Гидропривод для возвратно-поступательного перемещения рабочего органа Советский патент 1984 года по МПК F15B11/04 

О5

со го

О5

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для привода возвратно-поступательного перемещения рабочего органа хонинговальных станков.

Известен гидропривод для возвратнопоступательного перемещения рабочего органа, содержащий одношточный гидроцилиндр возвратно-поступательного перемещения, механическое устройство реверса с путевым торможением и управлением от кулачков. Гидропривод обеспечивает плавное торможение хонголовки в конце рабочего хода и безопасность работы.

Однако гидропривод имеет ряд недостатков, снижающих точность реверсирования хонголовки, удобство монтажа гидрооборудования и возможность осуществления различных циклов обработки. В хонинговальных станках, где длина хонголовки значительно меньще полного рабочего хода цилиндра, невозможно осуществить переключение рычага управления гидропанели непосредственно от кулачков головки, в связи с чем для этой цели используется дополнительная кинематическая цепь, связывающая движущуюся головку с механизмом переключения панели, что неизбежно снижает точность реверсирования из-за наличия зазоров и деформаций. Размещение гидропанели реверса в колонне станка вызывает трудности в монтаже больщого числа силовых трубопроводов больщого сечения. Кроме того, гидромеханическое устройство реверса с путевым управлением создает дополнительные трудности при осуществлении сложных циклов (хонингования с выходом на упоры, хонингование в различных зонах).

Известен гидропривод для возвратнопоступательного перемещения рабочего органа, например хонинговального станка, содержащий силовой гидроцилиндр, реверсивный распределитель с гидроуправлением, управляющий распределитель с электромагнитным управлением, выходы которого сообщены с полостями управления реверсивного распределителя, два путевых тормозных дросселя с обратными клапанами, выполненных в виде золотников с толкателями, кулачки управления тормозными дросселями и конечными электрическими переключателями реверса, при этом рабочие полости гидроцилиндра сообщены через путевые дроссели и реверсивный распределитель с напорной и сливной гидролиниями 2.

Однако указанный гидропривод не может обеспечить высокой точности реверса, требуемой при хонинговании особенно глухих и ступенчатых отверстий, и усложняет наладку станка при изменении режимов. Это обусловлено тем, что с целью надежного срабатывания конечных электрических выключателей реверса их переключение должно

осуществляться в конце пути торможения с некоторым упреждением момента остановки рабочего органа при определенном небольщом открытии рабочей щели тормозного

дросселя. При этом окончательная фаза торможения и начало разгона рабочего органа при реверсе определяются совместной работой тормозного дросселя и реверсивного распределителя.

Изменение режимов работы (скорости и нагрузки на гидроцилиндр), а также величины паузы реверса и температуры рабочей жидкости приводит к значительному изменению пути торможения и разбросу положения точки реверса хонголовки. Поэтому при изменении режимов возникает необходимость переналадки кулачков реверса, а в случае требуемой высокой точности реверса - дополнительной установки жестких упоров. Это усложняет наладку станка, увеличивает время его обслуживания и во избежание жестких ударов заставляет снижать скорость перемещения рабочего органа, что в целом вызывает снижение производительности процесса и надежности работы станка. Целью изобретения является повышение

5 точности реверсирования рабочего органа в широком диапазоне скоростей и нагрузок, а также сокращение времени наладки станка при изменении величины хода и скорости движения шпиндельной головки.

Указанная цель достигается тем, что

0 в гидроприводе для возвратно-поступательного перемещения рабочего органа, например хонинговального станка, содержащего силовой гидроцилиндр, реверсивный распределитель с гидроуправлением, управляющий распределитель с электромагнитным управ лением, выходы которого сообщены с полостями управления реверсивного распределителя, два путевых тормозных дросселя с обратными клапанами, выполненных в виде золотников с толкателями, кулачки управле0 ния тормозными дросселями и конечными электрическими переключателями реверса, при этом рабочие полости гидроцилиндра сообщены через путевые дроссели и реверсивный распределитель с напорной и сливной гидролиниями, каждый путевой дроссель

выполнен с торцовой камерой управления, расположенной со стороны толкателя и сообщенной через золотник с выходами управляющего распределителя.

Кроме того, золотник каждого путевого дросселя может быть снабжен хвостовиком, при этом кулачки управления конечными электрическими переключателями реверса расположены на хвостовиках.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого гидропривода к хонинговальному станку.

