液压系统工作原理分析

工作原理如图5-24所示，液压系统担负以下几方面的任务。

图5-24 LINE龙门铣床液压系统工作原理图

1.横梁及铣头重力的平衡

液压泵1P及3P为伺服变量泵，分别由两台15kW的电动机来驱动，其压力由各自的压力补偿器来调定。溢流阀1Sp及3Sp仅作为安全阀来使用。压力继电器1Rp及3Rp起欠压保护作用，其调定值限定在10MPa以上。当两侧液压缸内的压力小于10MPa时，各驱动系统进给无法接通，发出报警。1Fp2及2Fp2为两液压泵的出口精密过滤器，其压力等级为32MPa，流量为650L/min，精度等级为20μm。两液压泵所供的油直接进入横梁的平衡液压缸1C1、2C1和3C1、4C1内，以达到平衡横梁及铣头的重力，经计算其平衡能力为28DKN。

2.铣头滑枕的平衡

铣头滑枕为主要的进给轴，它的质量大约为5t。液压泵2P所供的油直接到1C1和2C2两个平衡液压缸内，用来平衡滑枕的重力。2P也是伺服变量液压泵，起到安全保护作用。经平衡后滑枕的最大速度为6000mm/min。(www.xing528.com)

3.横梁的放松

机床横梁的夹紧是通过夹紧液压缸来实现的，液压缸内装有蝶形弹簧。放松是靠液压油来实现的。当横梁欲做升降运动时，电磁阀4D通电，液压泵2P输出的油一部分经过电磁阀4D及分配器到夹紧液压缸中，完成横梁的放松动作。压力继电器起保护作用，即油压低于10MPa时，横梁无法做升降运动，并报警。

4.横梁直线误差的自动调整

该龙门铣床横梁与立柱滑动面的配合采用线性滚动轴承式接触。这种结构可以极大地降低摩擦因数，减小驱动电动机的功率。其缺点是降低了铣头与立柱间的接触刚度。当铣头沿横梁做水平移动时，横梁不可避免地要产生倾斜。经实测，在没有使用自动调整装置时，横梁的最大直线度误差是0.38mm/4000mm。这套精度调整装置是全液压控制的，其具体原理如下。

双联齿轮泵所供出的两股压力油同时进入自动调整装置内，分别作用在两个节流柱塞缸的上端。柱塞与缸筒之间开有节流窗口，作用其上的压力油经节流窗口流回油箱。当柱塞移动时，节流窗口的面积发生变化。也就是对油的液阻发生变化，形成不同的负载，控制了双联齿轮泵的压力。节流柱塞缸柱塞的下端作用在一个杠杆的两端，杠杆的下支点是一个带水平滑动导轨的小液压缸，液压缸的油由液压泵2P经减压后提供。这个支点液压缸随铣头移动成比例地移动。铣头上安装有封闭式链条，横梁的一端装有从动链轮，安装在横梁另一端的链轮带动一个丝杠，该丝杠驱动与支点液压缸一体的螺母，达到铣头运动支点液压缸也运动的目的。当支点液压缸由中点（此时双联齿轮泵的压力相等）运动时，杠杆两端的力臂就发生了一伸一缩的微量变化，这两个运动改变了柱塞内部节流窗口的大小，即节流间隙发生了变化。回缩柱塞的间隙减小使双联齿轮泵的一股压力油的压力上升；外伸柱塞的节流间隙减小，使另一股压力油的压力下降。这两个压力油反馈回去分别作用在横梁平衡液压泵（1P及3P）的压力调节器上，即横梁平衡液压泵的压力受双联齿轮泵油压的控制。例如：当铣头右移时，支点液压缸也向右移动，则右侧柱塞所检测的压力升高，左侧压力下降，这时横梁平衡液压泵3P的压力也随之上升，相应液压泵1P的压力下降，这就产生了一个抵抗铣头重力偏移的外力矩，消除了横梁因铣头移动而产生的一端下沉的现象，这就是横梁直线度误差的自动调整。