ГИДРОПРИВОД ПРЕРЫВИСТОЙ ПОДАЧИ Российский патент 1999 года по МПК F15B11/12 

Заявляемое техническое решение относится к станкостроению и может быть использовано в гидроприводах агрегатных станков и автоматических линий как для обеспечения сверления отверстий в вязких, труднообрабатываемых материалах и для обеспечения сверления отверстий малого диаметра с прерыванием подачи для дробления стружки, так и для выполнения зенковочных и расточных операций без перерыва подачи инструмента.

Известны гидравлические приводы для управления силовыми гидроцилиндрами автоматических линий, например гидропривод управления гидроцилиндром правого стола (ЦПС) (Свешников В.К. и др. Станочные гидроприводы: Справочник - 2-е изд. , перераб. и доп. , - М.: Машиностроение, 1988, стр. 427 - 429, рис. 9.11), включающий силовой гидроцилиндр, трехпозиционный гидрораспределитель, механизм регулирования скорости перемещения штока, обратные клапана для обеспечения дифференциального подключения гидроцилиндра.

Недостатками этого гидропривода являются его сложность из-за наличия трех обратных и двух напорных клапанов и ограниченные технологические возможности из-за наличия одной рабочей подачи и невозможности использовать данный привод для обработки труднообрабатываемых материалов с прерывистой подачей режущего инструмента.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является гидропривод прерывистой подачи по а.с. N 1293368, кл. МКИ F 15 B 11/12, B 23 B 47/22, 1984 г., включающий исполнительный гидроцилиндр, поршневая и штоковая полости которого сообщены с источником питания и сливом через трехпозиционный распределитель, регулятор потока, подключенный выходом к поршневой полости, а входом - к выходу двухпозиционного распределителя, сообщенного с источником питания, предохранительный клапан, подключенный входом к линии связи штоковой полости с выходом трехпозиционного распределителя, а выходом к сливу, и механизм прерывания подачи, выполненный в виде поршневого двухполостного дозатора. Этот гидропривод управляет прерывистой подачей режущего инструмента отскоком от обрабатывающей поверхности, но без вывода из отверстия. Этот гидравлический привод принят нами за прототип.

Недостатком этого гидропривода является то, что поршневой двухполостной дозатор, выполненный в виде корпуса с отверстиями и с вращающимся внутри ротором, сложен в изготовлении, т.к. трудно добиться герметичности полостей по торцам и диаметру, что снижает надежность работы устройства. Кроме того, в этом устройстве при вращающемся гидроцилиндре время на сверление и остановку 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 простаивания сверла. Таким образом, в этом гидроприводе нельзя увеличить время сверления между двумя остановками за счет уменьшения времени простаивания сверла, что уменьшает его технологические возможности.

Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение технологических возможностей при упрощении конструкции гидропривода.

С этой целью гидропривод прерывистой подачи, включающий исполнительный гидроцилиндр, поршневая и штоковая полости которого сообщены с источником питания и сливом через трехпозиционный распределитель, регулятор потока, подключенный выходом к поршневой полости, а входом - к выходу двухпозиционного распределителя, сообщенного с источником питания, предохранительный клапан, подключенный входом к линии связи штоковой полости с выходом трехпозиционного распределителя, а выходом к сливу, и механизм прерывания подачи, согласно заявляемому техническому решению снабжен управляемым обратным клапаном, установленным в линии связи штоковой полости с выходом трехпозиционного распределителя, причем линия управления управляемого обратного клапана подключена ко входу регулятора потока, вход управляемого обратного клапана сообщен со входом предохранительного клапана, выход которого сообщен с другим выходом двухпозиционного распределителя, а выход управляемого обратного клапана подключен к штоковой полости.

В заявляемом гидроприводе при работе инструментальной головки в режиме "подача" поршневая полость силового исполнительного гидроцилиндра через регулятор потока соединяется с напорной магистралью через тот же двухпозиционный распределитель, который обеспечивает одновременно и открытие обратного управляемого клапана и соединение штоковой полости через предохранительный клапан со сливной магистралью. Магнит двухпозиционного распределителя находится под напряжением до поступления команды "Подачу прервать", после чего он обесточивается и механизм прерывания подачи обеспечивает блокировку штоковой полости и остановку головки для дробления стружки. При этом линия управления обратного управляемого клапана соединяется через двухпозиционный распределитель со сливной магистралью, а выходной канал предохранительного клапана с напорной магистралью через тот же распределитель.

