Гидравлический привод шлифовального станка

Гидравлический привод шлифовального станка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик 1895615. (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 14,03,80 (21) 2 9101 1 1/25 06 с присоединением. заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 07.01.82 (5))N. Кл.

В 23 Q 5/06

F 15 В 7/04

9вудврстваииый каиитвт ао долам изооретеиий и открытий (53) УДК 621.225 (088.8) В. А. Меркулов, Б. Н. Зехцер, А. Е. Емельянов, Г. В. Яковлев

В. Н. Корнеев, В. И. Дорощенко и И. P aaz

Одесское специальное конструкторское бю)кт аттепттальных" станков и Научно-производственное обьединение Экспериментального научно-исследовательского института металлорежуших .станйф

;,.. Р (72) Авторы изобретения (71) Заявители

У

Ф с

1 (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД ШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА

Изобретение относится к области гид роавтоматики, в частности, к гидроприводам возвратно-поступательного движения и может быть использовано для привода стола иэделия шлифовального или заточного станка.

Известен гидравлический привод шлифовального станка, содержаший насос с пружинным и гидравлическим регуляторами производительности, исполнительный гидроцилиндр с двухсторонним штоком, 1О демпфируюшее устройство и четырехлинейный распределитель, две гидролинии которого подключены к полостям исполнительного гидроцилиндра, третья - к насо15 су, а четвертая через регулируемый дроссель - к сливу Ll).

Недостатками известного привода явля» ются низкие КПД и надежность.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности.

Указанная цель достигается тем, что гидравлический регулятор IIpoHBBogHTGJII ности выполнен в виде гидроцилиндра с

2 двумя плунжерами и с тремя полостями управления, одна иэ которых подключена к насосу, другая к сливу, а третья - ко входу регулируемого дросселя через демпфирующее устройство, при этом последнее выполнено в виде клапана прямого действия с двумя встречно расположенными регулируемыми винтовыми упорами и с подпружиненным золотником, на цилиндрической поверхности которого в осевом направлении выполнены пазы, а его пружинная полость подключена ко входу регулируемого дросселя.

На чертеже изображен гидравлический привод шлифовального станка.

Привод содержит насос 1 с пружинным регулятором производительности 2, механизмом регулирования по давлению

3 и гидравлическим регулятором производительности, выполненным в виде гид роцилиндра 4 с двумя ппунжерами разного диаметра 5 и 6 и с тремя полостями управления 7-9, исполнительный гидроцилиндр 10 с двухсторонним штоком 11, 895615 связанным со столом станка 12, четырехюшнейиый гидрораспределитель 13, две гидролинии 14 и 15 которого подключены к полостям 16 и 17.исполнительного гидропилиндра 10, третья 18 - к насосу 1, а четвертая 19 через регулируемый дроссель 20 - к сливу.

Полость управления 7 подключена к насосу 1, полость управления 8 - к сливу, а полость управления 9 - к входу 10 дросселя 20 через демпфирующее устройство, выполненное в виде клапана прямого действия 21 с встречно расположенными регулируемыми винтовыми упорами

22 и 23 и с подпружиненным пружиной 15

24 золотником 25, на цилиндрической по верхности которого 26 в осевом направлении выполнены наклонные пазы 27 и

28, а его пружинная полость 29 подключена ко входу дросселя 20» Гидроцилиндр 2р

4 снабжен регулировочным винтом 30.

Для управления положением гидрораспределителя 13 служат конечные переключа» тели 31 и 32. Насос 1 имеет регулирующий орган, например, статорное кольцо (на чертеже не показано).

Плунжер 6 со стороны полости 7 выполнен ступенчатым и взаимодействует с регулирующим органом насоса 1, К насосу 1 через гидрораспределитепи 33 и 34 подключены гидродвигатель 35 пойеречной подачи и гидродвигатель 36 вертикальной подачи шлифовальной бабки (на чертеже не изображена). В гидропиниях слива распределителей 33 и 34 установлены регу лируемые дроссепи 37 и 38. Кроме то го, к насосу 1 через гидрораспределители и регулируемые дроссели,может быть подключено любое число исполнительный гидродвигателей механизмов подачи, деления 4, и вспомогательных устройств, необходимых для работы шлифовальных станков (на чертеже не изображены).

Гидропривод шлифовального станка работает следующим образом.

