Ползун зубошлифовального станка Советский патент 1989 года по МПК B23F5/02 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к станкостроени и может быть использовано в произвстве для изготовления зубошлифовал ных станков.

Цель изобретения - .повышение надежности в работе ползуна за счет ;дифференцирования его мощности при Iпрямом и обратном ходе. .На фиг.1 изображен ползун, общи ;вид} на фиг.2 - гидромеханическая ; схема кулисного и шатунного механи мов с источником движенияJ на фиг. |монтажно-конструктивная схема двух штокового поршня гидрощ1ивода. I Конструкция привода ползуна зуб {шлифовального станка включает гидр Iцилиндр 1 (фиг.1), размещенный в Iедином и неподвижном корпусе 2 совместно с гидравлическим распределтелем, затвор 3 которого подпружин с возможностью регулирования жесткости пружины винтовым нажимом 4. ;В этом же корпусе выполнен двухшто ковьй плунжер, которьй содержит дифрагмы 5 и 6, взаимодействующие со штоками 7 и 8 соответственно, и на боковой стенке плунжера размещена мембрана 9. Кронштейн tO ползуна станка взаимодействует с гидроцилиндром 1 и с гидромотором 11 посредством кинематической связи через кривошипно-ползунный механизм, у которого кулисньш камень 12 размещен в одном из направляющих пазо ползуна, а ползушка 13 размещена в другом пазу, расположенном параллельно движению ползуна. Ползушка 13 и камень 12 посредством шатуна и даарнирной связи взаимодействуют между собой, а также с плунжером чрез шток 7.

Кулисньш камень 12 снабжен подпружиненной плитой 15 для обеспечения условий свободного заданного перемещения камня в пазу ползуна в направлении действия тангенциально

силы, возникающей при вращении кривошипа 16 (фиг.2) с источником движения - гидромотором 11, питаемым рабочей жидкостью от насоса 17. Затвор 3 гидравлического распределителя установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения от действия давления жидкости, поступаекой в торцовую полость распределителя По трубопроводу 18, соединенному с камерой, распоо юженной между постоянным дрос0

5

0

5

селем 19 и регулируемым дросселем в виде сопла 20 с подвижной заслонкой (мембраной) 9, через которые дросселируется жидкость, подаваемая насосом 21. Гидроцилиндр действует от напора жидкости, подаваемой насосом 22 через рабочие щели распределителя.

Поршень гидроцилиндра имеет два поршневых элемента 23 и 24 с перегородкой 25, размещенной между поршневыми элементами (фиг.З). Перегородка имеет боковую выемку 26, соединенную через радиальный канал 27 с золотниковым элементом 28, установленным на перегородке с возмояшостью перемещения параллельно движению оси штока поршня. Золотник 28 снабжен осевыми и радиальными каналами, взаимодей- ствуюшими с радиальным каналом 27. Между поршневыми элементами 23 и 24 и перегородкой 25 образованы замкнутые рабочие дополнительные полости гидроцилиндра, которые соединены с основными рабочими полостями гидро- цилиндра посредством каналов 29 и 30, выполненных в перегородке 25. Шток поршня выполнен составным из стержня 31 и стаканообразной втулки 32, которые между собой сопряжены резьбовым соединением, при этом на втулке жестко закреплены поршневой элемент 23, а на стержне - поршневой элемент 24. Кроме того, один конец стержня имеет жесткую связь со штоком 8 плунжера., а другой конец - с ползуном 10 станка. Функционирование ползуна рассматривается на примере работы зубообрабатывающего станка с вертикальным возвратно-поступательным движением ползуна, на котором установлена шпиндельная бабка.

Ползун работает следующим образом.

При повороте кривошипа 16, учитывая податливость камня 12 кулисы, нижний шток 7 плунжера перемещается, вызывая изгиб мембраны 9 от действия увеличенного давления в замкнутой герметичной полости между диафраг- 0 мами 5 и 6, заполненной маслом. Дроссель 19, сопло 20 и мембрана 9 в совокупности образуют гидравлический усг-титель, у которого сопло и мембрана формируют регулируемьш дроссель типа сопло - заслонка.

Изгиб мембраны 9 вызывает прикрытие сопла 20 и повьш1ает давление жидкости в камере между дросселя.1и и -.

