Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости и отвода стружки при глубоком сверлении Советский патент 1992 года по МПК B23Q11/10 

(Л

С

Сущность изобретения: устройство содержит систему трубопроводов, связанную с пульсатором давления. Пульсатор 5 давления содержит маховик 9, вал 11 которого, содержащий подвижный стержень 26 с пластиной 27, входит в отверстие 14. В дне отверстия 14 выполнены две сегментные впадины с дугообразными канавками, связанные каналами с полостью 20 камеры корпуса 15 с поршень-разделителем 22. Полость 23 сообщается с осевым каналом 24 стебля инструмента 4 и трубопроводом. В устройстве имеется механизм 30 ориентации пластины 27 и механизм 35 перемещения стержня 26. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к металлообработке, а именно к устройствам для подачи смззочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) при глубоком сверлении

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) при глубоком сверлении, содер жащее насос с обратным и предохранительным клапаном, систему трубопроводов к стеблю инструмента с осевым каналом и пульсатор давления СОЖ, выполненный в виде диска с сегментными отверстиями, установленного в полом корпусе.

Недостатком данного устройства является аыполнение пульсатора в виде диска с сегментными отверстиями, установленного в полом корпусе с возможностью периодического перекрытия патрубков, связывающих полость корпуса с трубопроводами подачи и отвода СОЖ

Данная конструкция пульсатора не позволяет повысить давление более чем в 1,5- 2 раза, что при ограниченных возможностях насосных станций по расходу и давлению не, может гарантировать надежного отвода i/f дробления стружки из зоны резания безуве- личения мощности насоса, а следовательно, и энергозатрат.

Другими важными недостатками являются трудности, связанные с обеспечением надежного уплотнения СОЖ в пульсаторе так как это уплотнение необходимо осуществлять по большим площадям плоскостей диска с сегментными отверстиями и требует специальных конструкций уплотняющих устройств, компенсирующих износ вращающегося диска, при этом для обеспечения работоспособности такого пульсатора необходима высокая степень очистки СОЖ.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности охлаждения и отj ПС7ПН&

-ч

|О

IN

ЧЭ Ь ;-Ч

вода стружки за счет повышения давления и скорости СОЖ в импульсе.

На фиг. 1 изображено устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и отвода стружки при глубоком сверлении, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 2.

Устройство содержит насос 1, бак 2, систему трубопроводов 3 к стеблю инструмента 4, пульсатор 5 давления, переливной предохранительный клапан 6, фильтр 7 и обратный клапан 8.

Пульсатор 5 давления содержит полый маховик 9, выполненный за одно целое со шкивом 10, жестко связанным с ним полым валом 11, расположенным в подшипниках 12 стойки 13 и размещенным в глухом отверстии 14, выполненном с торца зафиксированного от проворота корпуса 15, имеющем два уплотнительных выступа 16, образованных сегментными впадинами 17 с дугообразными канавками 18, выполненными в дне отверстия 14 и заполненными жидкостной средой и связанные каналами 19 с полостью 20 камеры, выполненной с другого торца корпуса 15, снабженной подпружиненным пружиной 21 поршнем-разделителем 22.

Другая полость 23 камеры сообщается с осевым каналом 24 стебля инструмента 4 и через обратный клапан 25 - с трубопроводом 3 подачи СОЖ.

Маховик 9 и вал 11 содержат подвижный в осевом направлении стержень 26, контактирующий с одной стороны с установленным в полости маховика механизмом перемещения стержня, а с другой - с механизмом ориентации прямоугольной пластины 27, диаметрально расположенной на нем и в торцевом пазу 28 паза 11, причем в пластине 27 выполнены отверстия 29, расположенные параллельно оси вращения маховика 9.

Корпус 15 содержит механизм 30 ориентации пластины 27, выполненной в виде подпружиненных пружинами 31 ползунов 32, расположенных в радиальных отверстиях 33 корпуса 15 с возможностью периодического взаимодействия с прямоугольным выступом 34, выполненным с цилиндрическим концом на торце стержня 26, обращенным к полости 20 камеры корпуса, причем расположение выступа 34 перпендикулярно прямоугольной пластине 28, а ось радиальных отверстий 33 параллельна оси, соединяющей уплотняющие выступы 16,

Пульсатор давления снабжен механизмом перемещения 35 стержня 26, состоящим из грузов 36, размещенных в радиальных отверстиях 37 маховика 9, шарнирно связанных посредством тяг 38 с подвижным стержнем 26, выполненным с осевым отверстием 39, подпружиненным пружиной 40 относительно маховика, причем осе.вое отверстие 39 выполнено с кольцевой канавкой 41, а также из подпружиненной пружиной 42 втулки 43 с радиальными отверстиями 44 с расположенными в них шариками 45 и установленной на ступенчатом валике 46 маховика,

причем шарики 45 взаимодействуют с кольцевой канавкой 41 отверстия 39 и поверхностью 47 ступенчатого валика 46.

