落地鏜靜壓液壓系統是落地鏜銑床中用于實現靜壓支承和相關運動控制的重要組成部分。
一、工作原理
靜壓支承原理:通過液壓泵將液壓油加壓后輸送到導軌或軸承等部位的靜壓油腔中,形成具有一定壓力的油膜。這層油膜將運動部件與支承表面隔開,使兩者之間的摩擦變為液體內部的摩擦,大大降低了摩擦系數,能實現高精度、低摩擦的運動。
運動控制原理:借助各種控制閥,如方向控制閥、流量控制閥和壓力控制閥等,對液壓油的流動方向、流量和壓力進行精確控制,從而實現鏜軸、滑枕、主軸箱等運動部件的精確進給、快速移動、定位以及各種動作的協調配合。
二、系統組成
動力元件:主要是液壓泵,其作用是將原動機的機械能轉換為液壓油的壓力能,為整個系統提供動力。常見的有柱塞泵、葉片泵等,柱塞泵常用于高壓、大流量的場合,能滿足落地鏜銑床對液壓動力的高要求。
執行元件:包括液壓缸和液壓馬達。液壓缸用于實現直線運動,如主軸箱的垂直升降、立柱的橫向移動等;液壓馬達則用于實現旋轉運動,如工作臺的旋轉等。
控制元件:包含各種液壓閥。壓力控制閥用于調節系統壓力,如溢流閥可防止系統壓力過高,減壓閥可為不同支路提供穩定的低壓;流量控制閥用于控制液壓油的流量,進而調節執行元件的運動速度,如節流閥、調速閥等;方向控制閥用于控制液壓油的流向,以改變執行元件的運動方向,如換向閥等。
輔助元件:有油箱、濾油器、冷卻器、加熱器、蓄能器、油管及管接頭等。油箱用于儲存液壓油;濾油器可過濾油中的雜質,保證液壓油的清潔度,防止雜質進入系統造成元件磨損或堵塞;冷卻器在系統油溫過高時進行冷卻,加熱器則在油溫過低時提升油溫,確保液壓油在合適的溫度范圍內工作;蓄能器可儲存多余的液壓能,在系統需要時釋放,起到穩定系統壓力、補充流量等作用。
工作介質:通常為液壓油,要求具有良好的潤滑性、抗氧化性、抗泡沫性和合適的粘度等性能,以保證系統的正常運行和工作效率。
三、優點
高精度加工:靜壓導軌和軸承能提供穩定的支承和精確的運動控制,減少了因摩擦、振動等因素引起的加工誤差,有助于提高加工精度和表面質量。
低摩擦、高壽命:由于運動部件與支承表面之間是液體摩擦,摩擦系數極低,可大大降低磨損,延長設備的使用壽命,同時也降低了驅動功率,節約能源。
良好的動態性能:液壓系統響應速度快,能快速實現運動部件的啟動、停止和速度變化,可適應復雜的加工工藝要求,具有良好的動態性能和穩定性。
四、應用
落地鏜靜壓液壓系統廣泛應用于各種大型、重型落地鏜銑床中,用于加工大型、高精度的零部件,如航空航天領域的發動機機匣、船舶制造中的大型曲軸、重型機械制造中的齒輪箱箱體等。