B исходном положении гидрораспределители 13, 33 и 34 находятся в средней позиции, гидроцилиндр 10 стола 12 и гидродвигатели 35 и 36 остановлены. Поскольку при этой позиции гидрораспределителей гидролиния 18 заперта, насос 1 под действием механизма регулирования по давлению 3 работает в режиме, близком к нулевой подаче, компенсируя лишь утечки в гидросистеме, при этом давле- 55

m e в гидросистеме максимально и соответствует настройке пружинного регуляTOpG 2.

Так как при остановленном гидроцилиндре 10 давление на входе дросселя ——

20 и после него равно нулю, то давление в полостях 8 и 9 гидроцилиндра 4 также равно нулю. Поэтому под действием дав ления нагнетания насоса 1, поступающего в полость 7, плунжеры 5 и 6 занимают крайнее правое (по чертежу) положение до упора в регулировочный винт 30, не оказывая воздействия на регулирующий орган насоса 1 °

При остановленном гидроцилиндре 10, когда гидрораспределитель 13 находится в среднем положении, любой из исполнительных гидродвигателей 35 или 36 ипи оба одновременно могут быть пущены в ход соответствующим переключением их распределителей 33 и 34. При этом насос 1 работает в режиме управления по давлению нагнетания, осуществляемом механизмом 3, поддерживая постоянное дав ление в гидросистеме, определяемое на стройкой пружинного регулятора 2, а его подача устанавливается в соответствии с расходами, потребляемыми гидродвигателями 35 и 36, которые могут регулироваться соответственно дросселями 37 и 38.

Таким образом, при неподвижном гидроцилиндре 10 может осуществляться не зависимая и параллельная работа любого числа исполнительных гидродвигателей при их питании от насоса 1 с управлением по давлению нагнетания.

Пуск стола 12 осуществляется переключением гидрораспределителя 13. Пусть гидрораспределитель 13 переключен в ле.вое положение, соединяя полость 16 гидроцилиндра 10 с гидролинией 18, а полость 17 через дроссель 20 со сливом.

Гидрошток 11 гидроципиндра 10.и стол

1 2 перемещаются.

В начальный момент разгона стопа

12, когда гидроцилиндр 10 преодолевает инерцию приводимой массы стола 12 с деталью и силы трения в направляющих станка давление насоса 1 максимально и определяется настройкой пружинного регулятора 2. По мере разгона стола 12 возрастает поток через дроссель

20 и соответственно перепад давлений на нем, Давление на входе в дроссель

20 через демпфируюшее устройство 21 поступает в полость 9 гидроцилиндра 4, заставляя плунжеры 5 и 6 перемешать регулирующий орган насоса в сторону уменьшения его подачи до установленно» го значения.

5 895/

55

Движение стола 12 с установившейся скоростью наступает при равновесии сил, действующих на регулирующий орган насоса, когда сумма сил гидроцилиндра 4 и механизма регулирования по давлению 13 стремяшихся переместить регулируюший орган насоса 1 в сторону уменьшения подачи, уравновешивается усилием пружинного регупятора 2 и силами давлении, действующими в полости 7 на плунжер 6.

При отсутствии потока через дроссель

20, что имеет место при остановке ини реверсе стола 12, насос 1 работает в режиме управления по давпению, причем максимальное давпение насоса опредепяеч ся пружинным регулятором 2, Прн выборе рабочей площади плунжера 6 со стороны полости 7, равной площади механизма 3, гидроцилиндром 4 осушествпяется поцная компенсация усилия механизма З,и гидроципиндр 4 поддерживает постоянный пере пад давпения на дросселе 20 независимо от рабочего давления насоса 1, Последнее определяется разностью давлений в попостях 16 и 17 гидроципиндра 10, пе репадом давпений на дроссепе 20 и потерями давления на гидропиниях 14, 15, 18 и 19 и гидрораспределителе 13. Таким образом, поток рабочей жидкости, поступающий в гидроципиндр 10 и скорость стола 12 не зависят от нагрузки и определяются только проходным сеченйем дросселя 20, т.е. осушествпяется полная стабилизация скорости стопа.

Диаметры пцунжеров 5 и 6 выбираются таким образом, чтобы перепад давпений на дроссепе 20 не превышап2-3 кг/см, и рабочее давпение насоса 1 практически опредепяется нагрузкой на штоке 11 гидроцилиндра 10.

Таким образом, в гидравлическом приводе при установившемся движении стопа

12 обеспечивается согласование подачи насоса 1 и его рабочего давления с потребляемым расходом и давлением гидроципиндра 10, т.е. согласование потребпяемой насосом 1 мощности с мощностью, потребляемой наибопее энергоемким гид« родвигателем системы. Тем самым обеспечивается высокий КПД и значительное снижение нагрева масла в гидросистеме.

