并聯機床動平臺的水冷系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及并聯機床的冷卻系統，具體涉及并聯機床動平臺的水冷系統。
【背景技術】
[0002]在并聯機床上，動平臺的中間是電主軸，動平臺的下方是刀具，電主軸運轉時要產生熱量，刀具切削時要產生熱量，電主軸和刀具是動平臺的兩個熱源；并聯機床加工時，電主軸產生的熱量直接傳遞給動平臺，刀具切削產生的熱量經電主軸傳遞給動平臺，使動平臺在電主軸的附近的溫度較動平臺的鉸鏈座的附近的溫度高，在電主軸與動平臺的鉸鏈座之間動平臺有較大的溫度梯度，影響動平臺上鉸鏈坐標的溫度誤差的補償精度，進一步影響并聯機床的加工精度，此外，動平臺的溫度較定平臺的溫度高，在動平臺到定平臺的方向上連桿有溫度梯度，影響連桿的溫度誤差的補償精度和并聯機床的溫度誤差的控制精度。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的在于:提供并聯機床動平臺的水冷系統，用于減小動平臺的溫度梯度，及減小動平臺與定平臺的溫度差，提高動平臺上鉸鏈坐標的溫度誤差的補償精度和并聯機床的溫度誤差的控制精度。
[0004]本實用新型的并聯機床動平臺的水冷系統的技術解決方案:將制冷后的冷卻液送入動平臺，降低動平臺的溫度，并將動平臺與定平臺的溫度比較，控制動平臺的溫度，減小動平臺與定平臺的溫度差;通過加強動平臺與流入動平臺中的冷卻液的熱交換，減小動平臺的溫度梯度。
[0005]本實用新型的并聯機床動平臺的水冷系統中，并聯機床動平臺的水冷系統包括保溫層、調溫水管、半導體制冷片、調溫水栗、水箱、散熱水栗、散熱水管、散熱器、動平臺內溫度傳感器、動平臺外溫度傳感器、定平臺溫度傳感器、電線和控制器;保溫層包在動平臺的外表面，調溫水栗的一端通過調溫水管與水箱相連，調溫水栗的另一端通過調溫水管與散熱器連接，散熱水栗的一端通過散熱水管與水箱相連，散熱水栗的另一端通過散熱水管與散熱器連接，散熱器與水箱相連，半導體制冷片在調溫水管和散熱水管之間，半導體制冷片分別與調溫水管和散熱水管接觸，進入動平臺中的調溫水管環繞電主軸布置并在電主軸外形成環形管，動平臺內溫度傳感器和動平臺外溫度傳感器安裝在動平臺內并與動平臺接觸，定平臺溫度傳感器安裝在定平臺上并與定平臺接觸，控制器通過電線分別與半導體制冷片、調溫水栗、散熱水栗、動平臺內溫度傳感器、動平臺外溫度傳感器和定平臺溫度傳感器連接。
[0006]本實用新型的并聯機床動平臺的水冷系統中，動平臺內溫度傳感器和動平臺外溫度傳感器不在繞電主軸中心的同一圓周上，動平臺內溫度傳感器靠近電主軸，動平臺外溫度傳感器靠近動平臺的鉸鏈座。
[0007]本實用新型的并聯機床動平臺的水冷系統中，動平臺和半導體制冷片共用一個散熱器散發熱量。
[0008]本實用新型的并聯機床動平臺的水冷系統中，冷卻液可用冷卻刀具的切削液，散熱器可用冷卻刀具的切削液的散熱器。
[0009]本實用新型的有益效果:
[0010]1.調溫水栗將制冷后的冷卻液送入動平臺，降低動平臺的溫度，控制器通過定平臺溫度傳感器的信息，控制動平臺的溫度，減小動平臺與定平臺的溫度差，有利于減小連桿的溫度梯度，使動平臺、定平臺和連桿的溫度一致，有利于補償動平臺、定平臺和連桿的溫度誤差，提高動平臺、定平臺的鉸坐標和連桿長度的溫度誤差的補償精度。
[0011 ] 2.通過加強冷卻液與動平臺的熱交換，減小動平臺的溫度梯度，可提高動平臺上鉸鏈坐標的溫度誤差的補償精度。
