带有气液平衡系统的机床技术方案

本实用新型专利技术涉及一种机加工设备，具体涉及带有气液平衡系统的机床，包括与机床主轴箱连接的液压缸，所述液压缸内设有活塞及活塞杆，还包括与液压缸连通的输液管线，在输液管线上设有补液缸，并设有与补液缸连通的增压缓冲缸、以及对增压缓冲缸充压的气液混合增压缸和精调缓冲缸，在气液混合增压缸的接入管路上设有混合比例流量阀，所述混合比例流量阀与气液混合增压缸的管路上设混合比例压力阀，所述混合比例流量阀还连有与补液缸连通的液压缸充压管。该机床形成相对闭合的液压循环系统，在增压时无需一直不停地向系统内补充液压油，形成带压气液混合体，整个系统压力操作稳定可靠、能耗底。

Machine Tool with Gas-liquid Balance System

【技术实现步骤摘要】
带有气液平衡系统的机床
本技术涉及一种机加工设备，特别是带有气液平衡系统的机床。
技术介绍
随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需求频繁改型，特别是在宇航、造船、军事等领域所需的机械零件，精度要求高、形状复杂、批量小，加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通机床或专用化程度高的自动化机床已不能适应这些要求。为了解决上述问题，一种新型的机床—数控机床应运而生，数控机床具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果，是今后数控机床的发展方向。其中，数控钻铣机床是新一代机床的代表，其由控制系统控制液压或气压系统驱动钻铣头上下升降运动，实现自动对工件的钻铣操作，但纯液压或气压系统为单向的开路系统，通过充入或回流介质来实现钻铣头的升降，但在面对钻铣头重量较重的状况时，要实现升降就需要一直不停的充入介质，能耗高，且钻铣头运动冲量大，很难精确控制钻铣头的运动精度，进而影响工件的加工精度。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对现有控制数控钻铣机床的钻铣头升降的液压或气压控制系统为单向的开路系统，能耗高，且重量较重的钻铣头运动冲量大，导致很难控制钻铣头运动精度的技术问题，提供一种带有气液平衡系统的机床，该机床形成相对闭合的液压循环系统，在增压时无需一直不停地向系统内补充液压油，形成带压气液混合体，整个系统压力操作稳定可靠、能耗底，且通过两个缓冲缸对补液缸的液压精确控制，适应于重量较重的钻铣头运动，进而精确控制钻铣头的运动精度，保证产品加工质量。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：带有气液平衡系统的机床，包括与机床主轴箱连接的液压缸，所述液压缸内设有活塞及活塞杆，还包括与液压缸连通的输液管线，在输液管线上设有补液缸，并设有与补液缸连通的增压缓冲缸、以及对增压缓冲缸充压的气液混合增压缸和精调缓冲缸，所述增压缓冲缸和补液缸之间设有单向阀，所述气液混合增压缸和精调缓冲缸相互独立设置、且分别与气源相连通，在气液混合增压缸的接入管路上设有混合比例流量阀，所述混合比例流量阀与气液混合增压缸的管路上设混合比例压力阀，所述混合比例流量阀还连有与补液缸连通的液压缸充压管。该机床设置液压缸带动活塞及活塞杆升降，进而驱动机床的主轴箱升降，实现钻铣头的辅助升降操作，而液压缸通过输液管线连接补液缸，并与补液缸连有增压缓冲缸，并在增压缓冲缸和补液缸之间设置单向阀，形成相对闭合的液压循环系统，并设有对增压缓冲缸充压的气液混合增压缸和精调缓冲缸，气液混合增压缸和精调缓冲缸分别与气源连通，通过增压将带压气体充入到补液缸内形成带压气液混合体，再通过输液管线充入液压缸内，进而实现机床主轴箱的升降，这样的液压系统是一个闭环系统，在增压时无需一直不停地向系统内补充液压油，而在气液混合增压缸的接入管上设置的混合比例流量阀，用比例电磁铁取代节流阀或调速阀的手调装置，以输入电信号来改变节流阀的开度，从而调节充入补液缸的进气流量，而通过混合比例压力阀调节进气压力，将带压气体充入气液混合增压缸内，形成带压气液混合体；而与气液混合增压缸连通的增压缓冲缸对进入的带压气液混合体进行缓冲和存储，在大致达到设定目标压力值时，再通过与增压缓冲缸连接的精调缓冲缸、对增压缓冲缸充压或将其内的液体吸收减压，最终达到精控液压缸压力的目的，整个系统压力操作稳定可靠、能耗底，且通过两个缓冲缸对补液缸的液压精确控制，适应于重量较重的钻铣头运动，进而精确控制钻铣头的运动精度，保证产品加工质量。作为本技术的优选方案，在补液缸和液压缸之间的输液管线上设有蓄能器。通过在补液缸和液压缸之间的输液管线上设置蓄能器，能在适当的时机将系统中的气液混合增压后产生的能力转变为压缩能或位能储存起来，当机床需要时，又将压缩能或位能转变为液压能而释放出来，重新补供给系统；另外，当管线内瞬间压力增大时，还能通过蓄能器吸收这部分的能量，以保证机床的驱动系统压力始终在正常范围内。作为本技术的优选方案，该机床还包括控制系统，所述控制系统分别与混合比例流量阀及混合比例压力阀相连，在增压缓冲缸上设有压力传感器，所述压力传感器与控制系统相连。增压缓冲缸对进入的带压气液混合体进行缓冲和存储，通过压力传感器实时测试增压缓冲缸内的压力值并传送到控制系统内，控制系统根据压力设定值及机床主轴箱的升降需求、控制混合比例流量阀及混合比例压力阀进行流量及压力控制，实现机床升降精确控制。作为本技术的优选方案，所述气源与精调缓冲缸的管路上设有精调比例流量阀，并配设有精调比例压力阀，所述精调比例流量阀还引出有与增压缓冲缸连通的缓冲缸充压管。当增压缓冲缸对进入的带压气液混合体进行缓冲和存储，在输送管线内的压力大致达到设定目标压力值时，就可通过精调缓冲缸上的精调比例流量阀和精调比例压力阀对精调缓冲缸内的气源充入量进行调整，控制精调缓冲缸内的带压气源进入增压缓冲缸内来进行压力微调，也能通过控制精调比例流量阀接出的缓冲缸充压管将气源直接充入增压缓冲缸内进行气液混合，以快速调整当增压缓冲缸内压力与预设压力值相差较远时的状况，然后再通过精调缓冲缸来进行精细调整，精度控制稳定性和可靠性高。作为本技术的优选方案，所述精调比例流量阀和精调比例压力阀均与控制系统相连。作为本技术的优选方案，所述精调缓冲缸内设有活塞隔板，在活塞隔板上连有通气管，所述通气管与增压缓冲缸连通，使活塞隔板在精调缓冲缸内随压力变化而滑动。通过在精调缓冲缸内设活塞隔板，且活塞隔板设有与增压缓冲缸连通的通气管，能直接对增压缓冲缸充气，也能通过调整活塞隔板两端的压力时活塞隔板在精调缓冲缸内运动，进而实现调整增压缓冲缸内的压力大小的功能，实现精调系统压力的作用。作为本技术的优选方案，所述补液缸内设有活塞隔板，所述活塞隔板将补液缸内腔分隔为液体腔和气体腔，所述液体腔与输液管线连通，所述气体腔与混合比例流量阀引出的液压缸充压管连通。通过混合比例流量阀将气源充入补液缸的气体腔内，通过活塞隔板的运动对液体腔内的带压气液混合体进一步压缩，实现增压，而当检测到系统的压力超过预定值时，停止充压，通过活塞隔板运动减小气体腔的空间，增大液体腔空间，达到快速减压的目的，对系统进行保护。作为本技术的优选方案，在液压缸和补液缸之间还连有稳压控速机构，所述稳压控速机构上设有控速控制装置，并在连接管路上配设有压力传感器，所述压力传感器与控速控制装置相连。在液压缸和补液缸之间设置稳压控速机构，根据传输管路上压力传感器测得的实时压力值来进行流速控制，进而实现机床主轴箱升降速度的控制，提高机床主轴箱升降操作的可控性。作为本技术的优选方案，所述稳压控速机构包括控速本体，所述控速本体带有内腔，并在控速本体上分别设有进液口和出液口，所述进液口和出液口均与内腔连通，还包括设置在内腔内的控速阀体，用于改变流动通道的大小。作为本技术的优选方案，在控速本体内腔底板上连有阀芯座板，所述阀芯座板与控速本体的侧壁形成控速阀体的活动通道，且在阀芯座板与控速本体侧壁上对应设有密封圈安装槽。稳压控速机构的控速本体带有内腔，且设有与内腔连通的进液口和出液口，通过控速阀体和阀芯座板配合实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带有气液平衡系统的机床，包括与机床主轴箱连接的液压缸，所述液压缸内设有活塞及活塞杆，还包括与液压缸连通的输液管线，其特征在于，在输液管线上设有补液缸，并设有与补液缸连通的增压缓冲缸、以及对增压缓冲缸充压的气液混合增压缸和精调缓冲缸，所述增压缓冲缸和补液缸之间设有单向阀，所述气液混合增压缸和精调缓冲缸相互独立设置、且分别与气源相连通，在气液混合增压缸的接入管路上设有混合比例流量阀，所述混合比例流量阀与气液混合增压缸的管路上设混合比例压力阀，所述混合比例流量阀还连有与补液缸连通的液压缸充压管。

