端带有MT12W探头，位置检测传感器3和电磁阀7均与预置有主轴保护程序的PLC连接。本专利技术机床主轴保护方法的具体控制过程为：1、机床启动时，PLC通过电磁阀7控制压力油与液压缸5处于断开状态，液压缸5缩回处于原始位，偏心套置前位；位置检测传感器3将偏心套位置检测信号发送给PLC，PLC主轴保护程序计算出偏心套到位情况，若已到位，则机床正常磨削；如果不到位，则系统报警，机床停止。2、机床正常磨削时，液压缸5处于随动状态，位置检测传感器3处在PLC预设位置。3、当位置检测传感器3检测机床出现异常时，PLC通过电磁阀7控制液压缸5动作，液压缸5缸杆顶起，使偏心套后退，防止主轴4损伤。4、当机床故障或者突然断电时，蓄能器6释放压力油，电磁阀7把压力油与液压缸5接通，液压缸5缸杆顶起，偏心套后退，使主轴4离开加工件表面2mm，从而避免高速旋转的主轴4与加工件碰撞。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床主轴保护装置，包括PLC以及与偏心套传动机构连接的重锤，其特征是，在重锤上连接一单作用液压缸，液压缸通过液压管路与电磁阀连接，电磁阀连接蓄能器，蓄能器和电磁阀分别与液压控制系统及油箱相连；在主轴表面安装带有探头的位置检测传感器，位置检测传感器和电磁阀均与预置有主轴保护程序的PLC连接。

【技术特征摘要】
1.一种机床主轴保护装置，包括PLC以及与偏心套传动机构连接的重锤，其特征是，在重锤上连接一单作用液压缸，液压缸通过液压管路与电磁阀连接，电磁阀连接蓄能器，蓄能器和电磁阀分别与液压控制系统及油箱相连；在主轴表面安装带有探头的位置检测传感器，位置检测传感器和电磁阀均与预置有主轴保护程序的PLC连接。2.一种应用权利要求1所述机床主轴保护装置的方法，其特征是，具体控制过程为：(1)机床启动时，PLC通过电磁阀控制压力油与液压缸处于断开状态，液压缸缩回处于原始位，偏心套置前位，位置检测传感器将偏心...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蕾，宋悦铭，丁世成，张智勇，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21