Поворотный зажимной патрон Советский патент 1992 года по МПК B23B31/30 

Изобретение относится к станкостроению, конкретно к устройствам для закрепления деталей на шпинделе станка при многосторонней обработке.

Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения конструкции.

На фиг. 1 показан предлагаемый патрон с гидросхемой управления, разрез: на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Поворотный зажимной патрон содержит корпус 1 с фланцем 2, закрепленным на одном конце шпинделя (не показан), на другом конце которого закреплен коллектор 3 маслоподводящего устройства, соединенный гибкими шлангами 4 и 5 через распределители б и 7 с источником 8 высокого давления и гибким шлангом 9 через распределитель 7 со сливом. Параллельно штангам 4 и5 подключены реле 10 и 11 давления, с помощью которых осуществляют контроль .за срабатыванием агрегатов патрона и давлением в магистралях. В корпусе 1 размещены зажимной кулачок 12, установленный на штоке 13 гидроцилиндра 14 привода его перемещений, содержащего зажимную (поршневую) 15 и разжимную (штокочую) 16 полости, и базовый кулачок 17, установленный на призме 18, имеющей в своей средней части квадратное поперечное сечение, на боковые грани которой воздействуют плунжеры 19 и 20 гидроцилиндров 21 и 22 поворота призмы соответственно на 90 и 45°. Гидроцилиндр 21 разделен на полость 23 (поршневую) подвода плунжера 19 к призме 18 при повороте последней на 90° и полость 24 (штоковую) отвода плунжера 19 от призмы 18 при повороте последней на 45°. Гидроцилиндр 22 также разделен на полость 25 (поршневую) подвода плунжера 20 к призме 18 при повороте ее на 45° и полость 26 (штоковую) отвода плунжера 20 от призмы 18 при повороте ее на 90°. Зажимной кулачок 12 и призма 18 установлены в опорах 27 и 28 соответственно. В корпусе 1 выполнена расточка 29 (фиг. 2), по обоим торцам которой выполнены сообщенные с ней камеры 30 и 31. Камера 30 связана с полостью между корпусом 1 и фланцем 2, соединенной с атмосферой, и в ней расположен упругий элемент 32 (фиг. 2), представляющий собой, например, пакет тарельчатых пружин.

В расточке 29 размещен с возможностью осевых перемещений полый плунжер 33, на наружной поверхности которого установлены поршневые уплотнительные кольца 34, а во внутренней полости 35 смонтирован управляемый обратный клапан 36, включающий запорный элемент (шарик) 37, поджатый пружиной 38 к седлу, и управляющий элемент 39 в виде поршня с толкателем, предназначенный для принудительного открытия клапана 36 путем подачи

давления в поршневую полость 40. В корпусе 1 выполнены канал 41 (фиг. 1) подвода жидкости к обратному клапану 36 от гибкого шланга 4 через коллектор 3, канал 42 подвода жидкости к зажимной полости 15 гидро0 цилиндра 14 от полости 31 клапана 36, являющейся компенсационной по отношению к полости 15, канал 43 подвода жидкости от источника 8 давления к разжимной (штоковой) полости 16 и одновременно к

5 поршневой полости 40 управляемого клапана 36, а также канал 44 подвода жидкости к полости 23 гидроцилиндра 21 поворота призмы 18 на 90° и к полости 26 гидроцилиндра 22, соединенный через коллектор 3 с

0 гибким шлангом 5, и канал 45, соединяющий гибкий шланг 9 через коллектор 3 с полостью 25 гидроцилиндра 22 поворота призмы 18 на 45° и с полостью 24 гидроцилиндра 23. Канал 46 соединен с каналом 43 специальным каналом. Это позволяет сократить число подводящих каналов коллектора и повысить его надежность.

Позорстный зажимной патрон работает следующим образом.

0 После установки в патрон.заготовки (не показана)на гидрораспределители 6 .и 7 подается команда от системы управ,пе ни я (не показана), и они устанавливаются в положение, изображенное на фиг. 1. Масло от источника 8 давления поступает по гибким шлангам 4 и 5. через коллектор 3 и по каналу

41(фиг. 1) во внутреннюю полость 35 плунжера 33, где открывает запорный клапан 36. открывая его запорный элемент 37 от седла,

0 и поступает в компенсационную камеру 31. Под воздействием давления масла на полый плунжер 33 со стороны компенсационной камеры 31 плунжер 33 перемещается влево (в сторону камеры 30), сжимая упругий эле5 мент 32. Далее масло поступает по каналу

42в зажимную (поршневую) полость 15 гидроцилиНдра 14 и перемещает плунжер с зажимным кулачком 12 до упора последнего в заготовку. Одновременно масло подается и

Q по каналам 46 и 43 в штоковую полость 16 (фиг. 1). однако площади полостей 15 и 16 несоизмеримы, вследствие чего и усилие на шток 13 со стороны полости 15 значительно выше. По каналу 44 масло под давлением

е поступает в поршневую полость 23 гидроцилиндра 21, перемещая его плунжер 19 до соприкосновения с боковой гранью призмы 18, фиксируя последнюю в положении, соответствующем ее повороту на 90°. Масло поступает также по каналу 44 в штоковую

полость 26 гидроцилйндра 22. отводя его плунжер 20 от призмы 18. Масло из штокбвой 24 и поршневой 25 полостей гидроцилиндров 21 и 22 поступает в канал 45, а оттуда через коллектор 3, гибкий шланг 9 и гидрораспределитель 7 - на слив.