【技术特征摘要】
1.带有气液平衡系统的机床，包括与机床主轴箱连接的液压缸，所述液压缸内设有活塞及活塞杆，还包括与液压缸连通的输液管线，其特征在于，在输液管线上设有补液缸，并设有与补液缸连通的增压缓冲缸、以及对增压缓冲缸充压的气液混合增压缸和精调缓冲缸，所述增压缓冲缸和补液缸之间设有单向阀，所述气液混合增压缸和精调缓冲缸相互独立设置、且分别与气源相连通，在气液混合增压缸的接入管路上设有混合比例流量阀，所述混合比例流量阀与气液混合增压缸的管路上设混合比例压力阀，所述混合比例流量阀还连有与补液缸连通的液压缸充压管。2.根据权利要求1所述的带有气液平衡系统的机床，其特征在于，在补液缸和液压缸之间的输液管线上设有蓄能器。3.根据权利要求2所述的带有气液平衡系统的机床，其特征在于，该机床还包括控制系统，所述控制系统分别与混合比例流量阀及混合比例压力阀相连，在增压缓冲缸上设有压力传感器，所述压力传感器与控制系统相连。4.根据权利要求3所述的带有气液平衡系统的机床，其特征在于，所述气源与精调缓冲缸的管路上设有精调比例流量阀，并配设有精调比例压力阀，所述精调比例流量阀还引出有与增压缓冲缸连通的缓冲缸充压管。5.根据权利要求4所述的带有气液平衡系统的机床，其特征在于，所述精调比例流量阀和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈帮勇，
申请(专利权)人：四川省晨田机床制造有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51