CN105004110B - 数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控***，人机界面与PID控制板连接，PID控制板与电子膨胀阀控制板、变频风机控制板、热蒸气补偿阀控制板、变频压缩机控制板连接，电子膨胀阀控制板与电子膨胀阀连接，变频风机控制板与变频风机连接，冷凝器与变频压缩机连接，热蒸气补偿阀控制板与热蒸汽补偿阀连接，变频压缩机控制板与变频压缩机连接，变频压缩机与蒸发器连接，蒸发器与水箱或油箱连接，水箱或油箱与水泵或油泵连接，水泵或油泵连接输出端，温度传感器位于水箱或油箱中。本发明解决低负载工作的控制精度和可靠性，从而实现了温度控制精度，实现了0‑100％负载的全覆盖，实现了数控机床温控***的高效率和高精度。

Description

数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控***
技术领域
本发明涉及一种冷却装置，特别涉及一种数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控***。
背景技术
随着数控机床行业的高速发展，机床的加工精度越来越精、加工速度越来越快。为了适应这种高精度、高速度的工作要求，现代化的数控机床在各个功能部件的温度控制要求越来越精确。比如高速的电主轴、静压主轴、直线电机、中空丝杠、转台、液压***、切削液***、润滑***等都需要高效率、高精度的温度控制***。
之前的温控***大多采用定频的方式对各个功能部件进行冷却，温度控制精度不高(精度大多在±1.5K)，功耗大(能效比大多＜2.0)。
发明内容
本发明的目的为了克服上述存在的问题，提供一种数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控***，采用变频控制***，采用热蒸汽补偿的方式解决低负载工作的控制精度和可靠性，从而实现了±0.1K的温度控制精度，实现了0-100％负载的全覆盖，真正实现了数控机床温控***的高效率和高精度。
为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：
本发明的一种数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控***，包括变频压缩机、变频风机、冷凝器、电子膨胀阀、热蒸汽补偿阀、蒸发器、水箱或油箱、水泵或油泵、温度传感器、人机界面、PID控制板、电子膨胀阀控制板、变频风机控制板、热蒸气补偿阀控制板、变频压缩机控制板，所述人机界面与PID控制板连接，PID控制板分别与电子膨胀阀控制板、变频风机控制板、热蒸气补偿阀控制板、变频压缩机控制板连接，电子膨胀阀控制板与电子膨胀阀连接，电子膨胀阀分别与冷凝器、热蒸汽补偿阀、蒸发器连接，变频风机控制板与变频风机连接，变频风机与冷凝器连接，冷凝器分别与变频压缩机、热蒸汽补偿阀连接，热蒸气补偿阀控制板与热蒸汽补偿阀连接，热蒸汽补偿阀分别与变频压缩机、蒸发器连接，变频压缩机控制板与变频压缩机连接，变频压缩机与蒸发器连接，蒸发器与水箱或油箱连接，水箱或油箱与水泵或油泵连接，水泵或油泵连接输出端，温度传感器位于水箱或油箱中；当温度传感器感知水箱或油箱温度，通过PID控制板对温度的变化速率、趋势、滞后进行分析，计算得出压缩机的运行频率，通过变频压缩机控制板输出控制变频压缩机按指定频率运转；如果温度有上升的趋势，PID控制板控制变频压缩机控制板降频，以减少制冷量，反之则升高频率增大制冷量；在压缩机频率变化时，通过电子膨胀阀控制板控制电子膨胀阀来实现制冷***的不断调整，已达到最佳的制冷效果和能源效率。
其中，所述水箱或油箱、水泵或油泵通过管路组成载冷剂循环***。
由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：