[0012]3.用半導體制冷片對調溫水管中的冷卻液制冷，調溫水管中冷卻液的溫度調節速度快，有利于提高動平臺的溫度精度，進一步有利于提高動平臺上鉸鏈坐標的溫度誤差的補償精度；用散熱水管中的冷卻液散發半導體制冷片的熱量，有利于提高半導體制冷片的制冷效率及取得較低的冷卻液的溫度。
[0013]4.半導體制冷片的體積小，有利于半導體制冷片在并聯機床上布置。
[0014]5.在并聯機床動平臺的水冷系統中，動平臺和半導體制冷片共用一個散熱器散發熱量，冷卻液用冷卻刀具的切削液，散熱器用冷卻刀具的切削液的散熱器，使并聯機床動平臺的水冷系統的結構緊湊。
[0015]6.冷卻液的導熱系數大，有利于減小動平臺的溫度梯度。
【附圖說明】
[0016]圖1為并聯機床的三維示意圖。
[0017]圖2為并聯機床動平臺的水冷系統的示意圖。
[0018]圖3為圖2的A-A部面圖。
[0019]圖4為定平臺溫度傳感器安裝在定平臺上的示意圖。
[0020]圖5為圖2的控制電路不意圖。
[0021]圖中:1刀具;2電主軸;3動平臺；4鉸鏈;5連桿；6定平臺；7保溫層;8調溫水管;9半導體制冷片；10調溫水栗；11水箱；12冷卻液；13散熱水栗；14散熱水管；15散熱器;16環形管；17動平臺內溫度傳感器;18動平臺外溫度傳感器;19鉸鏈座;20定平臺溫度傳感器;21電線;22控制器。
【具體實施方式】
[0022]并聯機床動平臺的水冷系統如圖2?5所示。
[0023]在并聯機床動平臺的水冷系統中，并聯機床動平臺的水冷系統包括保溫層7、調溫水管8、半導體制冷片9、調溫水栗10、水箱11、散熱水栗13、散熱水管14、散熱器15、動平臺內溫度傳感器17、動平臺外溫度傳感器18、定平臺溫度傳感器20、電線21和控制器22;保溫層7包在動平臺3的外表面，調溫水栗10的一端通過調溫水管8與水箱11相連，調溫水栗10的另一端通過調溫水管8與散熱器15連接，散熱水栗13的一端通過散熱水管14與水箱11相連，散熱水栗13的另一端通過散熱水管14與散熱器15連接，散熱器15與水箱11相連，半導體制冷片9在調溫水管8和散熱水管14之間，半導體制冷片9分別與調溫水管8和散熱水管14接觸，進入動平臺3中的調溫水管8環繞電主軸2布置并在電主軸2外形成環形管16，動平臺內溫度傳感器17和動平臺外溫度傳感器18安裝在動平臺3內并與動平臺3接觸，定平臺溫度傳感器20安裝在定平臺6上并與定平臺6接觸，控制器22通過電線21分別與半導體制冷片9、調溫水栗10、散熱水栗13、動平臺內溫度傳感器17、動平臺外溫度傳感器18和定平臺溫度傳感器20連接;保溫層7用于提高動平臺3的調溫效果;散熱器15用于散熱；調溫水管8為復合管，在調溫水管8與半導體制冷片9接觸處的調溫水管8可用銅管，在半導體制冷片9與動平臺3之間的調溫水管8可用保溫管;與半導體制冷片9接觸處的散熱水管14可用銅管;動平臺內溫度傳感器17和動平臺外溫度傳感器18用于測量動平臺3的溫度，動平臺外溫度傳感器18用于測量定平臺6的溫度。
[0024]在并聯機床動平臺的水冷系統中，動平臺內溫度傳感器17和動平臺外溫度傳感器18不在繞電主軸2中心的同一圓周上，動平臺內溫度傳感器17靠近電主軸2，動平臺外溫度傳感器18靠近動平臺3的鉸鏈座19。
[0025]在并聯機床動平臺的水冷系統中，動平臺3和半導體制冷片9共用一個散熱器15散發熱量。
[0026]在并聯機床動平臺的水冷系統中，動平臺3、定平臺6和連桿5的溫度誤差是指由于溫度變化引起的動平臺3、定平臺6和連桿5上的尺寸誤差;動平臺上鉸鏈坐標是指連接動平臺3和連桿5的鉸鏈4的坐標。