Таким образом в заявляемом гидроприводе алгоритм управления одним двухпозиционным распределителем значительно проще, а значит и надежнее. При этом значительно упрощается конструкция, что ведет к упрощению изготовления и обслуживания. А простота конструкции гидропривода и его надежность позволяют использовать его для выполнения гидравлической головкой самых различных простых операций, где не требуется прерывать подачу для дробления стружки, т.е. при выполнении сверлильных, зенковочных и расточных операций.

На чертеже представлена блок-схема гидропривода прерывистой подачи.

Заявляемый гидропривод прерывистой подачи может быть применен в гидравлической головке, содержащей корпус 1, установленный на станине (на блок-схеме не показана) и несущей 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 поршневой и штоковой полостями через трехпозиционный распределитель 6 связан с источником питания 7 и со сливом 8. Поршневая полость гидроцилиндра 4 соединена с источником питания 7 через трехпозиционный распределитель 6 и регулятор потока 9, подключенный выходом к поршневой полости, а входом - к выходу двухпозиционного распределителя 10, сообщенного с источником питания 7.

Механизм прерывания подач выполнен в виде управляемого обратного клапана 11 и предохранительного клапана 12, которые установлены в линии связи штоковой полости гидроцилиндра 4 с двухпозиционным распределителем 10. При этом управляемый обратный клапан 11 установлен в линии связи штоковой полости гидроцилиндра 4 с выходом трехпозиционного распределителя 6, линия управления управляемого обратного клапана 11 подключена ко входу регулятора потока 9, выход управляемого обратного клапана 11 подключен к штоковой полости гидроцилиндра 4, а вход сообщен со входом предохранительного клапана 12, подключенного входом к линии связи штоковой полости гидроцилиндра 4 с выходом трехпозиционного распределителя 6, а выходом - к другому выходу двухпозиционного распределителя 10.

Линия управления управляемого обратного клапана 11 им выход предохранительного клапана 12 попеременно соединяются с источником питания 7 через двухпозиционный распределитель 10, управление которым осуществляется через командоаппарата с реле времени 13. Положение головки контролируется концевыми выключателями 14, 15 и 16. Скорость опускания головки регулируется дросселем с обратным клапаном 17.

При выполнении глубокого сверления с дроблением стружки гидропривод работает следующим образом.

В исходном положении головки, которое контролируется конечным выключателем 14, трехпозиционный распределитель 6 закрыт, а двухпозиционный распределитель 10 соединяет источник питания 7 с выходом предохранительного клапана 12. Быстрый подвод пиноли 2 сверлильной головки происходит при включении магнитов Y_в распределителей 6 и 10. При этом жидкость от источника питания одновременно через регулятор потока 9 и трехпозиционный распределитель 6 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 4, а из штоковой полости вытесняется через дроссель 17, управляемый обратный клапан 11, трехпозиционный распределитель 6 в слив 8. На всем этапе быстрого опускания пиноли 2 управляемый обратный клапан 11 открыт управляющим сигналом от источника питания через двухпозиционный распределитель 10.

В конце быстрого подвода пиноли 2 от конечного выключателя 5 одновременно включается реле времени 13, выключается электромагнит Y_в трехпозиционного распределителя 6. В этот момент начинается рабочая подача. При этом в поршневую полость гидроцилиндра 4 жидкость поступает только через регулятор потока 9 и двухпозиционный распределитель 10, а из штоковой полости гидроцилиндра 4 вытесняется через дроссель 17, управляемый обратный клапан 11 и предохранительный клапан 12 и двухпозиционный распределитель 10 в слив 8. При этом настройка предохранительного клапана 12 обеспечивает необходимый подпор в штоковой полости гидроцилиндра 4, а значит и стабильное перемещение пиноли.

При поступлении сигнала от реле времени 13 на остановку пиноли 2, магнит Y_в двухпозиционного распределителя 10 отключается. Управляемый обратный клапан 11 закрывается. В этот момент пиноль 2 останавливается и вращением сверла 1 стружка дробится. При выполнении рабочей подачи такие сигналы от реле времени 13 могут поступать многократно, что обеспечивает дробление стружки и ее гарантированный выход по каналу инструмента при глубоком сверлении. Как только от реле времени 13 перестает поступать сигнал на остановку пиноли 2, магнит Y_в двухпозиционного распределителя 10 включается и управляемый обратный клапан 11 управляющим сигналом открывается и снова начинается рабочая подача. При этом жидкость от источника питания в поршневую полость гидроцилиндра 4 поступает через двухпозиционный распределитель 10 и регулятор потока 9.

