數(shù)控機床用帶有熱蒸汽補償?shù)淖冾l溫控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，特別涉及一種數(shù)控機床用帶有熱蒸汽補償?shù)淖冾l溫控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)控機床行業(yè)的高速發(fā)展，機床的加工精度越來越精、加工速度越來越快。為了適應(yīng)這種高精度、高速度的工作要求，現(xiàn)代化的數(shù)控機床在各個功能部件的溫度控制要求越來越精確。比如高速的電主軸、靜壓主軸、直線電機、中空絲杠、轉(zhuǎn)臺、液壓系統(tǒng)、切削液系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等都需要高效率、高精度的溫度控制系統(tǒng)。
[0003]之前的溫控系統(tǒng)大多采用定頻的方式對各個功能部件進行冷卻，溫度控制精度不高(精度大多在±1.5Κ)，功耗大(能效比大多< 2.0)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的為了克服上述存在的問題，提供一種數(shù)控機床用帶有熱蒸汽補償?shù)淖冾l溫控系統(tǒng)，采用變頻控制系統(tǒng)，采用熱蒸汽補償?shù)姆绞浇鉀Q低負(fù)載工作的控制精度和可靠性，從而實現(xiàn)了 ±0.1K的溫度控制精度，實現(xiàn)了 0-100%負(fù)載的全覆蓋，真正實現(xiàn)了數(shù)控機床溫控系統(tǒng)的高效率和高精度。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明的一種數(shù)控機床用帶有熱蒸汽補償?shù)淖冾l溫控系統(tǒng)，包括變頻壓縮機、變頻風(fēng)機、冷凝器、電子膨脹閥、熱蒸汽補償閥、蒸發(fā)器、水箱或油箱、水栗或油栗、溫度傳感器、人機界面、PID控制板、電子膨脹閥控制板、變頻風(fēng)機控制板、熱蒸氣補償閥控制板、變頻壓縮機控制板，所述人機界面與PID控制板連接，PID控制板分別與電子膨脹閥控制板、變頻風(fēng)機控制板、熱蒸氣補償閥控制板、變頻壓縮機控制板連接，電子膨脹閥控制板與電子膨脹閥連接，電子膨脹閥分別與冷凝器、熱蒸汽補償閥、蒸發(fā)器連接，變頻風(fēng)機控制板與變頻風(fēng)機連接，變頻風(fēng)機與冷凝器連接，冷凝器分別與變頻壓縮機、熱蒸汽補償閥連接，熱蒸氣補償閥控制板與熱蒸汽補償閥連接，熱蒸汽補償閥分別與變頻壓縮機、蒸發(fā)器連接，變頻壓縮機控制板與變頻壓縮機連接，變頻壓縮機與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器與水箱或油箱連接，水箱或油箱與水栗或油栗連接，水栗或油栗連接輸出端，溫度傳感器位于水箱或油箱中；當(dāng)溫度傳感器感知水箱或油箱溫度，通過PID控制板對溫度的變化速率、趨勢、滯后進行分析，計算得出壓縮機的運行頻率，通過變頻壓縮機控制板輸出控制變頻壓縮機按指定頻率運轉(zhuǎn)；如果溫度有上升的趨勢，PID控制板控制變頻壓縮機控制板降頻，以減少制冷量，反之則升高頻率增大制冷量；在壓縮機頻率變化時，通過電子膨脹閥控制板控制電子膨脹閥來實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的不斷調(diào)整，已達到最佳的制冷效果和能源效率。
[0007]其中，所述水箱或油箱、水栗或油栗通過管路組成載冷劑循環(huán)系統(tǒng)。
[0008]由于采取了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0009]本發(fā)明采用變頻控制系統(tǒng)，采用熱蒸汽補償?shù)姆绞浇鉀Q低負(fù)載工作的控制精度和可靠性。從而實現(xiàn)了 ±0.1K的溫度控制精度，實現(xiàn)了 0-100%負(fù)載的全覆蓋，真正實現(xiàn)了數(shù)控機床溫控系統(tǒng)的高效率(能效比> 2.5)和高精度(±0.1K)。