Контроль за срабатыванием агрегатов патрона осуществляют с помощью реле 10 и 11. При необходимости поворота детали, например, на угол 90° производят переключение rидpopacпpeдeлиteля 7, подклю чая к источнику 8 давления магистрали, связанные с гибким шлангом 9, а магистрали, связанные со шлангом 5, соединяя со сливом. В результате плунжер 19 отходит от призмы 18, а плунжер 20 подходит к ней и, воздействуя на ее грани, поворачивает последнюю на угол 45°. Затем вновь производят переключение гидрораспределителя 7, обеспечивая первоначальное подключение магистралей, когда плунжер 20 отходит от призмы 18, а плунжер 19 поворачивает ее еще на 45°, доводя общий угол поворота до 90. В случае резкого (непредвиденного) падения давления в зажимной полости 15 (Этр может быть вызвано отключением источника 8 гидростанции или обрывом гибкого шланга 4) срабатывает реле 10, подаваясигнал на останов щпинделя станка. В это же время (т. е., в момент падения давления в канале 41) срабатывает запорный клапан 36, запорный элемент 37 которого садится на седло под действием давления жидкости и пружины 38, изолируя полость 15 от поврежденного шланга 4.

Однако утечки в гидроцилиндре 14 и в клапане 36 существуют и имеют вполне определенное значение, от которого зависит время сохранения в полости 15 необходимого давления. Чтобы увеличить это время, применяется система компенсации утечек, что осуществляется следующим образом. Плунжер 33 при подаче масла в поршневую полость 15 находится в крайнем левом положении, и пружина 32 сжата под действием давления масла в компенсационной камере.

По мере расхода масла из полостей канала 42, клапана 36 и поршневой полости 15 давление в компенсационной камере 31 снижается, и плунжер 33 перемещается на

какую-то величину вправо под действием пружина 32, и давление в указанных полостях увеличивается. Такое отслеживание величины первоначального давления продолжается, пока плунжер 33 не вытеснит все

масло из компенсационной камеры (т. е., не займет крайнее правое положение, определяемое моментом контакта торцовых поверхностей плунжера 33 и камеры 31). Этого времени вполне достаточно для срабатывания тормозных систем станка и надежной остановки его шпинделя.

-Формула изобретения

Поворотный зажимной патрон, содержащий корпус, раэмещенные в нем базовый и зажимной кулачки, гидроцилиндры поворота базового кулачка и привода зажимного кулачка, поршневые и штоковые полости которых соединены каналами подвода жидкости через кольцевые магистрали маслоподводящего устройства с гидросистемой управления, включающей гидроаккумулятор и обратный клапан, в полостях

которого размещены управляющийи запорный элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, канал подвода жидкости к поршневой полости гидроцилиндра

поворота базового кулачка соединен с каналом подвода жидкости к штоковой полости гидроцилиндра привода зажимного кулачка, и к этим каналам подключена полость обратного клапана, в которой размещен

управляющий элемент, а гидроаккумулятор установлен в расточке, выполненной в корпусе патрона, причем плунжер гидроаккумулятора выполнен полым, и обратный клапан установлен в полости плунжера, а запорный

элемент обратного клапана и плунжер гидроаккумулятора подпружинены встречно. 25 26 22 20

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для закрепления деталей на шпинделе станка при многосторонней обработке. Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения конструкции. В корпусе 1 размещены зажимной и базовый кулачки, а также гидроцилиндры поворота .базового кулачка и привода зажимного кулачка. Коллектор маслоподводящего устройства сое-дине'н с источником давления и поршневыми и штоковыми полостями гидроцилиндров, в расточке корпуса размещен гидроаккумулятор с полым плунжером 33, в котором расположен управляемый обратный клапан 36 с запорным'37 и управляющим 39 элементами. Пружины 32 и 38 установлены встречно. Канал подвода жидкости к поршневой полости гидроцилиндра соединен с каналом подвода жидкости к штоковой полости гидроцилиндра. Кроме того, к этим каналам подключена полость обратного клапана, в которой размещен управляющий элемент 39. Это сокращает число каналов маслораспределительного устройства с коллектором, что повышает надежность.. Размещение клапана в полости плунжера 33 упрощает конструкцию, что также повышает надежность. При падении давления в системе запорный элемент 37 запирает штоковую полость гидроцилиндра, а пружина 32 через плунжер 33 поддерживает в ней давление, исключая аварийную ситуацию. 2 ил.vefeд?«гrr-jrо кэттЛto>&заim 33 ft f^n.2 ff 'x '38 9S