Привод зажимного устройства Советский патент 1990 года по МПК B23Q3/06 

Изобретение относится к обработке материалов резанием, а именно к приводам зажимных устройств для металлорежущих станков.

Цель изобретения - повышение надежности закрепления деталей.

На чертеже схематично изображен привод, продольный разрез.

Привод содержит герметичный корпус 1, в котором в радиальных опорах 2 и 3 и в осевых опорах 4 и 5 (которые могут быть выполнены в виде опор качения) смонтирован турбоагрегат, выполненный в виде турбин 6 и 7, соответственно соединенных проставкой 8 с внутренними шлицами 9. Турбины 6 и 7 могут быть как активными, оснащенными направляющими решетками (не показаны), так и реактивными с направленными в противоположные стороны соплами - для обеспечения реверсивности турбоагрегата. Турбины 6 и 7 могут 5ыть расположены в корпусе 1 оппозитно или на одном общем диске (но с противоположным направлением турбинных элементов и соответствующим подводом воздуха). В торцовых стенках корпуса 1 закреплены (или выполнены непосредственно в его стенках) две гайки 10 и 11, сопряженные с винтом 12, зажимающим обрабатываемую деталь (не показана). Во внутренней полости 13 корпу- са 1 турбоагрегата между турбинами 6 и 7 смонтированы фрикционные-диски 14 и 15 пневмоуправляемой муфты. Ведущие диски 14 кинематически связаны с турбинами 6 и 7 посредством пазов (шлицев) на их периферии, находящихся в зацеплении со шлицами 9 проставки 8, а ведомые диски 15 муфты кинематически связаны с ЁИНТОМ 12 по-1 средством шлицев 16, выполненных на поверхности последнего. Ведущие диски 14 заключены между герметичными упругими (в осевом направлении) уплотнительными кольцами 17-19. Прижатие фрикционных дисков 14 и 15 друг к другу осуществляется пружинным элементом - внутренним 20 и наружным 21 пакетами тарельчатых пружин, обеспечивающих равномерную нагрузку на диски 14 и 15. При этом пакет пружин 21 выполнен герметичным, так как его отдельные пружинные элементы соединены между собой через дополнительные герметичные уплотнительные кольца 22, аналогичные кольцам . В теле ведущих дисков 14 выполнены сквозные дросселирующие каналы 23 (например, Г-образной формы), а на каждой торцовой поверхности этих дисков и турбин 6 и 7 - карманы 24 осевых гидростатических опор, образуемых между каждой парой фрикционных дисков

0 14 и 15. Эти карманы 24 связаны упомянутыми каналами 23 с внутренней полостью 13 турбоагрегата, являющейся одновременно и полостью рабочей камеры муфты, отделенной от полости 25, сообщенной с атмосфе5 рой. С турбинами б и 7 турбоагрегата жестко связан (или выполнен зацело в ними) центробежный клс ан-регулятор, выполненный, например, в виде запорного элемента 26, поджатого пружиной по направлению к цен0 тру его вращения и перекрывающего канал, соединяющий рабочую камеру муфты (т.е. полость 13) с атмосферой. Подача сжатого воздуха в полость 13 осуществляется через дроссель 27 из питающей магистрали 28,

5 которая соединена также с опорами 2,3-5 (в случае выполнения их аэростатическими). К питающей магистрали 28 подключены также независимо друг от друга турбины 6 и 7, за каждый из которых в магистрали 28 уста0 новлен (походу потока)обратный клапан 29 (30), между которыми к питающей магистрали 28 подсоединяется через дроссель 27 полость 13. С источником 31 сжатого воздуха питающая магистраль 28 подсоединяется

5 через один из двух разъ емов 32 и 33, присоединение которых осуществляется по команда от системы 34 числового программного управления, с которой также связан тензодатчик 35 силового взаимодей0 ствия винта 12 и гайки 11. В случае необходимости получения значительных (до нескольких тонн) усилий зажима привод оснащается специально вводимым маховиком (не показан), соединенным с ведущими дис5 ками 14 или с турбинами б и 7, однако, если усилия зажима не превышают 1 тс, то функции маховика выполняют соединенные вместе турбины 6 и 7, проставки 8 и ведущие диски 14с пакетами пружин 20 и 21 иуплот0 нительными кольцами 17-19.

В случае необходимости присоединение соответствующих разъемов 32 или 33 к системе 34 может быть выполнено работающим вручную, а контроль силы зажима, развиваемый приводом, может быть осуще ствлен по сигналу от тензодатчика 35, выведенного на шкзльный прибор (не показан).

Привод работает следующим образом.

