一種位置反饋的靜壓導(dǎo)軌油膜控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及液體靜壓導(dǎo)軌技術(shù)等領(lǐng)域，具體的說，是一種位置反饋的靜壓導(dǎo) 軌油膜控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 液體靜壓導(dǎo)軌是在導(dǎo)軌與滑臺(tái)之間充入一定壓力的液壓油，使導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)副之間 被油膜隔開，減小了因?qū)к壉砻婕庸ふ`差的影響，使導(dǎo)軌可W獲得很高的運(yùn)動(dòng)精度，同時(shí)， 液體摩擦的存在使得導(dǎo)軌可W在很寬的速度范圍與載荷條件下無磨損的工作，由于油膜的 存在，導(dǎo)軌還具有良好的吸振性與潤滑性，并具有工作平穩(wěn)可靠、壽命高、運(yùn)動(dòng)速度的變化 對(duì)油膜厚度和剛度的影響小等優(yōu)點(diǎn)，能滿足高精度、重載荷及各種速度范圍機(jī)床的要求，在 各類機(jī)床中的得到廣泛的應(yīng)用。
[0003] 液體靜壓導(dǎo)軌供油系統(tǒng)將壓力油輸入到滑臺(tái)油腔中，當(dāng)滑臺(tái)油腔壓力與液壓油作 用面積的乘積大于外負(fù)載時(shí)，滑臺(tái)浮起，浮起高度即為油膜厚度，隨著外負(fù)載的變化，油膜 厚度亦隨之變化，而油膜厚度變化，不僅會(huì)影響導(dǎo)軌自身的剛度、阻尼特性，而且對(duì)導(dǎo)軌的 運(yùn)動(dòng)精度、定位精度，W及機(jī)床的加工精度都有較大影響。因此，有必要采取必要的措施，在 外負(fù)載變化使保持油膜厚度的恒定，W確保導(dǎo)軌系統(tǒng)的性能，最終保證機(jī)床的加工性能。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)出一種位置反饋的靜壓導(dǎo)軌油膜控制系統(tǒng)，選用溢流 閥，位移傳感器，控制器、定量液壓累、伺服電機(jī)對(duì)油膜厚度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)液體靜壓導(dǎo)軌油 膜厚度恒定的效果。
[0005] 本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種位置反饋的靜壓導(dǎo)軌油膜控制系統(tǒng)，包 括液體靜壓導(dǎo)軌及與液體靜壓導(dǎo)軌相連接的測(cè)控系統(tǒng)，所述測(cè)控系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有位移傳感 器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、控制器、編碼器、伺服電機(jī)及定量液壓累，所述位移傳感器設(shè) 置在液體靜壓導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)，所述位移傳感器連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接控制器， 所述控制器依次連接編碼器、伺服電機(jī)及定量液壓累，所述定量液壓累與液體靜壓導(dǎo)軌通 過管路相連接;在所述定量液壓累與液體靜壓導(dǎo)軌相連接的管路上還通過管道系統(tǒng)接入溢 流閥。
[0006] 進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別設(shè)置成下述方式:所述液體靜壓導(dǎo)軌包 括導(dǎo)軌和滑臺(tái)，所述滑臺(tái)置于導(dǎo)軌上，所述位移傳感器置于滑臺(tái)的內(nèi)側(cè)。
[0007] 進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別設(shè)置成下述方式:所述定量液壓累通過 管路與滑臺(tái)的進(jìn)油口連接。
[000引進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別設(shè)置成下述方式:所述溢流閥和定量液 壓累都連接有儲(chǔ)油裝置。
[0009]進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別設(shè)置成下述方式:還包括控制計(jì)算機(jī)，所 述控制計(jì)算機(jī)與控制器相連接。
[0010] 進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，特別設(shè)置成下述方式:所述位移傳感器采用 非接觸式位移傳感器。
[0011] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0012] 本實(shí)用新型選用溢流閥，位移傳感器，控制器、定量液壓累、伺服電機(jī)對(duì)油膜厚度 進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)液體靜壓導(dǎo)軌油膜厚度恒定的效果。
