Вращающийся пневмо(гидро)цилиндр Советский патент 1992 года по МПК B23B31/30 F15B15/06 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для привода зажимных патронов токарных станков.

Известен вращающийся пневмоци- линдр (а.с. СССР N 1348076, кл. В 23 В 31/30), содержащий корпус с крышкой, внутри которого установлен поршень, разделяющий расточку корпуса на две полости и жестко связанный с полым штоком, устройство подвода рабочей среды.

Контроль давления в рабочей полости осуществляется с помощью реле давления, установленного вне цилиндра.

Недостатком известного пневмо(гид- ро)привода является невозможность обеспечения полной безопасности при его работе, обусловленная расположением реле давления на значительном расстоянии от

контролируемой полости, что приводит к запаздыванию срабатывания реле при падении давления в камере цилиндра.

Известен также вращающийся пнев- мо(гидро)цилиндр(ЕПВ № 0200796, кл. В 23 В 31/30), наиболее близкий заявленному и выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус с крышкой, внутри которого установлен поршень, разделяющий расточку корпуса на две полости и жестко связанный с полым штоком, устройство подвода рабочей среды и устройство контроля величины давления в рабочей полости, состоящее из одного или нескольких контролирующих поршней, установленных в параллельных оси цилиндра цилиндрических камерах, соединенных с рабочими полостями и закрытых крышкой цилиндра, подвижного элемента, взаимодействующего с одной

ч

ы

00

ы

стороны с выдвижным элементом контролируемого поршня, а с другой - с установленным на неподвижной части устройства подвода рабочей среды датчиком, и установочной пружины, взаимодействующей с регулируемым, упором. В нем установочная пружина и регулируемый упор установлены снаружи цилиндра на выступающей части его крышки. Размещение непосредственно в цилиндре устройства контроля величины давления в рабочей полости позволяет значительно повысить безопасность его работы.

Недостатком известного пневмо(гид- ро)цилиндра является несколько увеличенное время его разгона и торможения, обусловленное увеличением массы вращающихся частей цилиндра, т.к. установочная пружина и регулируемый упор установлены снаружи цилиндра на выступающей части его крышки.

Указанный недостаток приводит к снижению производительности автоматизированного оборудования.

Целью изобретения является повышение производительности автоматизируемого оборудования при обеспечении безопасности работы за счет снижения массы вращающихся частей цилиндра.

Указанная цель достигается тем, что во вращающемся пневмо(гидро)цмлиндре, содержащем корпус с крышкой, внутри которого установлен поршень, разделяющий расточку корпуса на две полости и жестко связанный с полым штоком, устройство для подвода рабочей среды и устройство конт- роля величины давления в рабочей полости, состоящее из одного или нескольких контролирующих поршней, установленных в параллельных оси цилиндра цилиндрических камерах, соединенных с рабочими полостями цилиндра, подвижного элемента, взаимодействующего с одной стороны с выдвижным элементом контролирующею поршня, а с другой - с установленным на неподвижной части устройства подвода рабочей среды датчиком, и установленной пружины, взаимодействующей с регулируемым упором, согласно изобретению, регулируемый упор размещен в камере контролирующего поршня на его выдвижном элементе с возможностью осевого перемещения относительно него, а выдвижной элемент соединен с подвижным элементом, выполнен отдельно от контролирующего поршня и поджат к последнему установочной пружиной, размещенной ко- аксиально выдвижному элементу между регулируемым упором и крышкой цилиндра.

Мы получили два новых признака:

1. Регулируемый упор размещен в камере контролируемого поршня на его выдвижном элементе с возможностью осевого перемещения относительно него,

2. Выдвижной элемент соединен с подвижным элементом, выполнен отдельно от контролирующего поршня и поджат к последнему установочной пружиной, размещенной коаксиально выдвижному элементу

0 между регулируемым упором и крышкой цилиндра.

Таким образом, заявленный вращающийся пнеамо(гидро)цилиндр соответствует критерию новизна.

5 Первый новый признак позволяет уменьшить габариты регулируемого упора и уменьшить размеры, а следовательно, массу вращающихся частей цилиндра.

Второй новый признак также способствует снижению массы вращающихся частей,

0 т.к. позволяет при меньших габаритах установочной пружины обеспечить возможность регулирования заданного давления и обеспечить контроль заданной величины давления в рабочей камере.

5 Оба признака вместе обеспечивают существенное снижение массы вращающихся частей цилиндра, а следовательно, и производительность автоматизируемого оборудования за счет уменьшения времени разгона

0 и торможения цилиндра (подготовительного времени).

