落地镗静压液压系统是落地镗铣床中用于实现静压支承和相关运动控制的重要组成部分。
一、工作原理
静压支承原理:通过液压泵将液压油加压后输送到导轨或轴承等部位的静压油腔中,形成具有一定压力的油膜。这层油膜将运动部件与支承表面隔开,使两者之间的摩擦变为液体内部的摩擦,大大降低了摩擦系数,能实现高精度、低摩擦的运动。
运动控制原理:借助各种控制阀,如方向控制阀、流量控制阀和压力控制阀等,对液压油的流动方向、流量和压力进行精确控制,从而实现镗轴、滑枕、主轴箱等运动部件的精确进给、快速移动、定位以及各种动作的协调配合。
二、系统组成
动力元件:主要是液压泵,其作用是将原动机的机械能转换为液压油的压力能,为整个系统提供动力。常见的有柱塞泵、叶片泵等,柱塞泵常用于高压、大流量的场合,能满足落地镗铣床对液压动力的高要求。
执行元件:包括液压缸和液压马达。液压缸用于实现直线运动,如主轴箱的垂直升降、立柱的横向移动等;液压马达则用于实现旋转运动,如工作台的旋转等。
控制元件:包含各种液压阀。压力控制阀用于调节系统压力,如溢流阀可防止系统压力过高,减压阀可为不同支路提供稳定的低压;流量控制阀用于控制液压油的流量,进而调节执行元件的运动速度,如节流阀、调速阀等;方向控制阀用于控制液压油的流向,以改变执行元件的运动方向,如换向阀等。
辅助元件:有油箱、滤油器、冷却器、加热器、蓄能器、油管及管接头等。油箱用于储存液压油;滤油器可过滤油中的杂质,保证液压油的清洁度,防止杂质进入系统造成元件磨损或堵塞;冷却器在系统油温过高时进行冷却,加热器则在油温过低时提升油温,确保液压油在合适的温度范围内工作;蓄能器可储存多余的液压能,在系统需要时释放,起到稳定系统压力、补充流量等作用。
工作介质:通常为液压油,要求具有良好的润滑性、抗氧化性、抗泡沫性和合适的粘度等性能,以保证系统的正常运行和工作效率。
三、优点
高精度加工:静压导轨和轴承能提供稳定的支承和精确的运动控制,减少了因摩擦、振动等因素引起的加工误差,有助于提高加工精度和表面质量。
低摩擦、高寿命:由于运动部件与支承表面之间是液体摩擦,摩擦系数极低,可大大降低磨损,延长设备的使用寿命,同时也降低了驱动功率,节约能源。
良好的动态性能:液压系统响应速度快,能快速实现运动部件的启动、停止和速度变化,可适应复杂的加工工艺要求,具有良好的动态性能和稳定性。
四、应用
落地镗静压液压系统广泛应用于各种大型、重型落地镗铣床中,用于加工大型、高精度的零部件,如航空航天领域的发动机机匣、船舶制造中的大型曲轴、重型机械制造中的齿轮箱箱体等。