本发明采用变频控制***，采用热蒸汽补偿的方式解决低负载工作的控制精度和可靠性。从而实现了±0.1K的温度控制精度，实现了0-100％负载的全覆盖，真正实现了数控机床温控***的高效率(能效比＞2.5)和高精度(±0.1K)。
本发明采用主机+冷却组件的模块化设计，便于自由组合，批量化生产。
附图说明
图1是本发明总体结构的示意图。
图中：1、变频压缩机；2、变频风机；3、冷凝器；4、电子膨胀阀；5、热蒸汽补偿阀 6、蒸发器；7、水(油)箱；8、水(油)泵；9、温度传感器；10、人机界面；11、PID控制板；12、电子膨胀阀控制板；13、变频风机控制板；14、热蒸气补偿阀控制板。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明及其用途，但不用来限制本发明的保护范围。
参见图1，本发明的一种数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控***，由变频压缩机、变频风机、冷凝器、电子膨胀阀、热蒸汽补偿阀、蒸发器、水箱或油箱、水泵或油泵、温度传感器、人机界面、PID控制板、电子膨胀阀控制板、变频风机控制板、热蒸气补偿阀控制板、变频压缩机控制板组成，所述人机界面与PID控制板连接，PID控制板分别与电子膨胀阀控制板、变频风机控制板、热蒸气补偿阀控制板、变频压缩机控制板连接，电子膨胀阀控制板与电子膨胀阀连接，电子膨胀阀分别与冷凝器、热蒸汽补偿阀、蒸发器连接，变频风机控制板与变频风机连接，变频风机与冷凝器连接，冷凝器分别与变频压缩机、热蒸汽补偿阀连接，热蒸气补偿阀控制板与热蒸汽补偿阀连接，热蒸汽补偿阀分别与变频压缩机、蒸发器连接，变频压缩机控制板与变频压缩机连接，变频压缩机与蒸发器连接，蒸发器与水箱或油箱连接，水箱或油箱与水泵或油泵连接，水泵或油泵连接输出端，温度传感器位于水箱或油箱中；当温度传感器感知水箱或油箱温度，通过PID控制板对温度的变化速率、趋势、滞后进行分析，计算得出压缩机的运行频率，通过变频压缩机控制板输出控制变频压缩机按指定频率运转；如果温度有上升的趋势，PID控制板控制变频压缩机控制板降频，以减少制冷量，反之则升高频率增大制冷量；在压缩机频率变化时，通过电子膨胀阀控制板控制电子膨胀阀来实现制冷***的不断调整，已达到最佳的制冷效果和能源效率。
所述水箱或油箱、水泵或油泵通过管路组成载冷剂循环***。
本发明制冷***结构：由变频压缩机1、冷凝器3、变频风机2、电子膨胀阀4、热蒸汽补偿阀5、蒸发器6组成。
本发明电气控制***结构：由温度传感器9、人机界面10、PID控制板11、电子膨胀阀控制板12、变频风机控制板13、热蒸气补偿阀控制板14、变频压缩机控制板15组成；
本发明控制原理：温度传感器9感知载冷剂温度，通过PID控制板11对温度的变化速率、趋势、滞后进行分析，计算得出压缩机的运行频率，通过变频压缩机控制板15输出控制变频压缩机1按指定频率运转。如果温度有上升的趋势，PID控制板11控制变频压缩机控制板15降频，以减少制冷量，反之则升高频率增大制冷量；在压缩机频率变化时，通过电子膨胀阀控制板控制电子膨胀阀来实现制冷***的不断调整，已达到最佳的制冷效果和能源效率。本***应用于数控机床行业，针对数控机床的特点特别设计了低负载甚至零负载时的热蒸汽补偿装置。当数控机床工作在低负载或停机时，发热很小。变频压缩机1频率降到最低，但依然会出现制冷量大于热负荷的情况，这时候热蒸气补偿阀控制板14会控制热蒸汽补偿阀5将未冷凝的高温高压制冷剂热蒸汽补偿到蒸发器6中中和制冷量，使本***可以在零负载情况下依然能保证极高的水温控制精度。针对数控机床的冷却组件，本发明采用主机+冷却组件的模块化设计，便于自由组合，批量化生产。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (2)

