Устройство уравновешивания вертикальноподвижного узла металлорежущего станка Советский патент 1991 года по МПК B23Q11/00 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к станкостроению, и может быть использовано в тяжелых металлорежущих станках для уравновешивания вертикально-подвижных узлов.

Целью изобретения является повышение надежности и точности уравновешивания за счет использования для управления уравновешивающим гидроцилиндром в качестве гидрораспределителя встроенных обратных клапанов.

На чертеже дана гидрокинематическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит гидроцилиндр 1 уравновешивания, управляемый от гидрораспределителя 2, состоящего из корпуса 3, обратного клапана А большего диаметра, в который встроен обратный клапан 5 меньшего диаметра с пружиной 6.

Система уравновешивания питается от источника питания, включающего основной насос 7 постоянной производительности, гидропневмоаккумулятор 8, фильтр 9, обратный клапан 10 и предохранительный клапан 11 высокого давления. Рабочая жидкость от источника питания поступает в гидролинию 12 нагнетания. Давление в этой линии ограничивается пределами, установленными электроконтактным манометром 13, соединенным с электросхемой станка так, что при достижении давления выше верхнего значения насос отключается и включается при падении давления ниже нижнего значения.

Гидроцилиндр 1, установленный на подвижной части станка 14, связан кинематически через систему блоков с вертикально-подвижным узлом 15 и гидравлически гидролинией 16с гидрораспределителем 2. В корпусе 3 гидрораспределителя 2 выполнен канал 17, соединяющий рабочую полость гидроцилиндра 1 с клапаном 18 низкого давления и дополнительным каналом 19. Предохранительный клапан 11 настраивается на давление, несколько превышающее верхний предел манометра 13, а клапан 18 - на давление несколько ниже давления настройки нижнего предела манометра 13.

Устройство работает следующим образом.

Когда узел 15 неподвижен, клапан 4 давлением гидроаккумулятора перемещается в крайне правое положение, клапан 5 закрыт. При этом для равновесного состояния справедливо соотношение

Pl-Рц+Рпр, где Pi - давление настройки клапана 11;

Рц - давление в гидроцилиндре 1

Рпр - противодавление пружины, равное

Рпр -

0

5

0

5

0

5

0

5

где Gnp - усилие пружины 6;

d - диаметр опорной поверхности клапана.

Когда в результате утечки в гидроцилиндре 1 давление Рц падает, равновесие нарушается, клапан 5 открывается и давление Рц восстанавливается за счет разрядки пнев- могидроаккумулятора 8, при этом насос 7 может включаться для его подзарядки.

При движении узла 15 вниз поршень гидроцилиндра 1 перемещается вверх, вытесняя рабочую жидкость в гидролинию 16, при этом обратный клапан 5 закрыт.

Так как диаметры DI и Da равны, то за счет небольшого повышения давления, необходимого для преодоления сил трения, клапан 4 перемещается влево, закрывает паз 20, соединяющий канал 17 с каналом 19, и сообщает гидролинию 16 с каналом 17. Давление в полости А становится равно давлению настройки клапана 18, т.е. ниже давления в гидролинии 12, т.к. Оз DI, площадь правого торца клапана 4 больше площади левого, результирующее усилие направлено влево, клапан 4 перемещается влево до упора поверхности С в корпус 3. При этом утечки из полости В в канал 19 практически отсутствуют.

При движении узла 15 вверх поршень гидроцилиндра 1 перемещается вниз, объем рабочей камеры гидроцилиндра 1 увеличивается, а давление Рц уменьшается и становится ниже настройки клапана 18.

Тогда между усилиями, действующими на клапан 4, справедливо неравенство

7TD1 „ . Л03

Pi

PU

4 ц 4 но вместе с тем для клапана 5 выполняется соотношение

22

JTdi ,г

т 1зпр .

Р1

. 4 кч

4

Рабочая жидкость, поступая от насоса 7 и гидропневмоаккумулятора 8 по гидролинии 12 к гидрораспределителю 2, перемещает клапан 4 вправо, преодолевая силы трения клапана 4 о корпус 3. Обратный клапан 5 при этом закрыт.

После того,как поверхность Е клапана 4 упрется в крышку корпуса 3, давление Рц падает до тех пор, пока

22

р, . Р . . г

г Iл Ц т Опр i

После этого клапан 5 открывается и mr- да Рц PI - Л Р, где Д Р - перепад давления на клапане 5, т.е. жидкость по гидролинии 16 поступает в рабочую полость гидроцилиндра 1. При этом клапан 4 остается в правом положении, канал 17 через паз 21 в клапане 4 соединяется с дополнительным каналом 19. причем клапан 4 закрыт за счет некоторого перепада давления на обратном клапане 5.

Формула изобретения Устройство уравновешивания вертикально-подвижного узла металлорежущего станка, содержащее уравновешивающий

гидроцилиндр, предназначенный для связи с вертикально-подвижным узлом и соединенный с источником постоянного давления через распределитель, имеющий в корпусе канал для связи полости низкого давления с клапаном давления и сливом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности уравновешивания, золотник распределителя выполнен в виде двух обратных клапанов, один из которых подпружинен и встроен в другой, при этом в корпусе распределителя выполнен дополнительный канал, соединяющий источник питания со сливом.

Изобретение относится к машиностроению, преиущественно к станкостроению, и может быть использовано в тяжелых металлорежущих станках для уравновешивания вертикально-подвижных узлов. Цель изобретения - повышение надежности и точности уравновешивания за счет использования для управления гидроцилиндром уравновешивания в качестве гидрораспределителя встроенных обратных клапанов. При движении уравновешивающего узла 15 вниз рабочая жидкость вытесняется в гидролинию 16, при этом обратный клапан 5 закрыт.Так как диаметры Di иО2 равны.то за счет небольшого повышения давления клапан 4 перемещается влево и закрывает паз 20, соединяющий каналы 17 и 19, при этом гидролиния 16 сообщается с каналом 17.Давление в ней определяется клапаном 18,т.е. ниже давления в гидролинии 12, но т.к. Оз Di, клапан 4 перемещается влево, блокируя утечки из полости В в канал 19. 1 ил. ё о 4 О VI Ю ю