Гидроцилиндр Советский патент 1986 года по МПК F15B15/02 B23Q5/06 

Изобретение отноЬится к средствам гидропривода в частности к гидравлическим исполнительным механизмам, и может быть использовано в следящих системах копировальных станков.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение трудоемкости сборки.

На чертеже представлена принципиальная схема гидроцилиндра.

Гидроцилиндр установлен на столе I для обеспечения подачи каретки 2, несущей следящий золотник 3, установленный в корпусе 4 и контактирующий с копиром 5. Стол 1 расположен на направляющих 6 станины 7. Элемент 8 привода задающей подачи стола 1 также расположен на станине 7.

Гидроцилиндр содержит корпус 9 с крыщ- ками 10 и 11, установленный в нем поршень, выполненный составным иЗ двух гильз 12 и 13, расположенных с возможностью взаимодействия с неподвижной относительно щтока 14 частью 15 порщня, с образованием рабочих полостей 16 и 17. Крышки 10 и 11 снабжены втулками 18 и 19, установленными с возможностью радиального перемещения относительно крыщек 10 и 11 и прижаты к последним пружинами 20 и 21.

Кроме того, гидроцилиндр включает элементы уплотнения, выполненные в виде кольцевых расточек 22, 23 и 24, сообщенных со сливом.

Кольцевая расточка 22 образована неподвижной относительно щтока 14 части 15 порщня и торцами 25, 26 гильз 12, 13 и связана со сливом каналом 27, выполненным в штоке 14, а кольцевые расточки 23, 24 выполнены на цилиндрических поверхностях 28, 29 крыщек 10, 11.

Далее гидроцилиндр содержит элементы центрирования, включающие кольцевые расточки 30 и 31, выполненные на гильзах 12, 13 со стороны корпуса кольцевые расточки 32 и 33, выполненные на внутренней цилиндрической поверхности 34 втулок 18 и 19. Шток 14 соединен с кареткой 2 крон- щтейнами 35 и 36.

Гидроцилиндр работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости под давлением Р в корпус 4 следящего золотника 3, находящегося в крайнем правом (на чертеже) положении, каретка 2 получит движение вправо - на копир 5, так как рабочая жидкость начнет поступать в рабочую полость 17 гидроцилиндра и сливаться из рабочей полости 16. Движение будет осуществляться до положения каретки 2, указанном на чертеже. Перемещение элементом 8 привода стола 1 задающей подачи по направляющим 6 приведет к изменению положения золотника 3 относительно корпуса 4 под действием криволинейного участка профиля копира 5, открытию соответствующих щелей и осуществлению следящей подачи каретки

2 так, что обрабатывающий инструмент (не показан), закрепленный на ней, будет со- верщать движение по траектории, определяемой профилем копира, т. е. профиль, обрабатываемой детали будет идентичен ему. При этом давления в полостях всегда будут равны между собой и не равны 0. Кроме того, наличие внещней нагрузки всегда будет уравновешиваться разностью давлений в полостях 16 и 17 гидроцилиндра, и по условию

работы гидросистемы ее конструктивные параметры обеспечивают отсутствие падения давления до О в какой-либо полости. К конструктивным параметрам относятся рабочий диаметр цилиндра и величина входного дав, ления Р, зависящая от типоразмера гидростанции (не показана). Данное условие обеспечивает питание элементов центрирования гильз 12 и 13 поршня в корпусе 9 также, как и втулок 18, 19 относительно штока 14. Центрирование гильз 12 и 13 в корпусе 9

0 осуществляется за счет изменения площади эпюры давлений в продольном сечении при эксцентричном расположении гильз 12 и 13 и неподвижной части 15 порщня относительно корпуса 9, по отнощению к эпюре, соответствующей концентричному положению.

Действительно, смещение частей поршня вызывает изменение радиального зазора, причем на участке меньшего зазора его относительное изменение больше, чем на участке большего. Поэтому при уменьшении зад зора площадь эпюры составляет величину S-I-S2, а при увеличении - S-Si, где S - площадь эпюры давлений, соответствующая концентричному положению частей порщня в корпусе 9; Si и 82 - приращение площадей эпюр, соответствующих эксцент5 ричному положению, причем Si - приращение, площади эпюры со стороны увеличе- ни-я зазора, а S2 - со стороны уменьшения. Поэтому гильзы 12 и 13, скользя по неподвижной части 15 порщня, будут стремиться занять концентричное положение в

0 корпусе 9.

Аналогично работает и элемент гидростатического центрирования втулок 18 и 19 относительно штока 14.

Таким образом, в любом положении щтока 14, зависящем от положения каретки 2, определяемом направляющими (не показаны) стола 1, обеспечивается отсутствие металлического контакта в элементах гидроцилиндра даже при колебаниях Q размера, вызванных погрешностями изготовления этих направляющих как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Кроме того, предлагаемая конструкция устраняет взаимное влияние двух баз: поршень в корпусе 9 центрируется независимо 5 от штока 14 в крышках 10 и 11 гидроцилиндра.

Отсутствие металлического контакта приобретает особо важное значение при осу- шествлении слежения по копиру 5, когда

1240962.

3

радиус R его профиля равен величине по-филя до 0,01, ..., 0,015 мм, связанная с

рядка 1000 мм, так как скорость следящейзоной нечувствительности следящей систеподачи крайне мала, особенно вблизи точкимы, знакопеременной величиной силы тререверса движения каретки 9. Как показыва-ния в случае применения обычного гидроет эксперимент, именно в точке реверса ицилиндра и направляющих сухого или смевозникает площадка с отклонением от про-шанного трения.