Привод устанавливают на стол металлообрабатывающего станка (не показан) и подсоединяют к источнику сжатого воздуха тот разъем, который связан с турбиной, обеспечивающей осепое перемещение винта 12 в направлении к зажимаемой детали (например, разъем 33). При подсоединении источника сжатого воздуха к питающей магистрали 28 сжатый воздух сначала попадз- ег в соответствующую турбину 6, однако вращения не возникает, .так как последняя сблокирована через муфты с бинтом 12 Далее воздух поступает через обратный клапан а опоры 2,3-5 турбин б и 7 турбоагрегата, если эти опоры выполнены аэростатическими, в которых эти турбины всплывают и затем через дроссель 27 - в рабочую камеру муфты, являющуюся внутренней полостью 13 турбоагрегата. Из магистрали 28 сжатый воздух попадает по сквозным дросселирующим каналам 23 в карманы 24 аэростатических опор, образуемых между дисками 14 и 15, и далее проходит между ними в полость 25, связанную с атмосферой. В результате фрикционные диски 14 и 15 расходятся, между ними образуется зазор и муфта размыкается (т.е разрывается кинематическая связь между турбоагрегатом и винтом 12). Усилие аэростатических опор между фрикционными дисками 14 и 15 достаточно для сжатия пакетов пружин 20 и 21. При этом происходит сжатие (на величину упомянутого аэростатического зазора между каждой парой дисков 14 и 15) упругих уплотнительных колец 19 и 22. После этого турбоагрегат вместе с ведущими дисками 14 находится в свободном (несвязанном с винтом 12) состоянии и теперь даже незначительного крутящего момента (превышающего трение в опорах 2,3-5) в турбинах 6 или 7 достаточно для разгона последних. Турбоагрегат вместе с дисками 14 и маховиком (если он присутствует как отдельный элемент) начинает разгоняться до скорости 3000 об/мин, затем срабатывает центробежный клапан-регулятор, расположение (радиус относительно оси вращения), масса запорного элемента 26 и его площадь поперечного сечения выбраны такими, что при этих (или других заданных) рабочих оборотах центробежная сила, действующая на элемент 26, превысит

силу давления воздуха и силу воздействия пружины на него и откроется выход сжатому воздуху в атмосферу. Давление в полости 13 упадет, что вызовет падение давления в ка5 налах 23 и в карманах 24. Диски 14 и 15 сомкнутся и винт 12 начнет вращаться вместе с ними, перемещаясь поступательно в гайке 11 и зажимая деталь. При остановке винта 12 отсоединяют сетевой источник 31

Ю давления воздуха (вручную или посредством системы 34 ЧПУ), или цикл может быть повторен до получения необходимого усилия зажима, что контролируется сигналом с текзодатчика 35. Регулирование усилия за15 жима может быть осуществлено подбором момента инерции вращающихся элементов: турбин 6 и 7, проставки 8, ведущих дисков 14. а также соответствующей настройкой пружины регулятора (или массой, свечени20 ем и местоположением его запорного элемента 26). Разжим устройства производит подсоединением источника 31 сжатого воздуха к питающей магистрали 28 через второй разъем 32, в результате чего

25 обеспечивается привод турбоагрегата турбиной 7 (обратного вращения). Срабатывание муфты и центробежного клапана регулятора происходит аналогично режиму зажима с той разницей, что циклы повторя30 ют до момента, пока тензодатчик 35 не покажет отсутствие силового взаимодействия винта 12 и гайки 11 (что равносильно отсутствию контакта между винтом 12 и деталью), Формула изобретения

35 Привод зажимного устройства, содержащий корпус с размещенным в его полости пневматическим турбоагрегатом, фрикци- онно-дисковую муфту, ведущие диски которой соединены с турбоагрегатом и 0 установлены с возможностью контакта относительно ведомых дисков посредством пружинного элемента, и магистраль для подвода сжатого воздуха к1 турбоагрегату и муфте, отличающийся тем, что, с целью 5 повышения надежности закрепления деталей, привод снабжен закрепленным на каждом ведущем диске и концентрически расположенным относительно соответствующего ведомого диска уллотнительным 0 кольцом, при этом в каждом ведущем диске выполнены сквозные радиальные дросселирующие каналы, а на его торцовых поверхностях, контактирующих с ведомыми дисками, - карманы, соединенные с одной S стороны с упомянутыми каналами, а с другой стороны - с магистралью, причем муфта размещена внутри турбоагрегата и выполнена из двух секций дисков, между которыми размещен пружинный элемент, который выполнен в виде наружного и внутреннего

пакетов тарельчатых пружин, концентриче- пружин выполнен герметическим посредст- ски расположенных относительно друг дру- вом введенных в привод и размещенных в га, при этом наружный пакет тарельчатых стыках тарельчатых пружин дополнительных

уплотнительных колец.

Изобретение относится к обработке материалов резанием, а именно к приводам устройства для закрепления деталей на металлорежущих станках. Цель изобретения - повысить надежность закрепления деталей. Сущность изобретения: привод снабжен закрепленным на каждом ведущем диске и концентрически расположенным относительно соответствующего ведомого диска уплотнительным кольцом, при этом в каждом ведущем диске выполнены сквозные радиальные дросселирующие каналы, а на его торцовых поверхностях, контактирующих с ведомыми дисками, - карманы соединенные с одной стороны с упомянутыми каналами, а с другой стороны - с магистралью, причем муфта размещена внутри турбоагрегата и выполнена из двух секций дисков, между которыми размещен пружинный элемент, который выполнен в виде наружного и внутреннего пакетов тарельчатых пружин концентрически расположенных относительно друг друга, при этом наружный пакет тарельчатых пружин выполнен герметическим посредством введенных в привод и размещенных в стыках тарельчатых пружин дополнительных уплотнительных колец. 1 ил.