高压气动平衡系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205372073 U (45)授权公告日 2016.07.06

(21)申请号 201620079924.X(22)申请日 2016.01.27

(73)专利权人陈猛

地址528300 广东省佛山市顺德区大良街道

沿江北路18号金域湾花园御林轩C座1103(72)发明人陈猛

(74)专利代理机构佛山市名诚专利商标事务所

(普通合伙) 44293

代理人吕培新 卢志文(51)Int.Cl.

F17C 13/02(2006.01)F17C 13/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图1页

(54)实用新型名称

高压气动平衡系统(57)摘要

本实用新型涉及一种高压气动平衡系统，包括储气罐、供气口、工作气缸、带有控制输出装置的数显压力表、电磁气阀、增压泵和安全阀，供气口通过电磁气阀的气路与增压泵的输入口连通，工作气缸和增压泵的输出口分别通过安全阀与储气罐连接，数显压力表设置在工作气缸与储气罐连通的气路上，数显压力表的控制输出装置与电磁气阀电性连接。本高压气动平衡系统通过设置电磁气阀、增压泵、安全阀和带控制装置的数显压力表实现储气罐内压力平衡的控制，其具有结构简单合理、性能可靠、平衡性强、压力波动小、反应迅速等特性，可以广泛应用于加工中心中沿Z轴方向运行的部件上，以减少Z轴方向运行部件的垂直冲击力，提高加工精度及机器的使用寿命。 C N 2 0 5 3 7 2 0 7 3 UCN 205372073 U

权　利　要　求　书

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1.一种高压气动平衡系统，包括储气罐（1）、供气口（51）、工作气缸（7）和带有控制输出装置的数显压力表（8），其特征在于：还包括电磁气阀（4）、增压泵（3）和安全阀（2），供气口（51）通过电磁气阀（4）的气路与增压泵（3）的输入口连通，工作气缸（7）和增压泵（3）的输出口分别通过安全阀（2）与储气罐（1）连接，数显压力表（8）设置在工作气缸（7）与储气罐（1）连通的气路上，数显压力表（8）的控制输出装置与电磁气阀（4）电性连接。

2.根据权利要求1所述的高压气动平衡系统，其特征在于：所述数显压力表（8）的控制输出装置为中间继电器（6）。

3.根据权利要求1所述的高压气动平衡系统，其特征在于：所述供气口（51）与空压机（5）连接。

4.根据权利要求1所述的高压气动平衡系统，其特征在于：所述工作气缸（7）设有一个。

其特征在于：所述工作气缸（7）设有两个5.根据权利要求1所述的高压气动平衡系统，

以上，各个工作气缸（7）串联或并联。

其特征在于：所述工作气缸（7）包括活塞6.根据权利要求1所述的高压气动平衡系统，

和缸体，活塞与缸体内壁之间设有双重密封圈。

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说　明　书高压气动平衡系统

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技术领域

[0001]本实用新型涉及一种用于加工中心Z轴方向运动的压力控制系统，特别涉及一种高压气动平衡系统。

背景技术

[0002]数控加工中心的Z轴加工在产品加工精度控制中起着关键作用，现有的数控加工中心夹持工件进行Z轴向的移动，一般设计有配重装置，对夹持的工件进行预载，以减轻伺服马达所需的出力负载。利用气压缸进行配重，具有反应速度快、瞬间反应阻抗最小、保养维护低廉等优势，因而广泛被应用。[0003]然而，气压缸内压力与其内气体体积呈反比关系，当工作件进行长行程位移之后，该气压缸内的气体体积产生大量变化，而使压内压力产生剧烈变化，而大幅改变了预载负荷，进而大幅改变工作马达对工作的负荷，为了足以应付变化幅度大的荷负，就必须选用较大出力的马达，而大幅提高马达成本。再者，气体在受高度压缩后使压力大幅提升，压力若超过气压或相关管路的负荷上限，会产生缸体或管路爆裂等危险；再者，气压缸内容气体的泄漏难以避免，长期使用后压力不足亦会影响预载的效果。因此，有必要做进一步改进。实用新型内容