[0027]并聯機床動平臺的水冷系統的工作原理:并聯機床工作時，調溫水栗10將冷卻液12栗入調溫水管8，冷卻液12沿調溫水管8中的箭頭方向流動，冷卻液12依次流過調溫水栗10、半導體制冷片9處的調溫水管8、動平臺3內的調溫水管8，最后冷卻液12流入散熱器15;散熱水栗13將冷卻液12栗入散熱水管14，冷卻液12沿散熱水管14中的箭頭方向流動，冷卻液12依次流過散熱水栗13、半導體制冷片9處的散熱水管14，最后冷卻液12流入散熱器15;冷卻液12沿散熱器15中的箭頭方向流過散熱器15，再流入水箱11;半導體制冷片9通電后，半導體制冷片9與調溫水管8接觸的一面變冷，半導體制冷片9與散熱水管14接觸的一面變熱，半導體制冷片9對流經調溫水管8的冷卻液12降溫，同時，半導體制冷片9將熱量傳遞給散熱水管14中的冷卻液12 ；由半導體制冷片9降溫后的冷卻液12流入動平臺3中的調溫水管8，冷卻液12吸收動平臺3的熱量，使動平臺3的溫度降低，并使動平臺3的溫度梯度減小；調溫水管8中的冷卻液12吸收動平臺3的熱量后溫度升高，散熱水管14中的冷卻液12吸收半導體制冷片9的熱量后溫度升高，冷卻液12再流入散熱器15，由散熱器15散發散熱器15中冷卻液12的熱量；當動平臺內溫度傳感器17和動平臺外溫度傳感器18測得的溫度差大于要求控制的溫度差時，動平臺3的溫度梯度大于要求的溫度梯度，控制器22控制調溫水栗10，加大調溫水管8中的冷卻液12的流量，使動平臺3的溫度梯度在要求的溫度梯度誤差范圍內；當動平臺內溫度傳感器17和動平臺外溫度傳感器18測得動平臺3的平均溫度高于定平臺溫度傳感器20測得定平臺6的溫度時，控制器22控制半導體制冷片9，加強對調溫水管8中的冷卻液12的制冷，進一步降低流入動平臺3的冷卻液12的溫度，使動平臺3與定平臺6的溫度一致并在要求的溫度誤差范圍內。
【主權項】
1.并聯機床動平臺的水冷系統，其特征在于:調溫水栗(10)的一端通過調溫水管(8)與水箱(11)相連，調溫水栗(10)的另一端通過調溫水管(8)與散熱器(15)連接，散熱水栗(13)的一端通過散熱水管(14)與水箱(11)相連，散熱水栗(13 )的另一端通過散熱水管(14)與散熱器(15)連接，散熱器(15)與水箱(11)相連，半導體制冷片(9)在調溫水管(8)和散熱水管(14)之間，半導體制冷片(9)分別與調溫水管(8)和散熱水管(14)接觸，進入動平臺(3)中的調溫水管(8)環繞電主軸(2)布置并在電主軸(2)外形成環形管(16)。2.根據權利要求1所述的并聯機床動平臺的水冷系統，其特征在于:動平臺(3)和半導體制冷片(9)共用一個散熱器(15)散發熱量。
【專利摘要】本實用新型的并聯機床動平臺的水冷系統，調溫水泵（10）的一端通過調溫水管（8）與水箱（11）相連，調溫水泵（10）的另一端通過調溫水管（8）與散熱器（15）連接，散熱水泵（13）的一端通過散熱水管（14）與水箱（11）相連，散熱水泵（13）的另一端通過散熱水管（14）與散熱器（15）連接，散熱器（15）與水箱（11）相連，半導體制冷片（9）分別與調溫水管（8）和散熱水管（14）接觸，調溫水管（8）環繞電主軸（2）布置，動平臺內溫度傳感器（17）和動平臺外溫度傳感器（18）安裝在動平臺（3）內，定平臺溫度傳感器（20）安裝在定平臺（6）上，用于提高動平臺上鉸鏈坐標的溫度誤差的補償精度。
【IPC分類】B23Q11/12
【公開號】CN205363424
【申請號】CN201620097225
【發明人】許兆棠, 張恒, 吳蒙蒙, 阮瀟, 劉遠偉, 朱為國, 胡國專
【申請人】淮陰工學院
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年2月1日