现代机床液压站设计的结构选型

河北科技大学　张利平　周兰午　齐习娟　　

摘要　从液压站的总体结构方案、液压控制装置集成方式及液压动力源装置的结构形式等几方面, 论述了现

代机床液压站设计中的结构选型问题。

关键词　液压站　液压控制装置　液压动力源　结构设计　选型

　前言

　　液压系统的设计可分为两大步骤

[ 1

、

2 ]

: ①液压系统

的原理及性能设计; ②液压系统的技术设计 (液压装置
的结构设计)。后者的目的在于通过选择系统中的元、
辅件的连结装配方案, 设计和绘制系统的装配图及相
关零件图, 为制造、组装和调试液压系统提供依据。液
压装置有分散配置和集中配置两大类型。集中配置型
是将液压系统的动力源和装置独立于主机之外, 故设
计及生产使用部门多将其称为液压站。除了占地面积
大这一缺点外, 因液压站具有外形整齐、美观大方, 便
于装配维护和电液信号的采集, 隔离了振动、发热对主
机的影响等诸多突出优点, 在现代机床及其它工业生
产设备中被广泛采用。一个液压系统能否可靠有效地
运行, 在很大程度上取决于液压站结构选型是否合理
及设计质量的优劣, 故设计者必须给予足够重视。

　液压站的总体结构方案及其选用

　　按照动力源与控制装置是否安装在一起, 可分为
整体式液压站和分离式液压站, 这两种典型的总体结
构如图所示。液压站主要适宜固定式机械设备 (如各类
机床及自动线、轻工纺织机械和冶金设备等) 采用

[ 1 ]

。

显然, 整体式液压站适合小型及中等复杂程度的液压
设备及系统采用, 而分离式液压站适合大型及较复杂
的设备及系统 (如大吨位液压机和冶金设备等) 采用。

液压站的两种典型结构方案

循环、坐标变换等进行前置处理。

(6) 插补计算　该模块是集成化数控系统的核心

模块, 其任务是根据信息预处理给出的希望轨迹和从
反馈接口获取的实际轨迹信息, 实时生成机床各坐标
的移动指令。此外, 该模块还负责完成机床运动的加减
速控制。

(7) 伺服控制　该模块是集成化数控系统的另一

核心模块, 其任务不仅是根据插补运算结果, 通过高速
算法对机床

、

等坐标轴进行高精度位置控制,

而且还需完成速度闭环控制、矢量变换控制等高实时
性控制任务。

(8) 开关量控制　该模块对系统中的开关量进行

逻辑运算, 按 PL C 的原理控制机床的逻辑顺序运动。

(9) 安全保障　该模块与有关传感器相配合, 对机

床的加工过程和有关动作进行监视, 防止某些错误动
作的发生和故障蔓延, 并对系统发生的故障进行在线
诊断。

(10) 加工仿真　该模块以动画方式对数控加工过

程进行实时和超实时动态仿真, 从而可在加工前检验
零件程序的正确性和机床运动过程的合理性。

　结语

　　本文在对现有数控系统存在的问题进行分析的基
础上, 提出了新的集成化 PC 数控模式和体系结构, 研
究了集成化 PC 数控系统的硬件结构和软件组成, 开
发了 TH 2000 系列数控系统产品。新型集成化 PC 数
控系统的性能价格比已达到当前国际先进水平, 整个
系统 (包括电动机) 的售价可降至现有数控系统的一半
左右。这种高性能、高可靠性、低成本的新型数控系统
的应用, 前景相当广阔。

作者: 周凯, 北京海淀区清华大学精仪系制造工程

研究所, 邮编: 100084, 电话: (010) 62781267

(编辑　董雅萍) 　　

(

收修改稿日期

: 2000- 04- 07)

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《制造技术与机床》

2000

年第

期