Гидропривод содержит одношточный гидроцилиндр 1 перемещения шпиндельной головки 2 с соединенной с ней хонголовкой, рабочие полости которого гидролиниями 3 и 4 соединены с входными каналами двух тормозных осевых дросселей 5 с путевым управлением от двух кулачков 6, установленных на шпиндельной головке. В отверстиях корпуса 7 тормозного дросселя 5 расположены дросселирующий золотник 8 с пружиной 9 и обратный клапан 10, включенный параллельно дросселирующему золотнику 8 между его выходными 11 и входным 12 окнами. Кроме того, в корпусе 7 выполнены торцовая камера 13 управления, дренажная и управляющая кольцевые проточки 14 и 15 и дренажный канал 16, соединяющий дренажную проточку 14 со сливом. На дросселирующем золотнике 8 выполнены выточка 17 и каналы 18 управления для поочередного соединения торцовой камеры 13 управления с дренажной и управляющей проточками 14 и 15 корпуса, а на золотнике 8 установлен кулачок 19, воздействующий на электрический конечный переключатель 20 реверса. Выходные окна 11 тормозных дросселей 5 гидролиниями 21 и 22 соединены с цилиндровыми каналами реверсивного трехпозиционного четырехходового распределителя 23, канал давления которого соединен через гидролинию 24 и дроссель 25 с напорной гидролинией 26, а сливной канал через сливную гидролинию 27 и подпорный клапан 28- с баком. Торцовые камеры управления реверсивного распределителя через дроссели 29 с параллельно включенными обратными клапанами 30 соединены гидролиниями 31 и 32 управления с выходными каналами управляющего трехпозиционного четырехходового распределителя 33 с управлением от электромагнитов 34 и 35, переключаемых конечными электрическими выключателями 20 реверса. Одновременно выходные каналы управляющего распределителя 33 гидролиниями 36 и 37 управления соединены с управляющими проточками 15 тормозных дросселей 5. Параллельно тормозному дросселю 5 между гидролиниями 4 и 22 включен двухпозиционный одноходовый распределитель 38 с управлением от электромагнита 39 для вывода щпиндельной головки 2 в верхнее исходное положение. Порщень 40 установлен в гидроцилиндре 1. Кулачок 19 установлен на хвостовике 41. Гидропривод работает следующим образом. В исходном положении шпиндельная головка 2 находится в крайнем верхнем положении на жестком упоре при выдвинутом щтоке гидроцилиндра 1. Электромагниты 34, 35 и 39 обесточены, при этом управляющий распределитель 33 и реверсивный распределитель 23 находятся в нейтральном положении, а распределитель 38 вывода - в левой позиции, тем самым запирая гидролинии 21 и 22 и полости гидроцилиндра 1. Для ввода щпиндельной головки 2 в зону обработки, определяемую настройкой кулачков 6, включается электромагнит 34, при этом управляющий распределитель 33 занимает левую (по схеме) позицию. Масло под давлением от напорной гидролинии 26 поступает через управляющий распределитель 33, гидролинию 31 управления и обратный клапан 30 в левую камеру управления реверсивного распределителя 23, переключая его в левую позицию. Одновременно через управляющий распределитель 33 давление по гидролинии 36 подводится к управляющей проточке 15 нижнего (по чертежу) тормозного дросселя 5, а управляющая проточка 15 верхнего (по чертежу) тормозного дросселя 5 соединяется со сливом. Масло под давлением из напорной гидролинии 26 через дроссель 25, гидролинию 24 реверсивный распределитель 23, гидролинию 22, обратный клапан 10, гидролинию 4 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 1, перемещая его поршень 40 вниз (по чертежу). При этом масло из порщневой полости гидроцилиндра 1 вытесняется через гидролинию 3, рабочие окна 12 и 11, открытый конус тормозного дросселя 5, гидролинию 21, реверсивный распределитель 23, сливную гидролинию 27, подпорный клапан 28 на слив. При вводе щпиндельной головки 2 в зону обработки нижний кулачок 6 нажимает на толкатель верхнего тормозного дросселя 5, закрывая его рабочую щель. Однако это не оказывает никакого воздействия на скорость перемещения гидроцилиндра, поскольку в этот момент тормозной дроссель 5 шунтирован обратным клапаном 10. После прохода нижнего кулачка 6 золотник 8 верхнего тормозного дросселя 5 переключается пружиной 9 Б исходную позицию, открывая полностью рабочую щель для потока масла в штоковую полость гидроцилиндра 1. После ввода шпиндельной головки 2 в зону обработки она совершает возвратнопоступательное движение с плавным торможением и реверсированием по команде от кулачков 6. В конце хода головки 2 вниз верхний кулачок 6 нажимает на толкатель золотника 8 нижнего тормозного дросселя 5, преодолевая усилие пружины 9. При этом дросселирующий конус золотника 8 постепенно перекрывает рабочую шель, осуществляя тем самым плавное торможение шпиндельной головки 2. В конце торможения при весьма малом открытии дросселирующего конуса, соответствующем скорости перемещения шпиндельной головки 2-1-2 м/мин, торцовая камера 13 управления через канал 18 управления и выточку 17 соединяется с управляющей проточкой 15, в которую подведено давление от управляющего распределителя 33 по гидролинии 36. Под действием давления дросселирующий золотник 8 быстро перебрасывается вправо до упора, полностью перекрывая слив из порщневой полости гидроцилиндра 1, что вызывает практически мгновенную остановку шпиндельной головки 2 с высокой стабильностью точки реверса. Одновременно в конце хода золотника 8 установленный на его хвостовике 41 кулачок 19 переключает конечный электрический переключатель 20 реверса, который дает команду на выключение электромагнита 34 и включение электромагнита 35, что вызывает переключение управляющего распределителя 33 из левой в правую позицию и соединение гидролиний 31 и 36 управления со сливом, а гидролиний 32 и 37 - с давлением. Это вызывает переключение реверсивного распределителя 23 в правую позицию и реверсирование потоков, поступающих в полости гидроцилиндра 1. Масло под давлением подается в порщневую полость гидроцилиндра 1 по гидролиниям 21 и 3 и через обратный клапан 10 и вытесняется из щтоковой полости по гидролиниям 4 и 22 через открытую рабочую щель верхнего тормозного дросселя 5.

