VSE齿轮流量计种类较多,功能原理大不相同,应用领域也有所不同。VSE齿轮流量计用于机床液压系统位置监测,齿轮流量计是根据齿轮马达原理,两圆柱齿轮在测量腔内由液流驱动无接触运行;齿轮的运动由位于盖板内的两个无接触的传感器检测,在传感器室和计量环室之间,装有一非磁性抗压隔板;当计量机构转动一个齿时,传感器发出一脉冲信号,对应一个齿的油量ΔV通过流量计,通过前置放大器,把信号转换为一方波信号;两通道检测,可有更高的分辨率,并确认流量方向。
VSE齿轮流量计,精度较高,黏温特性好,工作压力高,价格相对较低,适合在机床液压系统中应用。 机床液压系统作为辅助动力源,是机床不可或缺的一部分,如主轴松卡刀、重力平衡、功能部件卡紧松开、刀库驱动等都离不开液压驱动。为确保机床可靠运行,每执行一个动作命令,在动作完成后必须检测到可靠的动作完成信号,才能执行下一步动作,以防止错误信号引起机床误动作,导致安全事故的发生。因而机床液压系统执行元件到位信号检测非常重要。基于VSE齿轮流量计发出的脉冲数可真实反映油缸行程的原理,将齿轮流量计应用在机床液压系统中,解决了以往系统设计上的不足,取得了不错的效果。
VSE齿轮流量计检测松卡到位信号原理图
设每个拉钉卡紧所需油量V0=10mL,卡紧动作所需总油量为4V0=40mL,作者选取德国KRACHT公司VC0.2型号齿轮流量计,齿轮几何容积ΔV=0.245mL,即每发出一个脉冲信号齿轮流量计通过0.245mL油量,则完成卡紧动作所需脉冲数为:
拉钉松开时,流量计测量同一油腔的油量,脉冲数与卡紧动作相同,但方向相反。因而,执行拉钉松卡动作后,通过检测流量计接收的脉冲数是否达到相应数值(检测脉冲数与拉钉状态对应关系见表1),来判断该动作是否正确完成,双通道脉冲信号可以检测出流量计转动方向,从而判断是松开还是卡紧动作。KRACHT齿轮流量计用于机床液压系统位置监测。
表1 检测脉冲数与拉钉状态对应关系
2.2 位置检测应用
具有托盘交换功能的机床,托盘交换器升降多采用液压驱动,为了避免托盘交换器、托盘及转台之间的冲击,需要在其相互接触之前切换为低速,接触之后高速运行。通常做法是在油缸行程过程中设置行程开关或接近开关,发出速度切换信号,原理图如图4所示。此方案的缺点是:(1)设置行程开关或接近开关需要一定的空间;(2)设定点调整不便,且设定点个数受空间所限;(3)易受环境干扰,发出错误信号。
为解决上述问题,该公司采用在高速立式加工ZX托盘交换器液压回路上配置齿轮流量计的方法,提升油缸位移测量,在油缸行程中间位置设定相应的速度切换点,从而实现托盘交换器速度控制。VSE齿轮流量计用于机床液压系统位置监测。