ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА Российский патент 1997 года по МПК F15B11/12 B23B47/22 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в агрегатных станках и автоматических линиях для сверления отверстий в вязких, труднообрабатываемых материалах, а также для сверления глубоких отверстий малого диаметра.

Известны гидравлические головки, в которых в процессе сверления глубоких отверстий для отвода стружки предусмотрены повторяющиеся промежуточные выводы сверла из обрабатываемого отверстия. Вспомогательные перемещения сверла в этих головках значительно снижают их производительность [1]
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является гидропривод прерывистой подачи [2] который применяется в силовых головках для сверления глубоких отверстий. Этот гидропривод содержит исполнительный гидроцилиндр, соединенный с источником питания и сливом через трехпозиционный реверсивный распределитель, регулятор потока и два двухпозиционных распределителя, один из которых служит для управления механизмом прерывания подачи, соединенным со штоковой полостью гидроцилиндра и со сливом. В этом гидроприводе механизм прерывания подач выполнен в виде поршневого двухполостного дозатора с двухпозиционным распределителем и подключен в линию связи источника питания с полостью гидроцилиндра через последовательно установленные электроуправляемый запорный элемент и регулятор потока.

Недостатком этого гидропривода является то, что механизм прерывания подач выполнен в виде поршневого двухпозиционного дозатора, который выполнен в виде корпуса с отверстиями.

Такой дозатор сложен в изготовлении, т.к. трудно добиться герметичности полостей по торцам и диаметру. Кроме того, в этом устройстве при вращающемся гидроцилиндре время на сверление и установку сверла связано с числом оборотов ротора двухполостного дозатора. Это не позволяет увеличить время на сверление между двумя остановками, не изменяя время простаивания сверла. А увеличение числа оборотов ротора уменьшает одновременно время на продолжительность сверления между двумя остановками и на простаивание сверла. Таким образом, в этом гидроприводе нельзя увеличить время сверления между двумя остановками за счет уменьшения времени простаивания сверла.

Цель изобретения повышение производительности обработки за счет сокращения времени на промежуточные остановки.

На чертеже представлена блок-схема гидропривода прерывистой подачи сверлильной головки.

Гидравлическая головка выполнена в виде установленного на станине корпуса 1, несущего пиноль 2 с инструментом 3 и привод подач, содержащий исполнительный гидроцилиндр 4 со штоком 5, на котором закреплен корпус 1 гидравлической головки. Силовой исполнительный гидроцилиндр 4 с полостями А и Б через трехпозиционный распределитель 6 связан с источником питания 7 и со сливом 8. Поршневая полость А гидроцилиндра 4 соединяется с напорной магистралью Р через трехпозиционный гидрораспределитель 6 и регулятор потока 9, установленный в линии связи источника питания 7 с двухпозиционным распределителем 10.

Механизм прерывания подач выполнен в виде управляемого обратного клапана 11 и напорного золотника 12, которые последовательно установлены в линии связи штоковой полости Б гидроцилиндра 4 со сливом 8. При этом управляемый обратный клапан 11 установлен в линии связи штоковой полости гидроцилиндра 4 со сливом между полостью гидроцилиндра 4 и трехпозиционным распределителем 6, а напорный золотник 12 в этой же линии связи со сливом установлен параллельно трехпозиционному распределителю 6. Управляемый обратный клапан 11 и напорный золотник 12 поочередно сообщаются с напорной магистралью Р через двухпозиционный распределитель 13, управление которым осуществляется через командоаппарат с реле времени 14. Полость Б гидроцилиндра 4 соединяется с напорной магистралью Р через дроссель 15, который установлен до управляемого обратного клапана 11.

Гидропривод содержит также конечные выключатели 16, 17, 18, подающие соответственно команды: исходное положение инструмента, начало рабочей подачи инструмента, начало быстрого отвода инструмента в конце обработки.

Гидравлическая головка работает следующим образом.

В исходном положении головки, которое контролируется конечным выключателем 16, гидрораспределители 6 и 10 закрыты, а гидрораспределитель 13 пропускает поток Р на закрытие напорного золотника 12. Быстрый подвод пиноли 2 сверлильной головки происходит при включении магнитов У_в гидрораспределителей 6, 10 и 13. При этом жидкость из напорной магистрали Р одновременно через регулятор потока 9 и распределители 6 и 10 поступает в поршневую полость А гидроцилиндра 4, а из штоковой полости Б вытесняется через дроссель 15, управляемый обратный клапан 11, гидрораспределитель 6 и одновременно через напорный золотник 12 в сливную магистраль Т. На всем этапе быстрого спускания пиноли 2 управляемый обратный клапан 11 открыт управляющим сигналом из магистрали Р через гидрораспределитель 13. В конце быстрого подвода пиноли 2 от конечного выключателя 17 одновременно включается реле времени 14 и выключается магнит У_в гидрораспределителя 6.