[0010]本發(fā)明采用主機+冷卻組件的模塊化設(shè)計，便于自由組合，批量化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0012]圖中:1、變頻壓縮機；2、變頻風(fēng)機；3、冷凝器；4、電子膨脹閥；5、熱蒸汽補償閥6、蒸發(fā)器；7、水(油)箱；8、水(油)栗；9、溫度傳感器；10、人機界面；IUPID控制板；12、電子膨脹閥控制板；13、變頻風(fēng)機控制板；14、熱蒸氣補償閥控制板。
【具體實施方式】
[0013]以下實施例用于說明本發(fā)明及其用途，但不用來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0014]參見圖1-7，本發(fā)明的一種數(shù)控機床用帶有熱蒸汽補償?shù)淖冾l溫控系統(tǒng)，由變頻壓縮機、變頻風(fēng)機、冷凝器、電子膨脹閥、熱蒸汽補償閥、蒸發(fā)器、水箱或油箱、水栗或油栗、溫度傳感器、人機界面、PID控制板、電子膨脹閥控制板、變頻風(fēng)機控制板、熱蒸氣補償閥控制板、變頻壓縮機控制板組成，所述人機界面與PID控制板連接，PID控制板分別與電子膨脹閥控制板、變頻風(fēng)機控制板、熱蒸氣補償閥控制板、變頻壓縮機控制板連接，電子膨脹閥控制板與電子膨脹閥連接，電子膨脹閥分別與冷凝器、熱蒸汽補償閥、蒸發(fā)器連接，變頻風(fēng)機控制板與變頻風(fēng)機連接，變頻風(fēng)機與冷凝器連接，冷凝器分別與變頻壓縮機、熱蒸汽補償閥連接，熱蒸氣補償閥控制板與熱蒸汽補償閥連接，熱蒸汽補償閥分別與變頻壓縮機、蒸發(fā)器連接，變頻壓縮機控制板與變頻壓縮機連接，變頻壓縮機與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器與水箱或油箱連接，水箱或油箱與水栗或油栗連接，水栗或油栗連接輸出端，溫度傳感器位于水箱或油箱中；當(dāng)溫度傳感器感知水箱或油箱溫度，通過PID控制板對溫度的變化速率、趨勢、滯后進行分析，計算得出壓縮機的運行頻率，通過變頻壓縮機控制板輸出控制變頻壓縮機按指定頻率運轉(zhuǎn)；如果溫度有上升的趨勢，PID控制板控制變頻壓縮機控制板降頻，以減少制冷量，反之則升高頻率增大制冷量；在壓縮機頻率變化時，通過電子膨脹閥控制板控制電子膨脹閥來實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的不斷調(diào)整，已達到最佳的制冷效果和能源效率。
[0015]所述水箱或油箱、水栗或油栗通過管路組成載冷劑循環(huán)系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu):由變頻壓縮機1、冷凝器3、變頻風(fēng)機2、電子膨脹閥4、熱蒸汽補償閥5、蒸發(fā)器6組成。
[0017]本發(fā)明電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu):由溫度傳感器9、人機界面10、PID控制板11、電子膨脹閥控制板12、變頻風(fēng)機控制板13、熱蒸氣補償閥控制板14、變頻壓縮機控制板15組成；
[0018]本發(fā)明控制原理:溫度傳感器9感知載冷劑溫度，通過PID控制板11對溫度的變化速率、趨勢、滯后進行分析，計算得出壓縮機的運行頻率，通過變頻壓縮機控制板15輸出控制變頻壓縮機I按指定頻率運轉(zhuǎn)。如果溫度有上升的趨勢，PID控制板11控制變頻壓縮機控制板15降頻，以減少制冷量，反之則升高頻率增大制冷量；在壓縮機頻率變化時，通過電子膨脹閥控制板控制電子膨脹閥來實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的不斷調(diào)整，已達到最佳的制冷效果和能源效率。本系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)控機床行業(yè)，針對數(shù)控機床的特點特別設(shè)計了低負(fù)載甚至零負(fù)載時的熱蒸汽補償裝置。當(dāng)數(shù)控機床工作在低負(fù)載或停機時，發(fā)熱很小。變頻壓縮機I頻率降到最低，但依然會出現(xiàn)制冷量大于熱負(fù)荷的情況，這時候熱蒸氣補償閥控制板14會控制熱蒸汽補償閥5將未冷凝的高溫高壓制冷劑熱蒸汽補償?shù)秸舭l(fā)器6中中和制冷量，使本系統(tǒng)可以在零負(fù)載情況下依然能保證極高的水溫控制精度。針對數(shù)控機床的冷卻組件，本發(fā)明采用主機+冷卻組件的模塊化設(shè)計，便于自由組合，批量化生產(chǎn)。
