專利名稱：滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置所屬領(lǐng)域本實用新型涉及的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置，特別適用于解決機床領(lǐng)域抑制滑枕內(nèi)部水冷電機外表面產(chǎn)生冷凝水的現(xiàn)象和問題。
背景技術(shù)：
數(shù)控機床滑枕主軸高速化趨勢下，現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的長傳動軸主軸結(jié)構(gòu)(圖1)因傳動機構(gòu)復(fù)雜、共振頻率低，已經(jīng)無法滿足主軸轉(zhuǎn)速日益增高的需求?，F(xiàn)在提高主軸轉(zhuǎn)速行之有效的方法是將電主軸或電機與齒輪箱內(nèi)置到滑枕中與主軸直連(圖2)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的長傳動軸結(jié)構(gòu)。由于滑枕內(nèi)置主軸電機后，電機工作區(qū)域空間狹小密閉，相對散熱環(huán)境差，在選擇電機時要使用散熱效率更高的水冷電機來解決電機自身的散熱問題。但由于電機采用水循環(huán)冷卻方式使得電機殼的外表面溫度較低，當(dāng)溫度達(dá)到滑枕內(nèi)部空氣水汽壓的露點溫度時，電機外殼會產(chǎn)生冷凝水現(xiàn)象。而冷凝水的產(chǎn)生會對位于電機下方的軸承、零件產(chǎn)生銹蝕，影響機床的壽命、精度和可靠性。因此，在現(xiàn)實的機床生產(chǎn)和使用過程中，成為一項亟待解決的重要課題和任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對滑枕主軸內(nèi)置水冷電機產(chǎn)生冷凝水問題，提出滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置，采用對電機冷卻水溫度控制的方式，控制電機機殼的表面溫度，避免電機機殼的表面溫度到達(dá)環(huán)境露點，從冷凝水形成的機理上抑制冷凝水的產(chǎn)生。本實用新型所說的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置，主要由露點傳感器、溫度傳感器、溫控箱、數(shù)控系統(tǒng)等構(gòu)成。其構(gòu)成關(guān)系為:在滑枕內(nèi)置水冷電機機殼表面安裝溫度傳感器，在滑枕內(nèi)安裝露點傳感器，溫度傳感器與露點傳感器的輸出端與數(shù)控系統(tǒng)相連接，通過數(shù)據(jù)傳輸線將溫度傳感器和露點傳感器的信號輸入到數(shù)控系統(tǒng)(控制系統(tǒng))中；數(shù)控系統(tǒng)的水溫控制信號輸出端與溫控箱中的溫度傳感器信號輸入端相連接，數(shù)控系統(tǒng)將露點傳感器的輸入信號經(jīng)運算處理后發(fā)送指令到溫控箱，溫控箱按數(shù)控系統(tǒng)指定的溫度對電機冷卻水水溫進(jìn)行控制，并溫控箱上的出水口和進(jìn)水口與水冷電機上的進(jìn)/出水口相連接，對水冷電機進(jìn)行冷卻水循環(huán)冷卻。同時安裝在水冷電機機殼表面的溫度傳感器對機殼實際溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，數(shù)控系統(tǒng)將溫度傳感器反饋的水冷電機機殼表面溫度信號，與露點傳感器采集的露點溫度進(jìn)行對比，對溫控箱的冷卻水溫度進(jìn)行修正。在機床滑枕內(nèi)安裝本實用新型所說的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置，使得水冷電機表面溫度總是高于露點溫度，其效果主要表現(xiàn)在以下兩方面:⑴水冷電機表面溫度總是高于露點溫度，避免了冷凝水對機床零部件的銹蝕破環(huán)作用。⑵水冷電機表面溫度總是高于露點溫度，避免了冷凝水對機床電氣元件的損害。

[0009]圖1為傳統(tǒng)的長傳動軸滑枕結(jié)構(gòu)；圖2為本實用新型的主軸內(nèi)置水冷電機滑枕結(jié)構(gòu)；圖3為本實用新型的立式車床滑枕布置圖整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置原理圖；圖5為滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制流程圖。
具體實施方式
下面將本實用新型應(yīng)用于立式車床滑枕上為例，對本實用新型所說的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制的原理作進(jìn)一步的說明。圖1 4中:1、露點傳感器；2、溫度傳感器；3、水冷電機；4、滑枕；5、數(shù)控系統(tǒng)；6、溫控箱；7、溫控箱的出水口 ；8、溫控箱的進(jìn)水口 ；9、水冷電機的進(jìn)/出水口 ；10、溫控箱的水溫控制信號輸入端；11、露點傳感器信號輸入端；12、溫度傳感器信號輸入端；13、水溫控制信號輸出端；14、主軸；15、傳動軸；16、變速箱。圖1為傳統(tǒng)的長傳動軸滑枕結(jié)構(gòu)。圖中的主軸14設(shè)置在滑枕4的端部，細(xì)長的傳動軸15設(shè)置在滑枕4的中間，電機和變速箱16設(shè)置在滑枕4的另一端。圖2為本實用新型所說的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置在立式車床滑枕布置圖實施方式的傳動結(jié)構(gòu)部分。主軸14設(shè)置在滑枕4的端部，主軸14直接與變速箱16連接，變速箱16與水冷電機3內(nèi)置在滑枕4中，滑枕為豎直或水平安裝。圖3為立式車床滑枕布置圖整體傳動結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型所說的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置結(jié)構(gòu)原理圖。所說的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置，主要由露點傳感器1、溫度傳感器2、溫控箱