0

5

0

5

5

соответственно, в трубопроводе 18, подаваемой насосом 21. За счет повышенного давления жидкости в камере и трубопроводе перемещаетоя затвор 3 гидравлического распределителя. Масло, подаваемое насосом 22, под давлением, определяемым нагрузкой на ползуне станка, подается через рабочие щели распределителя в основную и дополнительные полости гидроцилиндра, и поршень со штоком и с ползуном перемещается вверх из нижнего крайнего положения (мертвой точки ползуна).

С установившимся рассогласованием между ползуном 10 и штоком 7 плунжера происходит движение до ве{)хней мертвой точки. При этом перемещение ползуна на 1/2 части хода (в одном направлении) осуществляется от действия давления рабочей жидкости на эффективные площади поршневых элементов 24 и 23 и торцовой поверхности втулки 32 при неподвижном положении перегородки 25. Стопорение перегородки 25 осуществлено действием рабочей жидкости, которая наполняет полость 26, перетекая через кашенной силой на штоке. Изменение величин сил на штоке при движении в одном направлении обуславливает ускоренный разгон от исходного нижнего положения ползуна с наименьшими параметрическими характеристиками в напорной гидролинии гидропривода с последующим плавным замедлением движеQ ния ползуна при достижении верхнего крайнего положения (верхней мертвой точки), что снижает инерционность ползуна при подходе к мертвой точке. В связи с тем, что шток 7, управ-:5 ляемый от кривошипа шатунного механизма, движется по синусоидальному закону, мгновенная величина рассогласования постоянно изменяется. Это изменение регистрируется, сравнивающим

0 устройством, которое с помощью мембраны 9 управляет гидроусилителем сопло - заслонка, связанным с затвором 3 следящего распределителя.

р « Так, например, при подходе штока

5 7 к верхней мертвой точке его .скорости уменьшается до нуля. В это время ползун 10 со штоком поршня продолжает двигаться. В результате этого величина рассогласования изменяет

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к станкостроению, и. может быть использовано в производстве для изготовления зубо- шпифовальных станков. Цель изобретения - повышение надежности работы ползуна за счет дифференцирования его мощности при прямом и обратном ходе. Ползун зубошлифовального станка включает привод в виде гидроди- линдра 1 с двухштрковым плунжером, содержащий диафрагмы 5 и 6, взаимодействующие со штоками 7 и 8, а на боковой поверхности плунжера разме- щена мембрана 9. Следящий распределитель с подпружиненньм затвором связан с задающим устройством величины и частоты двойных ходов ползуна,включающим кривошипно-ползунньм механизм, кулисньш камень 12 которого размещен в одном из направляющих пазов ползуна, а ползушка 13 - в другом пазу ползуна, гидромотор и два гидравлических насоса. Кронштейн 10 ползуна имеет П-образную форму, на каждой боковой стороне выполнены пазы. Диафрагмы 5 и 6 размещены с образованием между ними герметичной полости. Поршень гидроцилиндра 1 с двух- , сторонним штоком выполнен из двух поршневых элементов. 5 з.п. ф-лы,3 ил. i СЛ Од СО 4ib .

35

40

нал в перегородке и осевой и радиаль- зо ся до нуля и меняет знак, т.е. мем- ный канал 27 перегородки, при этом поршневые элементы 23 и 24 перемещаются по внутренним направляющим стенкам перегородки 25. Остальная часть движения ползуна (до верхней мертвой точки) осуществляется от действия . давления рабочей жидкости на эффективные площади поршневого элемента 24 и торцовой поверхности перегородки 25, так как происходит расстопо- рение в результате смещения золотника 28 при соприкосновении с поршневым элементом 24 при его достижении крайнего положения относительно перегородки. При расстопоренном состоянии перегородки рабочая жидкость имеет выход из полости 26 через канал 30 в полость гидроцилиндра, которая в этот период сообщается со jсливом в бак. Такое условие дости- тается путем перемещения золотника 28 вдоль его оси от нажима торцом поршневого элемента.