[0013] 本實(shí)用新型采用伺服電機(jī)帶定量液壓累為導(dǎo)軌進(jìn)行供油，當(dāng)油腔壓力增加或減小 時(shí)，通過提高或降低伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速，增加或減少供油量，從而使油膜厚度保持恒定。
[0014] 本實(shí)用新型在滑臺(tái)內(nèi)側(cè)安裝有非接觸式位移傳感器，用W檢測(cè)滑臺(tái)的浮起量，并 將檢測(cè)到的油膜厚度數(shù)值返回控制器，在控制器內(nèi)對(duì)檢測(cè)值與設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)二者相 等時(shí)，系統(tǒng)保持現(xiàn)狀；當(dāng)二者不相等時(shí)，控制器輸出信號(hào)，由編碼器對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后控制 伺服電機(jī)提高或降低轉(zhuǎn)速，提高或降低定量液壓累的輸出流量，進(jìn)而提高或降低滑臺(tái)油腔 封油邊的出油流量，改變油膜厚度，直至其與設(shè)定值相符。
[0015] 本實(shí)用新型亦可通過控制計(jì)算機(jī)對(duì)參數(shù)進(jìn)行控制和顯示。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖。
[0017]其中，1-溢流閥，2-導(dǎo)軌，3-滑臺(tái)，4-位移傳感器，5-模數(shù)轉(zhuǎn)換器，6-數(shù)模轉(zhuǎn)換器，7- 控制器，8-控制計(jì)算機(jī)，9-編碼器，10-伺服電機(jī)，11-定量液壓累。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不 限于此。
[0019] 根據(jù)液體靜壓導(dǎo)軌封油邊流量公式
其中，Q為封油邊泄漏 流量，P為滑臺(tái)油腔壓力，h為油膜厚度，μ為液體的動(dòng)力粘度，B為滑臺(tái)油腔寬度，bi為寬度方 向的封油邊尺寸，L為滑臺(tái)油腔長(zhǎng)度，h為長(zhǎng)度方向的封油邊尺寸。當(dāng)外負(fù)載W增加時(shí)，油腔 壓力
根據(jù)公式可W看出，隨著外負(fù)載的增加，油腔壓力增大，如果流量Q 保持不變，油膜厚度h必然減小，因此，采用伺服電機(jī)帶定量液壓累為導(dǎo)軌進(jìn)行供油，當(dāng)油腔 壓力增加時(shí)，提高伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速，增加供油量，從而使油膜厚度保持恒定。
[0020] 實(shí)施例1:
[0021] -種位置反饋的靜壓導(dǎo)軌油膜控制系統(tǒng)，選用溢流閥，位移傳感器，控制器、定量 液壓累、伺服電機(jī)對(duì)油膜厚度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)液體靜壓導(dǎo)軌油膜厚度恒定的效果，如圖1所 示，特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):包括液體靜壓導(dǎo)軌及與液體靜壓導(dǎo)軌相連接的測(cè)控系統(tǒng)，所述測(cè) 控系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有位移傳感器4、模數(shù)轉(zhuǎn)換器5、數(shù)模轉(zhuǎn)換器6、控制器7、編碼器9、伺服電機(jī)10 及定量液壓累11，所述位移傳感器4設(shè)置在液體靜壓導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)，所述位移傳感器4連接模 數(shù)轉(zhuǎn)換器5,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器5連接控制器7,所述控制器7依次連接編碼器9、伺服電機(jī)10及 定量液壓累11，所述定量液壓累11與液體靜壓導(dǎo)軌通過管路相連接;在所述定量液壓累11 與液體靜壓導(dǎo)軌相連接的管路上還通過管道系統(tǒng)接入溢流閥1。
[0022] 實(shí)施例2:
[0023] 本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)一步的為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明， 能夠在滑臺(tái)與導(dǎo)軌之間充入一定壓力的液壓油，使導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)副之間被油膜隔開，如圖1所 示，特別設(shè)置成下述結(jié)構(gòu):所述液體靜壓導(dǎo)軌包括導(dǎo)軌2和滑臺(tái)3,所述滑臺(tái)3置于導(dǎo)軌2上， 所述