1.一种数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控***，其特征在于：包括变频压缩机、变频风机、冷凝器、电子膨胀阀、热蒸汽补偿阀、蒸发器、水箱或油箱、水泵或油泵、温度传感器、人机界面、PID控制板、电子膨胀阀控制板、变频风机控制板、热蒸气补偿阀控制板、变频压缩机控制板，所述人机界面与PID控制板连接，PID控制板分别与电子膨胀阀控制板、变频风机控制板、热蒸气补偿阀控制板、变频压缩机控制板连接，电子膨胀阀控制板与电子膨胀阀连接，电子膨胀阀分别与冷凝器、热蒸汽补偿阀、蒸发器连接，变频风机控制板与变频风机连接，变频风机与冷凝器连接，冷凝器分别与变频压缩机、热蒸汽补偿阀连接，热蒸气补偿阀控制板与热蒸汽补偿阀连接，热蒸汽补偿阀分别与变频压缩机、蒸发器连接，变频压缩机控制板与变频压缩机连接，变频压缩机与蒸发器连接，蒸发器与水箱或油箱连接，水箱或油箱与水泵或油泵连接，水泵或油泵连接输出端，温度传感器位于水箱或油箱中；当温度传感器感知水箱或油箱温度，通过PID控制板对温度的变化速率、趋势、滞后进行分析，计算得出压缩机的运行频率，通过变频压缩机控制板输出控制变频压缩机按指定频率运转；如果温度有上升的趋势，PID控制板控制变频压缩机控制板降频，以减少制冷量，反之则升高频率增大制冷量；在变频压缩机频率变化时，通过电子膨胀阀控制板控制电子膨胀阀来实现制冷***的不断调整，以达到最佳的制冷效果和能源效率；
由变频压缩机、冷凝器、变频风机、电子膨胀阀、热蒸汽补偿阀、蒸发器组成制冷***结构；
由温度传感器、人机界面、PID控制板、电子膨胀阀控制板、变频风机控制板、热蒸气补偿阀控制板、变频压缩机控制板组成电气控制***结构；
本***应用于数控机床行业，针对数控机床的特点特别设计了低负载甚至零负载时的热蒸汽补偿阀，当数控机床工作在低负载或停机时，发热很小，变频压缩机频率降到最低，但依然会出现制冷量大于热负荷的情况，这时候热蒸气补偿阀控制板会控制热蒸汽补偿阀将未冷凝的高温高压制冷剂热蒸汽补偿到蒸发器中中和制冷量，使本***能在零负载情况下依然能保证极高的水温控制精度。
2.按照权利要求1所述的一种数控机床用带有热蒸汽补偿的变频温控***，其特征在于：所述水箱或油箱、水泵或油泵通过管路组成载冷剂循环***。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110986404B (zh) * 2019-11-15 2021-06-18 珠海格力电器股份有限公司 一种高精度油冷却机及控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1395071A (zh) * 2001-07-02 2003-02-05 卡利尔公司 带变速驱动器的冷却器***
JP2003042582A (ja) * 2002-07-18 2003-02-13 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
CN201740325U (zh) * 2010-08-20 2011-02-09 三河市同飞制冷设备有限公司 冬季制冷用具有防冻功能的工业冷水机
JP2013164223A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Hitachi Appliances Inc 熱源システム
CN103575006A (zh) * 2013-11-25 2014-02-12 广东申菱空调设备有限公司 一种低温制冷型风冷冷水机组及其控制方法
CN104121736A (zh) * 2014-07-18 2014-10-29 合肥天鹅制冷科技有限公司 具有精确控制温度的液冷源机组及控制方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4566052B2 (ja) * 2005-04-07 2010-10-20 Ａｔｓジャパン株式会社 恒温維持装置。

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1395071A (zh) * 2001-07-02 2003-02-05 卡利尔公司 带变速驱动器的冷却器***
JP2003042582A (ja) * 2002-07-18 2003-02-13 Mitsubishi Electric Corp 冷凍サイクル装置
CN201740325U (zh) * 2010-08-20 2011-02-09 三河市同飞制冷设备有限公司 冬季制冷用具有防冻功能的工业冷水机
JP2013164223A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Hitachi Appliances Inc 熱源システム
CN103575006A (zh) * 2013-11-25 2014-02-12 广东申菱空调设备有限公司 一种低温制冷型风冷冷水机组及其控制方法
CN104121736A (zh) * 2014-07-18 2014-10-29 合肥天鹅制冷科技有限公司 具有精确控制温度的液冷源机组及控制方法

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