[0019]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)控機床用帶有熱蒸汽補償?shù)淖冾l溫控系統(tǒng)，其特征在于:包括變頻壓縮機、變頻風(fēng)機、冷凝器、電子膨脹閥、熱蒸汽補償閥、蒸發(fā)器、水箱或油箱、水栗或油栗、溫度傳感器、人機界面、PID控制板、電子膨脹閥控制板、變頻風(fēng)機控制板、熱蒸氣補償閥控制板、變頻壓縮機控制板，所述人機界面與PID控制板連接，PID控制板分別與電子膨脹閥控制板、變頻風(fēng)機控制板、熱蒸氣補償閥控制板、變頻壓縮機控制板連接，電子膨脹閥控制板與電子膨脹閥連接，電子膨脹閥分別與冷凝器、熱蒸汽補償閥、蒸發(fā)器連接，變頻風(fēng)機控制板與變頻風(fēng)機連接，變頻風(fēng)機與冷凝器連接，冷凝器分別與變頻壓縮機、熱蒸汽補償閥連接，熱蒸氣補償閥控制板與熱蒸汽補償閥連接，熱蒸汽補償閥分別與變頻壓縮機、蒸發(fā)器連接，變頻壓縮機控制板與變頻壓縮機連接，變頻壓縮機與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器與水箱或油箱連接，水箱或油箱與水栗或油栗連接，水栗或油栗連接輸出端，溫度傳感器位于水箱或油箱中；當(dāng)溫度傳感器感知水箱或油箱溫度，通過PID控制板對溫度的變化速率、趨勢、滯后進行分析，計算得出壓縮機的運行頻率，通過變頻壓縮機控制板輸出控制變頻壓縮機按指定頻率運轉(zhuǎn)；如果溫度有上升的趨勢，PID控制板控制變頻壓縮機控制板降頻，以減少制冷量，反之則升高頻率增大制冷量；在壓縮機頻率變化時，通過電子膨脹閥控制板控制電子膨脹閥來實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的不斷調(diào)整，已達到最佳的制冷效果和能源效率。2.按照權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機床用帶有熱蒸汽補償?shù)淖冾l溫控系統(tǒng)，其特征在于:所述水箱或油箱、水栗或油栗通過管路組成載冷劑循環(huán)系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種數(shù)控機床用帶有熱蒸汽補償?shù)淖冾l溫控系統(tǒng)，人機界面與PID控制板連接，PID控制板與電子膨脹閥控制板、變頻風(fēng)機控制板、熱蒸氣補償閥控制板、變頻壓縮機控制板連接，電子膨脹閥控制板與電子膨脹閥連接，變頻風(fēng)機控制板與變頻風(fēng)機連接，冷凝器與變頻壓縮機連接，熱蒸氣補償閥控制板與熱蒸汽補償閥連接，變頻壓縮機控制板與變頻壓縮機連接，變頻壓縮機與蒸發(fā)器連接，蒸發(fā)器與水箱或油箱連接，水箱或油箱與水泵或油泵連接，水泵或油泵連接輸出端，溫度傳感器位于水箱或油箱中。本發(fā)明解決低負(fù)載工作的控制精度和可靠性，從而實現(xiàn)了溫度控制精度，實現(xiàn)了0-100％負(fù)載的全覆蓋，實現(xiàn)了數(shù)控機床溫控系統(tǒng)的高效率和高精度。
【IPC分類】F25B41/04, F25B49/02, F25B41/06
【公開號】CN105004110
【申請?zhí)枴緾N201510428527
【發(fā)明人】張浩雷, 陳振國
【申請人】三河市同飛制冷設(shè)備有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月21日