Гидропривод станка Советский патент 1987 года по МПК F15B11/04 

113

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в приводах.главного движения, например, протяжных станков.

Цель изобретения - повьшение надежности гидропривода путем стабили зации динамического режима работы гидродвигателя.

На чертеже представлена принципиальная схема гидропривода станка.

Гидропривод станка содержит гид- ррдвигатель 1, перемещающий в направлении как рабочего, так и обратного ходов каретку 2 с инструментом 3, взаимодействующим при резании с деталью 4„ Штоковая и бесштоковая полости 5 и 6 гидродвигателя 1 связаны через трехпозиционный распределитель 7 магистралями 8-1 Гс насосной установкой 12. Последняя выполнена на базе реверсивного регулируемого насоса 13, содержащего рабочую и обратную полости 14 и 15 соответственно. В состав насосной установки 12 входят также двухпозиционный распределитель 16, подпорный и обратный клапаны 17 и 18. Для управления направлением потока масла и подачей насоса 13 гидропривод содержит электрогидравлическую систему 19 управления, а для гашения возникающих в процессе обработки детали 4 колебаний скорости перемещения каретки 2 - устройство 20 виброгашения. Устройство 20 виброгашения выполнено в виде двух поршневых цилиндров 21 и 22, односторонние штоки 23 и 24 которых помещены в замкнутый резервуар 25, заполненный рабочей жидкостью. При этом бесштоковая полость 26 цилиндра 22 соединена непосредственно с маги- стралЪю 11, Связывающей распределитель 7 с рабочей полостью 14 насоса 13, а бесштоковая полость 27 цилиндра 21 соединена магистралью 28, в которой установлен регулируемый дроссель 29, с магистралью 9, связывающей распределитель 7 с бесшто- ковой полостью 6 гидродвигателя 1. С указанной магистралью 9 через обратный клапан 30 соединен и замкнутый резервуар 25 устройства 20 виброгашения.

Гидропривод станка работает следующим образом, .

Для обеспечения обратного хода каретки 2 электрогидравлическая система 19 управления подает соответст

0

5

0

5

0

5

0

5

вующие сигналы как на распределитель 7, так и на реверсивную траверсу (не показана) насоса 13. Распределитель 7 обеспечивает при этом дифференциальную схему включения гидродвигателя 1, а насос 13 обратной полостью 15 начинает нагнетать масло по магистралям 10 и 9 в бес- штоковую полость 6 гидродвигателя 1. Происходит обратный ход каретки 2. При дифференциальном включении гидродвигателя 1 масло из штоковой полости 5 последнего в рабочую полость 14 насоса 13 не возвращается, а по магистралям 8 и 9 через распределитель 7 опять поступает в бесштоковую полость 6 гидродвигателя 1. Недостающее количество рабочей жидкости в этом случае всасывается полостью 14 насоса 13 через обратный клапан 18, создавая разрежение в магистрали 11 и бесштоковой полости 26 цилиндра 22. В то.же время под действием жидкости в магистрали 9 масло через магистраль 28 и дроссель 29 поступает в бесштоковую полость 27 цилиндра 21. Вследствие разницы площадей цилиндра

21и его штока 23 последний вводится в резервуар 25 и занимает крайнее правое (по чертежу) положение. Создаваемый при перемещении штока 23 излишек масла в резервуаре 25 выталкивает из последнего EITOK 24 цилиндра 22, так как давление в бесштоковой полости 26 цилиндра 22 отсутствует. Недостающий до крайнего правого (по чертежу)- положения ход штока 24 цилиндра 22, вызванный наличием утечек масла из резервуара 25 при предыдущем рабочем ходе каретки 2, компенсируется подачей в резервуар 25 жидкости из магистрали 9 через обратный клапан 30. Таким образом, к концу обратного хода каретки 2 штоки 23 и

24 соответственно, цилиндров 21 и

22занимают гарантированные крайние правые (по чертежу) положения, т.е. шток 23 полностью заходит в резервуар 25, а шток 24 полностью из него выходит. При этом резервуар 25 через обратный клапан 30 до конца заполняется маслом под давлением, развиваемым насосом 13 для перемещения каретки 2 в направлении ее обратного хода.

Носле окончания обратного хода каретки 2 электрогидравлическал система 19 управления подает соответствующие сигналы на распределитель 7

31

и на реверсивную траверсу насоса 13 который начинает нагнетать масло рабочей полостью 14 по магистралям 11 и 8 в штоковую полость 5 гидродвигателя 1. Каретка 2 перемещается в направлении рабочего хода, при этом масло из бесштоковой полости 6 гидродвигателя 1 вытесняется по магистралям 9 и 10 в насосную установку 12 Так как количество вытесненного масла превышает подачу насоса 13, разница объемов рабочей жидкости через распределитель 16 и подпорный клапан 17 идет н.а слив. Подпорный клапан 17 в данном случае определяет величину давления масла как в бесштоковой полости 6 гидродвигателя 1, так и в магистралях 9 и 10 гидропривода. Кроме TorOj ввиду того, что магистраль 9 связана с бесштоковой полостью 27 цилиндра 21, давление в полости 27 также определяется настройкой подпорного клапана 17.