Устройство для подачи СОЖ работает следующим образом.

СОЖ от насоса 1 по трубопроводу 3 подается в полость 23 камеры корпуса 15 и оттуда в канал 24 стебля инструмента 4 сверлильного станка. Давление и расход насоса выбирают таким образом, чтобы обеслечить минимально возможный расход СОЖ, необходимый для нормального режима сверления, дробления и отвода стружки. Одновременно с этим происходит пуск двигателя (не показан) и разгон посредством клиноременной передачи маховика 9 пульсатора давления 4. С ростом угловой скорости маховика возрастают и центробежные силы, действующие на грузы 36, размещенные в радиальных отверстиях 37

маховика 9, в результате чего грузы 36 начинают перемещаться к периферии маховика 9, перемещая влево через тяги 38 стержень 26 и втулку 46, расположенную в осевом отверстии 39 стержня, сцепленные посредством шариков 46, сжимая пружины 40 и 42 соответственно. Одновременно с этим начнется выход прямоугольной пластины 28 из торцевого паза вала 11, диаметрально расположенной на стержне 26.

Однако дальнейшее движение стержня 26 окажется возможным лишь при достижении маховиком 9 заданной угловой скорости, когда радиальные отверстия 44 втулки

43 совместятся с поверхностью 47 ступенчатого валика 46. При этом шарики 45 под действием кольцевой канавки 41 утопятся в радиальных отверстиях 44, позволяя тем самым стержню 26 совершать дальнейшее

осевое перемещение, которое становится возможным в положении, при котором прямоугольная пластина 28 расположится над уплотняющими выступами 16 глухого отверстия 14. Выполнение этого условия обеспе швается взаимодействием прямоугольного

выступа 34 с подпружиненными пружинами 31, ползунами 32 механизма ориентации 30.

При срабатывании механизма ориентации 30 пластина перемещается влево до упора в дно сегментных впадин 17. При этом жидкость перетекает через отверстие 29 в пластине 28, что снижает сопротивление осевому перемещению стержня 26 и связанной с ним пластины 28.

Но перемещение пластины 28 до упора в дно сегментных впадин 17 происходит при угловом перемещении вала 11 маховика 9 относительно корпуса 15 на некоторый угол. При этом происходит перетекание жидкости через имеющиеся при неполном осевом перемещении пластины 28 зазоры между пластиной и дном сегментных впадин 17 и через дугообразные канавки 18. При дальнейшем вращении вала 11 относительно корпуса 15 пластина 28 проходит дугообразные канавки 18, происходит динамическое уплотнение жидкости в образовавшихся замкнутых объемах, вытеснение жидкости через каналы 19 в полость 20 камеры корпуса 15 и импульсная передача накопленной маховиком 9 кинетической энергии поршню-разделителю 22.

Кинетическая энергия от поршня 22 передается смазочно-охлаждающей жидкости, текущей по каналу 24 стебля 4 и по зазору между стеблем и стенками отверстия.

Скорость течения СОЖ по зазору при этом резко увеличивается, давление в жидкости возрастает, что способствует размельчению стружки и удалению ее из зазора. Маховик 9 при этом останавливается.

Пружины 40 и 42 распрямляются, возвращая механизм перемещения 35 в исходное положение, одновременно с этим переводя стержень в крайнее правое положение так, что прямоугольная пластина 28 полностью войдет в торцовой паз вала 11 маховика 9.

В результате этого перемещения уплотняющие выступы 16 не препятствуют дальнейшему угловому перемещению (вращению вала 11 маховика 9 относительно корпуса 15 пульсатора 5, снова начинается разгон маховика, и весь цикл повторяется.

Формула изобретения

маховиком, жестко связанным с ним полым валом с торцевым пазом, размещенным в полостях маховика и вала подвижным в осевом направлении стержнем,Диаметрально расположенной на нем и в торцевом пазу

вала прямоугольной пластиной, установленным в полости маховика механизмом перемещения стержня, расположенным в корпусе и связанным со стержнем механизмом ориентации пластины и размещенным

в камере поршнем-разделителем, при этом в корпусе с другого его торца выполнено предназначенное для размещения вала маховика и пластины глухое отверстие, в дне которого выполнены сегментные впадины с

дугообразными канавками, связанные каналами с камерой.

со стержнем грузов, подпружиненной относительно маховика втулки с радиальными отверстиями, жестко связанного с маховиком и расположенного во втулке ступенчатого валика, шариков и размещенной между

стержнем и маховиком пружины, при этом в маховике выполнены радиальные отверстия для размещения грузов, в стержне - осевое отверстие для размещения втулки и кольцевая канавка, а шарики расположены в радиальных отверстиях втулки с возможностью взаимодействия с поверхностями ступенчатого валика и упомянутой кольцевой канавки.

и прямоугольным выступом.

tN

в

С: л

-j

О) Ј О .Ь -J

фиг. 4

16

3k

30

Фиг. 5

12Л

38

36

М

43

Фиг. 6