УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК B24B55/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на токарных, строгальных, фрезерных и других станках для механической обработки заготовок.

Изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения эффективности подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) за счет увеличения надежности и долговечности насоса высокого давления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для подачи СОЖ под высоким давлением, содержащее резервуар для СОЖ, насос высокого давления, трубопроводы и сопло [1] Недостатками устройства являются низкая надежность и долговечность насоса высокого давления. Недостатки обусловлены тем, что СОЖ, которую нагнетает насос высокого давления, загрязнена отходами механической обработки стружкой и частицами абразива (при шлифовании). В системах применения СОЖ она подвергается очистке, однако даже многоступенчатая очистка не позволяет полностью удалить из нее механические примеси. Наличие в СОЖ механических примесей является причиной интенсивного изнашивания элементов насосов высокого давления, что приводит к снижению производительности и давления, развиваемого насосом, а, следовательно, эффективности подачи СОЖ. Наиболее интенсивный износ насосов высокого давления происходит при подаче СОЖ на шлифовальных станках, поскольку СОЖ загрязнена механическими примесями в виде частиц абразива.

Цель изобретения повышение эффективности подачи СОЖ за счет увеличения надежности и долговечности насоса высокого давления.

Для достижения цели устройство для подачи СОЖ содержит следующие общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной, связанной с целью изобретения, задачи. Устройство содержит резервуар для СОЖ, насос высокого давления, трубопроводы и сопло. Устройство содержит насос низкого давления для подачи СОЖ, резервуар для рабочей жидкости и камеру с закрепленной внутри эластичной мембраной, разделяющей камеру на два отсека. Один из отсеков камеры посредством трубопроводов соединен с соплом и через введенный в устройство клапан с насосом низкого давления, предназначенным для подачи СОЖ. Второй отсек камеры посредством трубопроводов соединен с насосом высокого давления, предназначенным для нагнетания рабочей жидкости и через введенный в устройство клапан с резервуаром для рабочей жидкости.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки. Устройство содержит насос низкого давления для подачи СОЖ, резервуар для рабочей жидкости и камеру с закрепленной внутри эластичной мембраной, разделяющей ее на два отсека, один из которых посредством трубопроводов соединен с соплом, и через введенный в устройство клапан с насосом низкого давления, с другой, посредством трубопроводов с насосом высокого давления, служащим для подачи рабочей жидкости, и через введенный в устройство клапан с резервуаром для рабочей жидкости.

Между отличительными признаками и целью изобретения имеется следующая причинно-следственная связь. Поскольку один из отсеков камеры, разделенный мембраной из эластичного материала, соединен с насосом высокого давления, и через клапан с резервуаром, то насос высокого давления нагнетает в этот отсек камеры не СОЖ, загрязненную механическими примесями, а рабочую жидкость, циркулирующую в отдельной системе и, следовательно, не загрязненную механическими примесями. Благодаря этому значительно увеличивается надежность и долговечность насоса высокого давления; производительность и давление, развиваемые насосом, не изменяются с течением времени, что сказывается на повышении эффективности подачи СОЖ. Один из отсеков камеры посредством трубопроводов соединен с соплом и через клапан с насосом низкого давления, поэтому СОЖ, загрязненная механическими примесями, нагнетается в отсек камеры насосом низкого давления, который в меньшей степени восприимчив к наличию в СОЖ механических примесей.

На чертеже изображено устройство для подачи СОЖ.

Устройство содержит сопло 1 для подачи СОЖ в зону обработки инструментом 2 заготовки 3. Для кожуха 4 и 5 образуют камеру, в которой закреплена мембрана 6 из эластичного материала, разделяющая камеру на два отсека 7 и 8. Отсек 7 камеры посредством трубопровода 9 соединен с соплом 1, а посредством трубопровода 10, через клапан 11 с насосом 12 низкого давления для подачи СОЖ. Отсек 8 камеры посредством трубопровода 13 связан с насосом 14 высокого давления, а посредством трубопровода 15 через клапан 16 с резервуаром 17, в котором находится рабочая жидкость. В отсеке 7 камеры расположен датчик давления 18. СОЖ находится в резервуаре 19.