После некоторой паузы, величина которой может регулироваться временем переключения распределителя 23 из левой в среднюю позицию посредством одного из дросселей 29, либо электронного реле времени (не показано), начинается разгон щпиндельной головки 2 вверх до установленной скорости рабочего хода. Время и плавность разгона определяются временем переключения реверсивного распределителя 23 из средней в правую позицию, которое может измениться настройкой соответствующего дросселя 29.

В начале разгона вверх после переключения управляющего распределителя 33 в правую позицию, управляющая проточка 15 и торцовая камера 13 управления нижнего тормозного дросселя 5 соединяются со сливом по гидролиниям 36 и 31, вследствие чего дросселирующий золотник 8 переключается пружиной 9 в исходную позицию, полностью открывая свою рабочую щель. Одновременно с этим по гидролиниям 32 и 37 давление подводится к управляющей проточке 15 верхнего тормозного дросселя 5, благодаря чему он подготовлен к быстрому переключению в конце торможения при реверсе щпиндельнои головки в верхнем положении, определенном настройкой нижнего кулачка 6. Процесс реверсирования движения щпиндельной головки 2 в верхнем положении

аналогичен описанному.

Для вывода щпиндельной головки 2 из зоны обработки в верхнюю исходную позицию в конце цикла включается электромагнит 39, и распределитель вывода 38 переключается в правую позицию, шунтируя верхний

тормозной дроссель 5, благодаря чему в момент закрытия рабочей щели тормозного дросселя 5 кулачком 6 поток масла из щтоковой полости гидроцилиндра 1 свободно проходит через рабочие окна распределителя 38 вывода, гидролинию 22 и реверсивный распределитель 23 на слив в бак. Гидроцилиндр 1 без замедления перемещает шпиндельную головку 2 в верхнее исходное положение, определяемое жестким упором или конечным выключателем (не показаны).

Предлагаемый гидропривод позволяет повысить точность реверсирования шпиндельной головки хонинговального станка при достаточной плавности реверса в широком

диапазоне скоростей и нагрузок благодаря применению осевых тормозных дросселей с путевым управлением, которые в конечной фазе торможения под действием подведенного давления мгновенно перемещают дросселирующий золотник, полностью перекрывая рабочую щель с постоянной скоростью, не зависящей от скорости перемещения шпин дельной головки, ее нагрузки, паузы реверса, нагрева масла в гидросистеме. Все это обеспечивает четкую остановку щпиндельной головки и сводит к нулю ее перебеги при

изменении скорости.

Размещение кулачков, воздействующих на конечные выключатели реверса, на хвостовиках золотников тормозных дросселей обеспечивает необходимое согласование окончания торможения щпиндельной головки с моментом подачи команды на реверс независимо от величины ее хода и скорости. Такое конструктивное решение значительно упрошает наладку станков и обеспечивает необходимую точность геометрической формы отверстий. Предлагаемый гидропривод обеспечивает повышение производительности и надежности работы хонинговальных станков в особенности при хонинговании глухих и ступенчатых отверстий. 77 1 16 W 8 7 16 / / ./ / / 4/4 г js чй

1. ГИДРОПРИВОД ДЛЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА, например, хонинговального станка, содержащий силовой гидроцилиндр, реверсивный распределитель с гидроуправлением, управляющий распределитель с электромагнитным управлением, выходы которого сообщены с полостями управления реверсивного распределителя, два путевых тормозных д|д сселя с обратными клапанами, выполненных в виде золотников с толкателями, кулачки управления тормозными дросселями и конечными электрическими переключателями реверса, при.этом рабочие полости гидроцилиндра сообщены через путевые дроссели и реверсивный распределитель с напорной и сливной гидролиниями, отличающийся тем, что, с целью повышения точности реверсирования в щироком диапазоне скоростей и нагрузок, каждый путевой дроссель выполнен с тороцовой камерой управления, расположенной со стороны толкателя и сообщенной через золотник с выходами управляющего распределителя. i 2. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что золотник каждого путевого дросселя (Л снабжен хвостовиком, при этом кулачки управления конечными электрическими переключателями реверса расположены на хвостовиках.