Сверлильная головка Советский патент 1992 года по МПК B23B47/22 

Изобретение отнвсится к станкостроению, в частности к сверлильным головкам, и может быть использовано в переносных сверлильных устройствах с пневмоприводом, например в пневмодрелях.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обеспечения регулируемой осевой подачи.

На фиг. 1 изображена сверлильная головка, защитный кожух которой расположен в крайнем правом положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, с кожухом, расположенным в крайнем левом положении; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - размещение отклоняю;щих щитков; на фиг. 5 - разрез Б-Б На фиг. 4.

Сверлильная головкасостоит из корпуса 1 с воздухоподводящим каналом 2, ротора 3 с предсопловой камерой 4, защитного кожуха 5, фиксатора 6 и инструментального шпинделя 7.

Ротор 3 выполнен из полого цилиндра 8 со сквозными окнами 9, рядом с которыми размещены лопатки 10. С целью уравнрвещивания поперечных сил общее количество окон с лопатками должно быть четным, при этом каждая пара (окно-лопатка) размещена взаимно противоположно одна относительно другой.

Защитный кожух 5 содержит профильные участки М, соединенные между собой силовой цилиндрической оболочкой 12 с от-верстиями 13. Окна 9 и лопатки 10 совместно с профильными участками II кожуха 5 соответственно образуют критический и закритический участки соплового тракта.

Кожух 5 установлен на роторе 3 по посадочной поверхности 14.

Между неподвижными, и вращающимися частями сверлильной головки, а именно между корпусом 1 и ротором 3, а также между кожухом 5 и ротором 3, установлены уплотнения 15.

Сверлильная головка работает следующим образом.

Рабочее тело под давлением через канал 2 в корпусе 1 поступает в предсопловую камеру 4 и через окна 9 в полом цилиндре 8 ротора 3 и отверстия 13 в кожухе 5 истекает в атмосферу. В сужающейся части окон 9 и на выходе из них Тазовый поток достигает соответственно дозвуковой и звуковой скорости. В дальнейшем расширение потока сопровождается увеличением его скорости до сверхзвуковых величин. При этом сверхзвуковой газовый поток воздействует на вогнутую (внутреннюю) часть лопатки 10, расположенную напротив окна 9. На внешнюю часть лопатки 10 поток не оказывает существенного влияния ввиду большого угла разворота потока.. В результате на элементарный участок поверхности лопатки воздействует результирующая сила, создающая крутящий момент, обеспечивающий вращение ротора со шпинделем 7. При этом крутящий момент на роторе 3, а следовательно, и на инструментальном щпинделе 7 прямо пропорционален интегралу сил давления на поверхности лопатки, расстоянию от оси симметрии до места приложения результирующей силы и количеству окон с лопатками. Рассмотренный выше порядок работы справедлив для случая, когда аба профильных участка 11 защитного кожуха 5 равно удалены от концов лопаток 10 (нейтральное положение, показанное пунктирной линией на фиг. 2), при этом осевая подача отсутствует, так как незначительные по величине осевые составляющие от профильных участков 11 кожуха 5 направлены в противоположные сторонь, т. е. их результатующая равна нулю. Осевая подача осуществляется следующим образом. Защитный кожух 5 смещают в одно из крайних положений - правое или левое (в зависимости от требуемого направления подачи), в котором зазор между профильными участками М кожуха 5 и краевыми участками лопаток 10 минимален. Величина осевой подачи при этом имеет максимальное значение. С помощью фиксатора 6 кожух 5 закрепляют на корпусе 1. При подаче рабочего тела в корпус головки в сужающейся части окон 9 полого цилиндра 8 газовый поток разгоняется, при выходе из них реализуется сверхзвуковое истечение, в процессе которого расширяющийся газовый поток воздействует как на вогнутую часть лопаток 10, так и на профильные участки 11 кожуха 5. Возникающий при этом перепад давлений на лопатках 10 и на профильных участках 11 кожуха создает одновременно крутящий момент на роторе 3 и осевую продольную силу в направлении подачи инструментального шпинделя 7. Осевое усилие на кожухе 5 передается на корпус 1 головки с помощью фиксатора 6. С целью повышения максимальных усилий в обоих продольных направлениях на противоположных концах нескольких или всех лопаток 10 симметрично установлены отклоняющие щитки 16. При работе свер лильной головки такой конструкции истекающий газовый поток под воздействием щитков-16 отклоняется в направлении профильного участка 11, что обеспечивает повыщение распределения давления по поверхности последнего и увеличение суммарной осевой составляющей, т. е. увеличение осевой подачи. С целью исключения радиального биения щитки 16 установлены попарно на противоположно расположенных одна относительно другой лопатках 10, что обеспечивает компенсацию поперечных составляющих лопаток аналогичной симметричной составляющей. Таким образом, предложенная конструкция позволяет реализовать практически неизменный крутящий момент на инструментальном щпинделе при его регулируемой продольной подаче. Формула изобретения 1. Сверлильная головка, содержащая кожух, закрепленный на корпусе, в котором размещен включающий лопатки ротор, несущий шпиндель, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения регулируемой осевой подачи, ротор представляет собой полый цилиндр, на образующей поверхности которого выполнено четное количество сквозных окон, каждое из которых имеет на наружной поверхности цилиндра меньщее поперечное сечение, чем на его внутренней поверхности, кожух установлен с возможностью осевого перемещения и выполнен в виде профильных участков и соединенной с ними цилиндрической оболочки, в которой образованы, отверстия, а лопатки выполнены вогнутыми- и имеют боковые поверхности, идентичные форме профильны-х участков кожуха, герметично соединенного с корпусом и ротором, при этом лопатки размещены вдоль упомянутых окон, а все окна и лопатки расположены симметрично друг относительно друга и центра ротора. 2. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена щитками, расположенными на вогнутой поверхности лопаток.

fe

Фиг. 1

Использование: станкостроение, а именно сверлильные устройства с пневмоприводом, например пневмодрели. Цель — расширение ' технологических возможностей. Сущность изобретения: обеспечение регулируемой осевой подачи, которое достигается .за счет выполнения ротора 3 в виде полого цилиндра, на образующей поверхности которого выполнено четное количество сквозных окон. Вдоль упомянутых окон на роторе 3, размещены лопатки, выполненные вогнутыми. Для уравновешивания поперечных сил каждая пара (окно—лопатка) размещена взаимно противоположно относительно друг друга. Ротор 3 с лопатками охватывает кожух 5 с отверстиями 13, установленный с возможностью осевого перемещения и герметично соединенный с корпусом 1 и ротором 3. 1 3. п. ф-лы, 5 ил.

Нейтральное х положение

SZKIS. .js. л

Фиг. 2

72

Фиг.З

16

фиг 4

П

ери г. 5