一种主轴箱恒温装置
阅读说明：本技术 一种主轴箱恒温装置 (Spindle box constant temperature device ) 是由 梅海华 曹晗 李强 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种主轴箱恒温装置,包括制冷系统以及冷凝水排水装置,所述制冷系统通过冷凝水进水管与冷凝水排水装置连接,该装置可充分冷却主轴箱,并控制主轴箱在合适相对恒定温度,减少热变形对加工精度的影响,且能有效减少冷凝水的影响,有效降低人工成本和生产成本。(The invention relates to a spindle box constant temperature device which comprises a refrigerating system and a condensed water drainage device, wherein the refrigerating system is connected with the condensed water drainage device through a condensed water inlet pipe, the device can fully cool a spindle box and control the spindle box to be at a proper and relatively constant temperature, the influence of thermal deformation on processing precision is reduced, the influence of condensed water can be effectively reduced, and labor cost and production cost are effectively reduced.)
技术领域
本发明属于主轴箱技术领域，具体涉及一种主轴箱恒温装置。
背景技术
主轴箱是机床的重要的部件，用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构。在数控机床中，由于传动系统的转速高、功率大，使得数控机床可实现大功率高速切削，同时主轴箱体由于主轴长时间工作，会产生大量的热，导致主轴箱体产生热形变，严重影响加工精度，且传统的主轴箱调温控温装置的热稳定性往往存在明显不足。
为了实现高精度、大功率、高速切削加工，就需要对主轴箱进行温度控制，使主轴箱处于恒温状态，进而保障机床加工精度。目前，在降低主轴本身的温度的方法上，主要是增加油冷机进行性主轴外表面的冷却，以实现降低主轴箱温度的目的，稳定主轴箱等构配件的温度。但是，该种结构仅可以降低主轴周围的温度，无法控制其它热源对主轴箱的影响。该类恒温装置，往往结构复杂、所使用的制冷装置电机泵需超负荷工作、制冷过程中将产生大量冷凝水、所产生的冷凝水常进入主轴箱内部并需要人工定时进行清理等。
发明内容
基于现有技术中存在的不足，本发明提供一种主轴箱恒温装置，其可充分冷却主轴箱，并控制主轴箱在合适相对恒定温度，减少热变形对加工精度的影响，且能有效减少冷凝水的影响，有效降低人工成本和生产成本。
为实现上述目前，本发明的采用的技术方案是：一种主轴箱恒温装置，包括制冷系统以及冷凝水排水装置，所述主轴箱恒温装置通过装置固定架固定于主轴箱内部，所述主轴箱通过全封闭机头罩形成一个完全封闭的空间。所述制冷系统通过冷凝水进水管与冷凝水排水装置连接。
所述冷凝水排水装置包括冷凝水水箱、传感器、连杆、浮块以及金属接触头，其中，所述传感器位于所述冷凝水水箱箱内顶部，所述连杆与所述传感器连接，所述浮块中心穿孔并套于所述连杆上，所述浮块可借助所述冷凝水水箱内水位高低而上下自由移动，所述金属接触头固定于所述浮块上表面。
所述冷凝水水箱通过冷凝水出水管与电机泵相连。
所述电机泵为PLC(可编程逻辑控制器)控制电机泵，当所述金属接触头与所处传感器接触后，所述PLC(可编程逻辑控制器)控制电机泵启动工作，控制所述冷凝水水箱内的冷凝水通过所述冷凝水出水管排出。
所述冷凝水箱上设有进气口，所述进气口用于防止抽水时水箱箱体内产生真空，增加所述电机泵的载荷。