В конце рабочей подачи от конечного выключателя 16 поступает команда на отключение реле времени 13, магнита Y_в двухпозиционного распределителя 10 и включение магнита Y_а трехпозиционного распределителя 6. Начинается быстрый подъем пиноли в исходное положение. При этом жидкость от источника питания через трехпозиционный распределитель 6, управляемый обратный клапан 11, дроссель 17 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 4, откуда вытесняется через трехпозиционный распределитель 6 в слив 8. В период быстрого подъема пиноли предохранительный клапан 12 запирается от источника питания 7 через двухпозиционный распределитель 10.

При выполнении простого сверления, зенкования или расточки гидравлическая головка работает следующим образом.

В исходном положении головки, которое контролируется конечным выключателем 14, трехпозиционный распределитель 6 закрыт, а предохранительный клапан 12 запирается от источника питания 7 через двухпозиционный распределитель 10.

Быстрый подвод пиноли 2 сверлильной головки происходит при включении магнитов Y_в распределителей 6 и 10. При этом жидкость от источника питания 7 одновременно через регулятор потока 9 и трехпозиционный распределитель 6 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 4, а из штоковой полости вытесняется через дроссель 17, управляемый обратный клапан 11, трехпозиционный распределитель 6 в слив 8. На всем этапе быстрого опускания пиноли 2 управляемый обратный клапан 11 открыт управляющим сигналом. В конце быстрого подвода пиноли 2 от конечного выключателя 15 выключается магнит Y_в трехпозиционного распределителя 6. В этот момент головка начинает двигаться медленно в ритме "Рабочая подача", при этом в поршневую полость гидроцилиндра 4 жидкость от источника питания 7 поступает только через двухпозиционный распределитель 10 и регулятор потока 9, а из штоковой полости гидроцилиндра 4 вытесняется через дроссель 17, управляемый обратный клапан 11, предохранительный клапан 12 и двухпозиционный распределитель 10 в слив 8. При этом предохранительный клапан 12 настраивается на давление, обеспечивающее необходимый подпор в штоковой полости гидроцилиндра 4, а значит и стабильное перемещение пиноли.

В конце рабочей подачи пиноли 2 от конечного выключателя 16 выключается магнит Y_а трехпозиционного распределителя 6. Начинается быстрый подъем пиноли в исходное положение. При этом жидкость от источника питания 7 через трехпозиционный распределитель 6, управляемый обратный клапан 11 и дроссель 17 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 4, а из поршневой полости вытесняется через трехпозиционный распределитель 6 в слив 8. В период быстрого подъема пиноли предохранительный клапан 12 запирается от источника питания 7 через двухпозиционный распределитель 10.

Гидропривод предназначен для обеспечения сверления отверстий малого диаметра с прерыванием подачи для дробления стружки, так и для выполнения зенковочных и расточных операций без перерыва подачи инструмента в агрегатных станках и автоматических линиях. Гидропривод прерывистой подачи включает исполнительный гидроцилиндр, соединенный с источником питания и со сливом через трехпозиционный реверсивный распределитель, регулятор потока, механизм прерывания подачи с обратным управляемым клапаном, установленным в линии связи штоковой полости гидроцилиндра со сливом, и двухпозиционный распределитель, согласно заявляемому техническому решению в линии связи двухпозиционного распределителя со штоковой полостью гидроцилиндра установлен предохранительный клапан, соединенный своим входом со входом управляемого обратного клапана и с выходом трехпозиционного распределителя, а выходом - с двухпозиционным распределителем, причем линия управления управляемого обратного клапана и выход предохранительного клапана предназначены для поочередного соединения с насосом через двухпозиционный распределитель, а регулятор потока подключен входом к одному из выходов двухпозиционного распределителя, а выходом - к поршневой полости гидроцилиндра и к ветке управления обратного клапана. Гидропривод повышает надежность работы и расширяет технологические возможности при упрощении конструкции гидропривода. 1 ил.

Гидропривод прерывистой подачи, содержащий исполнительный гидроцилиндр, поршневая и штоковая полости которого сообщены с источником питания и сливом через трехпозиционный распределитель, регулятор потока, подключенный выходом к поршневой полости, а входом - к выходу двухпозиционного распределителя, сообщенного с источником питания, предохранительный клапан, подключенный входом к линии связи штоковой полости с выходом трехпозиционного распределителя, а выходом - к сливу, и механизм прерывания подачи, отличающийся тем, что он снабжен управляемым обратным клапаном, установленным в линии связи штоковой полости с выходом трехпозиционного распределителя, причем линия управления управляемого обратного клапана подключена ко входу регулятора потока, вход управляемого обратного клапана сообщен с входом предохранительного клапана, выход которого сообщен с другим выходом двухпозиционного распределителя, а выход управляемого обратного клапана подключен к штоковой полости.