В процессе работы устройства открывается клапан 11 и включается насос 12 низкого давления. СОЖ заполняет отсек 7 камеры, перемещая мембрану 6 в положение а. После того, как трубопроводы 9 и 10 и отсек 7 камеры полностью заполняется СОЖ, давление в отсеке 7 повышается. Давление регистрируется датчиком 18, сигнал от которого подается на схему управления, в которой вырабатывается сигнал на отключение насоса 12, перекрытие клапана 11 и включение насоса 14 высокого давления. После некоторого периода работы насоса 14, когда рабочая жидкость, например масло, заполнит трубопроводы 13 и 15 и отсек камеры 8, давление в обоих отсеках 7 и 8 камеры повышается.

В схеме управления, принимающей сигнал от датчика давления 18, вырабатывается сигнал, свидетельствующий о готовности устройства к выполнению своего служебного назначения. В период обработки заготовок насос 14 высокого давления продолжает нагнетать рабочую жидкость в камеру 8. Высокое давление через мембрану 6 передается на СОЖ, находящуюся в отсеке 7. Мембрана 6 перемещается из положения "а" в положение "b", а СОЖ через трубопровод 9 и отверстия сопла 1 подается в зону обработки.

После окончания процесса обработки детали из схемы управления подается сигнал на отключение насоса 14, открытие клапанов 11 и 16 и включение насоса 12 низкого давления. СОЖ заполняет отсек 7 камеры, перемещая мембрану 6 в положение а. Избыток рабочей жидкости из отсека 8 через трубопровод 15 и открытый клапан 16 сливается в резервуар 17. После полного заполнения отсека 7, трубопроводов 9 и 10 СОЖ давление в отсеке 7 повышается. При определенном давлении в схеме управления вырабатывается сигнал на закрытие клапанов 11 и 16. Устройство вновь готово к выполнению функций и подачи СОЖ в зону обработки. Цикл повторяется.

Устройство функционирует таким образом, что работа насоса 14 высокого давления, а, следовательно, подача СОЖ в зону механической обработки осуществляется во время обработки очередной заготовки (во время рабочего хода): в период вспомогательного времени, затрачиваемого на смену заготовки, вспомогательные ходы и др. в работу вступает насос 12 низкого давления, нагнетающий СОЖ в отсек 7 камеры.

Насос 14 высокого давления перекачивает на СОЖ, загрязненную механическими примесями, а рабочую жидкость, например масло, циркулирующие в отдельной системе (резервуар 17 насос 14 трубопровод 13 отсек 8 камеры трубопровод 15 клапан 16 резервуар 17) и, следовательно, не загрязненную отходами механической обработки. Благодаря последнему обстоятельству значительно увеличивается надежность и долговечность насоса высокого давления и увеличивает эффективность подачи СОЖ.

Как показали результаты опытного моделирования и расчетов, при использовании описываемого устройства обеспечивается увеличение надежности и долговечности насоса высокого давления.

Согласно данных моделирования и расчетов, предлагаемое изобретение может быть использовано в народном хозяйстве и в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: долговечность насоса высокого давления увеличивается в 2-3 раза, за счет чего значительно повышается эффективность подачи СОЖ.

Устройство представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит повысить производительность труда при механической обработке не менее, чем на 30%
Устройство не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Использование: изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для подачи смазочно-охлаждающей жидкости /СОЖ/ при работе на токарных, фрезерных, строгальный и т.д. станках. Сущность изобретения: целью повышения эффективности подачи СОЖ за счет увеличения надежности и долговечности насоса высокого давления в состав устройства включена камера, внутри которой закреплена мембрана из эластичного материала, разделяющая камеру на два отсека. Один отсек посредством трубопроводов соединен с соплом через клапан с введенным в устройство насосом низкого давления для подачи СОЖ, другой с насосом высокого давления, служащим для подачи рабочей жидкости и через клапан с резервуаром для рабочей жидкости. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ (СОЖ), содержащее резервуар для СОЖ, насос высокого давления, трубопроводы и сопло, отличающееся тем, что устройство снабжено насосом низкого давления для подачи СОЖ, резервуаром для рабочей жидкости и камерой с закрепленной внутри эластичной мембраной, разделяющей ее на два отсека, один из которых посредством трубопроводов соединен с соплом и через введенный в устройство клапан с насосом низкого давления, а другой посредством трубопроводов, с насосом высокого давления, служащим для подачи рабочей жидкости, и через введенный в устройство клапан с резервуаром для рабочей жидкости.