6、數(shù)控系統(tǒng)5等構(gòu)成。其構(gòu)成關(guān)系為:內(nèi)置在滑枕4中的水冷電機3機殼表面安置溫度傳感器2，在滑枕4內(nèi)安置露點傳感器I ;溫度傳感器2的輸出端與數(shù)控系統(tǒng)5中的溫度傳感器信號輸入端12相連接，露點傳感器I的輸出端與數(shù)控系統(tǒng)5中的露點傳感器信號輸入端11相連接；數(shù)控系統(tǒng)5的水溫控制信號輸出端13與溫控箱6中的水溫控制信號輸入端10相連接；溫控箱的出水口 8和進(jìn)水口 7與水冷電機上的進(jìn)/出水口 9相連接。數(shù)控系統(tǒng)5將溫度傳感器2反饋的水冷電機3機殼表面溫度信號，與露點傳感器I采集的露點溫度進(jìn)行對比，對溫控箱6的冷卻水溫度進(jìn)行修正。圖5滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制流程圖，下面對滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制系統(tǒng)裝置的控制實施過程和方法進(jìn)行詳細(xì)說明:在滑枕4內(nèi)部布置兩個傳感器溫度監(jiān)控點，其中一個采用露點傳感器I布置在水冷電機3的工作環(huán)境中，對工作環(huán)境空飽和水汽壓溫度(露點溫度)進(jìn)行檢測。另一個溫度傳感器2布置在水冷電機3機殼外表面，對水冷電機外表面溫度進(jìn)行檢測。當(dāng)水冷電機3開啟工作時，露點傳感器I將采集到的露點溫度信號傳輸給數(shù)控系統(tǒng)5 (控制系統(tǒng))，數(shù)控系統(tǒng)通過內(nèi)部程序根據(jù)水冷電機的冷卻水的水溫要求和露點傳感器I采集的露點溫度對冷卻水控制溫度進(jìn)行計算，并將所要控制的冷卻水溫度信號指令發(fā)送給溫控箱6，溫控箱6根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)5指定的溫度對冷卻水進(jìn)行溫度控制，并把冷卻水送入水冷電機3循環(huán)冷卻。于此同時溫度傳感器2將水冷電機3機殼表面實際溫度的檢測值傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)5,數(shù)控系統(tǒng)5再次結(jié)合露點傳感器I采集的露點溫度運算后對溫控箱6發(fā)送溫度控制修正指令，直到得到一個較為合適的水溫，使得水冷電機溫度機殼表面在高于露點溫度避免產(chǎn)生冷凝水現(xiàn)象的同時，也能獲得較高的散熱效率。
權(quán)利要求1.一種滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置，由露點傳感器、溫度傳感器、溫控箱、數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于，內(nèi)置在滑枕中的水冷電機機殼表面安置溫度傳感器，在滑枕內(nèi)安置露點傳感器，溫度傳感器與露點傳感器的輸出端與數(shù)控系統(tǒng)相連接；數(shù)控系統(tǒng)的水溫控制信號輸出端與溫控箱中的溫度傳感器信號輸入端相連接；溫控箱上的出水口和進(jìn)水口與水冷電機上的進(jìn)/出水口相連接。
2.按照權(quán)利要求1所說的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置，其特征在于，溫度傳感器的輸出端與數(shù)控系統(tǒng)中的溫度傳感器信號輸入端相連接，露點傳感器的輸出端與數(shù)控系統(tǒng)中的露點傳感器信號輸入端相連接。
3.按照權(quán)利要求1所說的滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置，其特征在于，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)水冷電機機殼表面實際溫度，結(jié)合對比露點傳感器采集的露點溫度運算后對溫控箱發(fā)送溫度控制修正指令；溫控箱根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)指定的冷卻水溫度對冷卻水進(jìn)行溫度控制；使水冷電機溫度機殼表面高于露點溫度。
專利摘要本實用新型屬于一種滑枕主軸內(nèi)置水冷電機冷凝水控制裝置和方法。適用于解決機床領(lǐng)域抑制滑枕內(nèi)部水冷電機外表面產(chǎn)生冷凝水的現(xiàn)象和問題。本實用新型所說的裝置，是在滑枕內(nèi)水冷電機機殼表面安裝溫度傳感器和露點傳感器，溫度傳感器與露點傳感器與數(shù)控系統(tǒng)連接；數(shù)控系統(tǒng)的水溫控制信號輸出端與溫控箱的信號輸入端相連接；由數(shù)控系統(tǒng)將露點傳感器和溫度傳感器的信號經(jīng)運算處理后發(fā)送指令到溫控箱，溫控箱按數(shù)控系統(tǒng)指定的溫度對電機冷卻水水溫進(jìn)行控制和修正，并對水冷電機進(jìn)行冷卻水循環(huán)冷卻。使水冷電機溫度機殼表面高于露點溫度，從而避免了冷凝水對機床零部件的銹蝕破環(huán)作用，及對機床電氣元件的損害。
文檔編號G05B19/406GK203025580SQ20122070035
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者趙明, 張文橋, 桂林, 薛敬宇, 袁利亞 申請人:武漢重型機床集團(tuán)有限公司