Регулирование скорости стопа осушествпяется дроселем 20, при изменении проходного сечения которого изменяется соответствующим образом подача насоса 1.

При изменении открытия дросселя 20 в первый момент на нем изменяется перепад давления, что приводит к изменению

js

3S

15 6 усилия, создаваемого гидроцилиндром 4 и смешению регулирующего органа насоса

1 в новое положение равновесия, при ко тором подача насоса 1 и соответственно расход через дроссель 20 изменяются та ким образом, что достигается уровень перепада давления на дроссепе 20. Ограниченность длины пружины регуляторе 2 при ее сжатии вызывает некоторое увеличение перепада давлений на дроссепе 2О, а следовательно и увеличение противодав пения в полости 17 гидроцилиндра 10 при снижении скорости стопа 12, способствует повышению ппавностя движения стола 12.

Демпфирование полости 9 гидроцилиндра 4 осуществняется демфируюшим клапаном 21, который при движении пото ка в полость 9 работает как ценевой дроссень, а при движении потока из полости 9 работает при малых перепадах давпения как дроссель, а при перепадах давления, превышающих усилие настройки пружины 24 - как клапан разности давпений. При установившемся движении стола 12 кпанан 21 работает как дроссель, демпфируя возможные копебания давления управления в поцости 9, которые могут возникать всцедствие изменений дав ения перед дроссепем 20 при изменениях на« грузки на движущемся стопе 12.

Реверс стона 12 при его ходе вправо происходит по команде от конечного переключателя 31 на переключение гидрораспределителя 13 иэ левой в правую по. знцию.

При переходе через среднее попожение гидрораспредепитель 13 отсекает гидропинию 18 от нопости 16 гидроципиндра

10, одновременно значительно уменьшая слив из противоположной попости 17. Это соответствует торможению гидроцилиндра

10 и приводимого им стола 12. В этот момент резко уменьшается поток через дроссепь 20, а перепад давлений на нем и давление в попости 9 стремятся к ну-. лю. Таким образом, в момент реверса стола 12 со стороны л дроцилиндра 4 отсутствует воздействие на регулирующий орган насоса 1, и последний переходит в режим работы с управлением по давлению в гидропннии 18.

В этот же момент повышается давление в гидролинии 18, которое, воздействуя через механизм регулирования по давпению 3, смешает регулирующий орган насоса 1 B направлении уменьшения

его подачи, преодопевая сопротивление пружинного регупятора 2.

7 89

Вследствие этого B п роoц еeс сcе eторможения происходит резкое уменьшение производитепьности насоса 1 в соответствии с уменьшением потребпяемого расхода, что приводит к уменьшению потерь мощности в момент реверса, повышает КПД привода и уменьшает тепповыдепения в гидросистеме.

После перехода гидрораспределителя

13 из средней позиции в правую позицию, гидролиния 18 соединяется с полостью

17 гидроцилиндра 10, а попость 16 пос леднего черездроссель 20 - со сливом.

При этом происходит разгон стопа влево, причем процесс разгона и установившееся движение аналогично описанному вьпце.

Применение изобретения позволит повысить КПД и надежность гидроприводов шлифовальных станков и заточных станков и, тем самым, повысить экономическую эффективность их использования.

Формула изобретения

5615 8 с двухсторонним штоком, демпфирующее устройство и четырехлинейный гидрораспределитель, две гидролинии которого подключены к полостям испопнительного гидроцилиндра, третья - к насосу, а чет вертая - через регулируемый дроссель к сливу, о т и и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, гидравлический регулятор производительности выполнен в виде гидроцилиндра с двумя плунжерами разного диаметра и с тремя полостями управления, одна из которых подкпючена к насосу, другаяк сливу, а третья - ко входу регулируемого дроссепя через демпфирующее устройство, при этом поспеднее выполнено в виде клапана прямого действия с цвумя встречно расположенными регулируемыми винтовыми упорами и с подпружиненным золотником, на цилиндрической поверхности которого в осевом направлении выполнены пазы, а его пружинная попость подкпючена ко входу регулируемого дросселя.

Гидравлический привод шлифовального станка, содержащий насос с пружинным и гидравлическим регуляторами производительности, исполнительный гидропилиндр

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 526724, кп. Р 15 В 7/04, 1975.

895615

Составитель С. Рождественский

Редактор Н. Коляда Техред И. Гайду Корректор С. Щомак

Заказ 11561/16 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4