本发明所述主轴箱恒温装置工作原理在于所述制冷系统通过PLC控制主轴箱体保持恒温，并将产生的冷凝水通过所述冷凝水进水管收集于所述冷凝水水箱中，当所述冷凝水水箱中的水面上升时，会带动所述浮块上升，当水面到达一定高度时，所述金属接触头与所述传感器互相接触后，将触发PLC控制所述电机泵将所述冷凝水水箱中的冷凝水通过所述冷凝水出水管排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.所述主轴箱恒温装置可实现主轴箱体的恒温，使主轴箱体热形变在可控范围之类，从而保证了机床加工精度，增加了主轴的使用寿命，提高了机床的稳定性。
2.所述冷凝水水箱可收集由于制冷系统产生的冷凝水，从而避免冷凝水灌入主轴箱体内部。
3.无需人工定时排水，当冷凝水集满所述冷凝水箱时，PLC将自动收到排水指令，将所述冷凝水水箱中的水排出，实现全自动化。
4.所述主轴箱恒温装置结构简单，制作成本低。当所述冷凝水水箱蓄满冷凝水后，所述电机泵才工作，起到了节能环保的作用。
附图说明
图1为一种主轴箱恒温装置组成结构示意图；
图2为主轴箱箱体外部结构示意图；
图3为冷凝水排水装置结构示意图；
图4为冷凝水水箱外部结构示意图；
图5为一种主轴箱恒温装置工作原理图。
图中，1装置固定架、2制冷系统、3冷凝水排水装置、4主轴箱、5全封闭机头罩、3-1冷凝水水箱、3-2浮块、3-3连杆、3-4冷凝水进水管、3-5电机泵、3-6冷凝水出水管、3-7传感器、3-8金属接触头、3-9进气口。
具体实施方式
附图和附体说明书非限制性地公开了本发明一个优选实施例的结构示意图，以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。
本发明提供了如图1-3所示的一种主轴箱恒温装置，主轴箱恒温装置通过装置固定架1固定于主轴箱4外部，主轴箱4通过全封闭机头罩5形成一个完全封闭的空间，所述主轴箱恒温装置包括制冷系统2以及冷凝水排水装置3，所述制冷系统2通过冷凝水进水管3-4与冷凝水排水装置3连接。
所述冷凝水排水装置3包括冷凝水水箱3-1、浮块3-2、连杆3-3、传感器3-7、以及金属接触头3-8，所述传感器3-7位于冷凝水水箱3-1箱内顶部，所述连杆3-3与传感器3-7连接，所述浮块3-2中心穿孔并套于连杆3-3上，浮块3-2可借助所述冷凝水水箱3-1内部水位高低而上下自由移动，金属接触头3-8固定于所述浮块3-2上表面。
在一些实施方式中，所述冷凝水水箱3-1通过冷凝水出水管3-6与电机泵3-5相连。
电机泵3-5为PLC控制电机泵，当金属接触头3-8与传感器3-7接触后，PLC控制电机泵3-5启动工作，控制所述冷凝水水箱3-1内的冷凝水通过所述冷凝水出水管3-6排出。
在一些实施方式中，冷凝水水箱3-1上设有进气口3-9，进气口3-9用于防止抽水时冷凝水水箱3-1箱体内产生真空，增加所述电机泵3-5的载荷。
在一些实施方式中，所述冷凝水出水管3-6可以沿机床拖链布置，以防止冷凝水出水管3-6在主轴箱工作移动时造成水管缠绕。
在一些实施方式中，所述制冷系统2通过PLC控制，PLC可智能监测主轴箱温度，并控制制冷系统2工作，从而使主轴箱体保持恒温。
工作原理：当主轴箱工作产生热量时，PLC将控制制冷系统2工作以使主轴箱体保持恒温，并将产生的冷凝水通过冷凝水进水管3-4收集于冷凝水水箱3-1中，冷凝水水箱3-1中箱内顶部设有连接PLC控制系统的传感器3-7，传感器3-7上设有连杆3-3，连杆3-3上套有中心穿孔的浮块3-2，浮块3-2上表面固定有金属接触头3-8，当冷凝水水箱3-1中的冷凝水体积不断增加时，浮块3-2将沿连杆3-3不断上移，当冷凝水体积增加到一定程度时，金属接触头3-8将与传感器3-7互相接触，冷凝水水箱3-1通过冷凝水出水管3-6与电机泵3-5连接，电机泵3-5由PLC控制，当金属接触头3-8与传感器3-7互相接触后，PLC将收到指令并控制电机泵3-5开始工作，将冷凝水水箱3-1中的冷凝水通过冷凝水出水管3-6排到指定位置。当冷凝水产生速度小于冷凝水排除速度时，冷凝水水箱3-1中的冷凝水体积将不断减少，此时浮块3-2将沿连杆3-3下移，金属接触头3-8将与传感器3-7断开接触，电机泵3-5将停止工作，从而避免电机泵3-5超负荷工作，起到节能环保的作用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。