При достижении инструментом 3 детали 4 начинается процесс резания. Давление масла при этом в штоковой полости 5 гидродвигателя 1, магистралях 11 и 8, а также бесштоковой полости 26 цилиндра 22 значительно возрастает. Под действием перепада давлений в бесштоковых полостях 26 и 27. шток 24 цилиндра 22 и через замкнутое обратным клапаном 30 масло в резервуаре 25 шток 23 цилиндра 21 начинают смещаться в левое (по чертежу) положение. Ввиду значительно большего по абсолютной величине давления рабочей жидкости в бесштоковой полости 26 цилиндра 22 шток 24 пос-

леднего полностью входит в заполненный маслом резервуар 25 и занимает фиксированное крайнее левое (по чертежу) положение, сохраняющееся в течение всего рабочего хода каретки 2. В то же время шток 23 цилиндра 21 до крайнего левого (по чертежу) положения не доходит вследствие наличия в бесштоковой полости 27 давления рабочей жидкости, определяемого под- tiopHbiM клапаном 17. Получаемый при этом излишек масла в замкнутом обратным клапаном 30 резервуаре 25 сжимается, образовывая гидравлическую пружину, действующую на шток 23 цииндра 21. .

Процесс резания вследствие вход

(выхода) зубьев инструмента 3 в де- таць 4, переменности припуска, твер0

0

дости материала, детали сопровождается резкими колебаниями нагрузки на каретку 2. Указанные колебания нагрузки вызывают, в свою очередь, колебания скорости перемещения каретки 2 и колебания расхо.да масла в полостях 5 и 6 гидродвигателя 1, а также магистралях 8-11. Переменная часть расхода масла в магистрали 9 поступает в этом случае через магистраль 28 и регулируемый дроссель 29 в бесштоковую полость 27 цилиндра 21, шток 23 которого нагружен гидрав5 личейкой пружиной со стороны замкнутого резервуара 25. При оптимальной настройке параметров устройства 20 виброгашения, определяемой величиной проходного сечения регулируемого дросселя 29, жесткостью гидравлической пружины, а также объемом бесштоковой полости 27 цилиндра 21, происходит гашение колебаний скорости перемещения каретки 2. Данный про5 цесс осуществляется за счет рассеивания колебательной энергии в регулируемом дросселе 29, а также за счет периодических колебаний объема масла в бесштоковой полости 27 в

0 противофазе с колебаниями расхода рабочей жидкости в магистрали 9.

Так как вследствие естественных утечек жидкости через уплотнения штоков 23 и 24 из замкнутого ре.зер5 вуара 25 параметры устройства 20

виброгашения отклоняются от оптимально настроенных (в течение однох о или нескольких последуюш х циклов работы станка), эффект гашения колебаний

0 скорости перемещения каретки 2 может

со временем ослабиться, а в какой-то момент полностью исчезнуть. Однако данное явление, вызывающее снижение надежности гидропривода, не наступает, так как при каждом обратном ходе каретки 2 происходит описанная выше зарядка через обратный клапан .iO замкнутого резервуара 25 жидкостью из магистрали 9. Такая особенность

работы привода обеспечивает постоянство оптимально настроенных па)амет- ров устройства 20 виброгашения и, следовательно, стабильный динамический режим его функционирования. Эффект гашения колебаний скорости перемещения каретки 2 имеет место в течение. всего времени работы гидрофицированного станка и не зависит от возг

можньк изменений параметров устройст51359505

ва 20 виброгашения вследствие естест венных утечек масла из замкнутого резервуара.

Форм у. да изобретения

Гидропривод станка, содержащий гидродвигатель перемещения каретки с рабочим инструментом, насосную станцию, выполненную в виде регулируемого реверсивного насоса переменной подачи, рабочие полости которого сообщены через трехпозиционный распределитель с штоковой и бесштоковой полостями гидродвигателя, электрогидравлическую систему управления подачей насоса и распределителем и устройство виброгашения, выполненное

Редактор И.Рыбченко

Составитель А.Волков

Техред И.Попович Корректор М.Шароши

Заказ 6133/36 Тираж 640Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

6

в виде цилиндра с поршнем, одна из полостей которого сообщена.через. дроссель с бесштоковой полостью гидродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности гидропривода путем стабилизации динамического режима работы, устройство виброгашения снабжено замкнутьм

резервуаром, обратным клапаном и

вторым цилиндром, рабочая полость которого сообщена с одной из рабочих полостей насоса, при этом оба цилиндра выполнены с односторонними штоками, установленными оппозитно в замкнутом резервуаре, сообщенном с бесштоковой полостью гидродвигателя через обратный клапан.

Изобретение м.б. использовано в приводах главного движения протяжных станков. Цель изобретения - повышение надежности гидропривода путем стабилизации динамического режима § работы гидродвигателя (ГД). Для этого устр-во 20 виброгашения выполнено в виде двух поршневых цилиндров (Ц) 21, 22, односторонние штоки 23 и 24 к-рых оппозитно установлены в замкнутом резервуаре (Р) 25, заполненном рабочей жидкостью. Р 25 сообщен с бесштоковой полостью 6 ГД 1 через обратный клапан 30, полость 27 Ц 21 сообщена с полостью 6 через дроссель 29, а полость 26 Ц 22 сообщена с рабочей полостью 14 насоса 13. Через обратный клапан 30 осуществляется постоянная подпитка Р 25 жидкостью из полости 6 ГД 1, что обеспечивает постоянство параметров устр-ва виброгашения и стабильный динамический режим его функционтфования. 1 ил. (Л со СП о ел