Изменение величин эффективной рабочей площади на поршневом узле обеспечивает развитие значительной тяговой штоковой силы на 1/2 части хода ползуна и на оставшейся части движения в одном направлении с умень45

50

65

брана 9 отходит от сопла 20, давлени в мевдиафрагменной полости и под зат вором 3 падает и затвор следящего распределителя под действием верхней пружины смещается вниз, открывая рабочие щели затвора для прохождения напорной жидкости в верхнюю основную и дополнительную полости гидроцилинд ра. Ползун станка перемещается вниз, а изложенный выше процесс повторяется. При этом также на 1/2 части заданного хода ползуна усилие на штоке развивается от давления жидкости на эффективные рабочие поверхности поршневых элементов 23 и 24 при застопоренном состоянии перегородки, причем рабочая поверхность на поршневом элементе 23 меньше, чем на поршневом элементе 24, за счет перепада диаметров стаканообразной втулки 32 и стержня 31.

Величина усилия на штоке на этом участке движения ползуна, т.е. от верхней мертйой точки вниз, значительно меньше, чем усилие на штоке, развиваемое в начале движения ползу- на от нижней точки. Эта разница усилий на штоке обусловлена силой тяжести движущихся масс, развиваемой

5

0

о ся до нуля и меняет знак, т.е. мем-

5

0

5

брана 9 отходит от сопла 20, давление в мевдиафрагменной полости и под затвором 3 падает и затвор следящего распределителя под действием верхней пружины смещается вниз, открывая ра бочие щели затвора для прохождения напорной жидкости в верхнюю основную и дополнительную полости гидроцилиндра. Ползун станка перемещается вниз, а изложенный выше процесс повторяется. При этом также на 1/2 части заданного хода ползуна усилие на штоке развивается от давления жидкости на эффективные рабочие поверхности поршневых элементов 23 и 24 при застопоренном состоянии перегородки, причем рабочая поверхность на поршневом элементе 23 меньше, чем на поршневом элементе 24, за счет перепада диаметров стаканообразной втулки 32 и стержня 31.

Величина усилия на штоке на этом участке движения ползуна, т.е. от верхней мертйой точки вниз, значительно меньше, чем усилие на штоке, развиваемое в начале движения ползу- на от нижней точки. Эта разница усилий на штоке обусловлена силой тяжести движущихся масс, развиваемой

особенно при вертикальном обратно- поступательном движении. При движении вниз требуется меньшая сила на штоке для перемещения привода. 0с- тавиаяся часть движения ползуна вниз совершается еще с меньшим усилием на , так как повторяется расстопо- р|ение перегородки 25 и давление жид- кЬсти воспринимается эффективной пло щадью поршневого элемента 23 и пло на торце перегородки 25, кото- р|ая перемещается совместно с поршнё- элементом по внешней направляющей поверхности перегородки относи- т|ельно поверхности гидроцилиндра.

I В процессе настройки величины длины хода ползуна в зависимости от . ширины венца обрабатьшаемого зубчатого изделия происходит изменение ве личины радиуса вращения кривошипа шатунного механизма, соответственно изменяют межпоршневое элементное расстояние путем свинчивания (развинчи- в|ания) резьбового соединения стака- нЬобразной втулки 32 и стержня 31.

Ф1ормула изобретения

с

торых, сориентированном в направлении перемещения ползуна, размещена ползушка кривошипно-ползунного механизма, в другом - введенный в ползун камень, шарнирно соединенньй с шатуном кривошипно-ползунного механизма, при этом ползун снабжен гидроусилителем, соединенным с одним из насо- сов, и сравнивающим устройством, представляющим собой две стаканооб- разные диафрагмы и размещенный с

0

п 5

5

0

5

0

5

0

возможностью взаимодействия с ними двухштоковый плунжер, один шток которого жестко связан со штоком поршня гидроцилиндра, а другой - с пол- зушкой кривошипно-ползунного механизма.

ненной в днище стакана на цилиндрической направляющей золотникового элемента, при этом поршневые элементы и перегородка образуют замкнутые дополнительные полости, которые соединены с основными полостями в гидроцилиндре посредством каналов, вьшолненных в перегородке с-возможностью перетекания рабочей жидкости в полости для воздействия на односторонне расположенные рабочие поверхности поршневых элементов.

8

6. Ползун по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что шток поршня выполнен составным из соосно расположенных между собой стакано- образной втулки с резьбовым отверс- тием в дне и цилиндрического стержня с резьбовым хвостовиком, сопряженного с резьбой втулки с возможностью стопорения посредством гайки, при этом один из поршневых элементов жестко соединен с втулкой, а другой поршневой элемент - со стержнем.