В этот момент начинается рабочая подача: в полость А гидроцилиндра 4 жидкость поступает только через регулятор потока 9 и гидрораспределитель 10, а из полости Б вытесняется через дроссель 15, управляемый обратный клапан 11 и напорный золотник 12 в сливную магистраль Т. При этом настройка напорного золотника 12 обеспечивает необходимый подпор в полости Б, а значит и стабильное перемещение пиноли 2. При поступлении сигнала от реле времени 14 на остановку пиноли 2 магнит У_в гидрораспределителя 13 отключается. Управляемый обратный клапан 11 закрывается. В этот момент пиноль 2 останавливается, а вращающийся инструмент 3 осуществляет дробление стружки. При выполнении рабочей подачи такие сигналы от реле времени 14 могут поступать многократно, что обеспечит дробление стружки и ее гарантированный выход по каналу инструмента при глубоком сверлении. Как только от реле времени 14 перестает поступать сигнал на остановку пиноли 2, магнит У_в распределителя 13 выключается, и обратный клапан 11 управляющим сигналом открывается, после чего снова начинается рабочая подача. При рабочей подаче и остановке пиноли 2 жидкость из напорной магистрали Р в полость А гидроцилиндра 4 поступает постоянно через регулятор потока 9 и двухпозиционный гидрораспределитель 10.

В конце рабочей подачи от конечного выключателя 18 поступает команда на отключение реле времени 14, магнитов У_в гидрораспределителей 10 и 13 и включение магнита У_a гидрораспределителя 6. Начинается быстрый подъем пиноли 2 в исходное положение. При этом жидкость из напорной магистрали Р через гидрораспределитель 6, управляемый обратный клапан 11, дроссель 15 поступает в полость Б гидроцилиндра 4, а из полости А вытесняется через гидрораспределитель 6 в сливную магистраль Т. В период быстрого подъема пиноли 2 напорный золотник 12 запирается управляющим сигналом У от напорной магистрали Р через гидрораспределитель 13.

Использование: станкостроение, а именно агрегатные станки с гидроприводом для сверления глубоких отверстий. Сущность изобретения: быстрый подвод пиноли 2, сверлильной головки происходит при включении магнитов У_в гидрораспределителей 6, 10 и 13 до взаимодействия пиноли 2 с выключателем 17. Затем начинается рабочая подача, при которой в полость А гидроцилиндра 4 жидкость поступает только через регулятор потока 9 и гидрораспределитель 10, а из полости Б вытесняется через дроссель 15, управляемый обратный клапан II и напорный золотник 12 в сливную магистраль Т. При поступлении сигнала с реле времени 14 на остановку пинопи 2 магнит У_в гидрораспределителя 13 отключается, клапан II закрывается. В этот момент пиноль 2 останавливается, в результате чего стружка дробится. При рабочей подаче и остановке пиноли 2 жидкость из напорной магистрали Р в полость А гидроцилиндра 4 поступает постоянно через регулятор потока 9 и двухпозиционный распределитель 10. Затем от конечного выключателя 18 поступает команда на быстрый возврат пиноли 2 в исходное положение. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидравлическая головка для сверления глубоких отверстий, содержащая корпус с размещенной в ней пинолью, несущей инструмент и гидропривод прерывистой подачи, содержащий исполнительный гидроцилиндр, соединенный с источником питания и со сливом через трехпозиционный реверсивный распределитель, регулятор потока, механизм прерывания подачи, установленный в линии связи штоковой полости, гидроцилиндра со сливом, и два двухпозиционных распределителя, один из которых предназначен для обеспечения рабочей подачи, а другой для управления механизмом прерывания подачи, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени на промежуточные остановки, механизм прерывания подачи выполнен в виде связанных между собой входами управляемого обратного клапана и напорного золотника, при этом управляемый обратный клапан подключен своим входом к трехпозиционному распределителю, а линии управления упомянутого клапана и напорного золотника предназначены для поочередного соединения с источником питания через двухпозиционный распределитель механизма прерывания подачи, который связан с введенным в гидропривод реле времени. 2. Головка по п.1, отличающаяся тем, что регулятор потока установлен между источником питания и двухпозиционным распределителем, предназначенным для обеспечения рабочей подачи.