[0004]本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、性能可靠、平衡性强、压力波动小、反应迅速的高压气动平衡系统，以克服现有技术中的不足之处。[0005]本实用新型的目的是这样实现的：[0006]高压气动平衡系统，包括储气罐、供气口、工作气缸和带有控制输出装置的数显压力表，其特征在于：还包括电磁气阀、增压泵和安全阀，供气口通过电磁气阀的气路与增压泵的输入口连通，工作气缸和增压泵的输出口分别通过安全阀与储气罐连接，数显压力表设置在工作气缸与储气罐连通的气路上，数显压力表的控制输出装置与电磁气阀电性连接。本系统通过监测储气罐内的压力，根据与设定压力的对比结果，决定是否向储气罐内供气，以保持压力平衡。

[0007]本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：[0008]作为更具体的一方案，所述数显压力表的控制输出装置为中间继电器。操作时首先设定压力，储气罐的压力通过数显压力表反馈至用于控制电磁气阀开关的中间继电器，当达到设定压力时，数显压力表向中间继电器发出信号，中间继电器控制电磁气阀关闭气源供给，当压力下降至某一值时，电磁气阀重新启动气源供给，平衡储气罐内压力，使工作气缸工作时压力波动小，实现压力控制。[0009]作为更具体的另一方案，所述增压泵与空压机之间实现闭环控制，具体是因为空压机供气，增压泵内部的气压开关检测到空压机的气源进入，才能使得增压泵打开，而增压泵的压缩气体输出至储气罐，储气罐的压力被数显压力表监测、并向连接在增压泵与空压机之间的电磁气阀发出开关指令，所以形成所述闭环控制。

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说　明　书

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作为更具体的另一方案，所述工作气缸设有一个；或者，所述工作气缸设有两个以

上，且各个工作气缸串联或并联。

[0011]所述工作气缸包括活塞和缸体，活塞与缸体内壁之间设有双重密封圈，提高气密性。

[0012]本实用新型的有益效果如下：

[0013]本高压气动平衡系统通过设置电磁气阀、增压泵、安全阀和带控制装置的数显压力表实现储气罐内压力平衡的控制，其具有结构简单合理、性能可靠、平衡性强、压力波动小、反应迅速等特性，可以广泛应用于加工中心中沿Z轴方向运行的部件上，以减少Z轴方向运行部件的垂直冲击力，提高加工精度及机器的使用寿命。附图说明

[0014]图1为本实用新型一实施例的气路原理图。

具体实施方式

[0015]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：[0016]参见图1所示，本高压气动平衡系统，包括储气罐1、供气口51、工作气缸7和带有控制输出装置的数显压力表8；还包括电磁气阀4、增压泵5和安全阀2，供气口51通过电磁气阀4的气路与增压泵3的输入口连通，工作气缸7和增压泵3的输出口分别通过安全阀2与储气罐1连接，数显压力表8设置在工作气缸7与储气罐1连通的气路上，数显压力表8的控制输出装置与电磁气阀4电性连接。

[0017]所述数显压力表8的控制输出装置为中间继电器6。本系统通过数显压力表8监测储气罐1内的压力，再根据与设定压力的对比结果，决定是否向储气罐1内供气，压力达到设定压力时不供气，压力下降至某一值时启动供气程序，中间继电器6控制电磁气阀4打开供气，以保持压力平衡。

[0018]所述增压泵3通过电磁气阀4连接空压机5，增压泵3与空压机5之间以电路形式闭环控制，供气口51与空压机5连接，增压泵3靠空压机5供气，增压泵3将空气加压后供给储气罐，以增加内部压力。另外，增压泵3自带气压开关，当有一定压力的气源供给时，增压泵3自动启动工作，否则增压泵3自动停止工作。由于工作气缸7的内腔体积小，加设储气罐1可扩大储气空间，另外，增压泵3与空压机5之间电路通过闭环控制，使工作气缸7工作时的压力波动小，波动范围可控制在1-3公斤力内。[0019]所述气缸组由两个工作气缸7组成，两个工作气缸7彼此串联或并联连接。[0020]所述工作气缸7包括活塞和缸体，工作气缸7内的活塞设有双重密封圈，提高气密性。

[0021]其工作原理如下：预先对数显压力表8的上限气压和下限气压参数进行设定，当储气罐达到上限气压值时，数显压力表8内部报警电路向中间继电器6发出信号，中间继电器6控制电磁气阀4关闭气源供给，当工作气缸7工作一段时间后，由于气体的损耗，使储气罐1内压力下降至下限气压值时，中间继电器6复位，并控制电磁气阀4重新启动气源供给，增压泵3将空气加压后供给储气罐1，使储气罐1压力达到上限气压值。

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说　明　书　附　图

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图1

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