Вышесказанное, а также отсутствие этих признаков в известных технических решениях в исследуемой и смежных областях

5 техники обеспечивают заявленному техническому решению соответствие критерию существенные отличия.

На чертеже представлена конструкция вращающегося пиевмо(гидро)цилиидра.

0 Вращающийся пневм о(гидро)цилиндр соедержит корпус 1 с крышкой 2, поршень 3, жестко связанный с полым штоком 4, разделяющий расточку корпуса на две полости А и В, устройство подвода рабочей сре5 ды 5, устройство контроля величины давления в рабочей полости, состоящее из двух контролирующих поршней 6, установленных симметрично в параллельных оси цилиндра цилиндрических камерах 7, сое0 диненных с рабочими полостями, и подвижного элемента 8, установленного с внешней стороны крышки 2, связанного с проходящими через крышку 2 выдвижными элементами 9, и взаимодействующего с

5 установленным на неподвижной части 10 устройства подвода рабочей среды датчиком 11, причем регулируемые упоры 12 размещены о камерах контролирующих поршней на выдвижных элементах 8 с возможностыо осевого перемещения относительно них, а выдвижные элементы 9 выполнены отдельно от поршня 6 и поджаты к нему установочной пружиной 13, размещенной в камере 7 краксиэльно выдвижному элементу между регулируемым упором и крышкой цилиндра. Причем каждый регулируемый упор 12 зафиксирован от проворота относительно выдвижного элемента, например, путем выполнения паза 14 в корпусе и выступа 15 на выдвижном элементе.

Устройство подвода рабочей среды 5 состоит из неподвижной части 10, в которой выполнены подводящие отверстия 16 и 17 и установлены подшипники 18, в которых вращается крышка цилиндра с каналами 19 и 20, связанными через проточки 21 и 22 с подводящими отверстиями 16 и 17.

Каналы 19 и 20 через управляемые обратные клапаны 23 и 24 (показаны условно) и каналы 25 и 26 соединены с полостями А и Б цилиндра. Рабочая полость Б цилиндра каналами 27 соединена с полостями 28 контролирующих поршней 6.

Вращающийся пневмо(гидро)цилиндр работает следующим образом.

Рабочая среда от источника питания поступает через отверстие 16 неподвижной части 10 устройства подвода рабочей среды 5, проточку 21, канал 19 в крышке 2, обратный клапан 23 и канал 25 в корпусе 1 в полость Б цилиндра. Одновременно из полости А рабочая среда выходит через канал 26, клапан 24, который открыт под действием давления рабочей среды в канале 19, и канал 20, проточку 22 и отверстие 17 в атмосферу (или на слив). При этом поршень 3 цилиндра перемещается влево (по чертежу) и шток 4 осуществляет зажим изделия.

Учитывая, что в большинстве случаев использования вращающихся цилиндров с полым штоком зажим изделия осуществляется при перемещении поршня влево, устройство контроля давления в предлагаемом цилиндре установлено в полости Б.

Рабочая среда под давлением из полости Б по каналам 27 поступает в камеры 28 контролирующих поршней 6 и перемещает их. Поршни 6 толкают выдвижные элементы 9, связанные с подвижным элементом 8. Последний перемещается в направлении датчика 11, который срабатывает при зазоре 1-1,5 мм и подает в систему управления сигнал на включение вращения цилиндра.

Настройка контролируемой величины давления в камере цилиндра осуществляется путем вращения выдвижного элемента 9. При этом регулируемый упор 12, установленный на резьбе, нарезанной на выдвижном элементе 9, перемещается влево или вправо в зависимости от направления вращения элемента 9 и фиксируется от проворота относительно выдвижного элемента выступом 14, входящим в паз 15 цилиндрической камеры 7.

При перемещении регулируемого упора

12изменяется усилие прижима установочной пружиной 13 выдвижного элемента 9 к

0 торцевой поверхности поршня 6. уравновешивающей толкающее усилие поршня 6 под воздействием давления рабочей среды в полости Б.

При уменьшении давления в рабочей

5 полости ниже величины настройки пружина

13перемещает выдвижной элемент 9, а с ним и подвижный элемент 8 вправо (по чертежу), Зазор между датчиком 11 и подвижным элементом увеличивается и сигнал от

0 датчика 11 исчезает, т.е. вращение цилиндра прекращается.

Размещение установочной пружины и регулируемого упора устройства контроля давления в камере контролирующего порш5 ня позволяет уменьшить их габариты по сравнению с известным техническим решением, а следовательно, и массу вращающихся частей, что позволяет уменьшить время разгона и торможения цилиндра.

0 Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет повысить произво- дительностьавтоматизируемого

оборудования на 2-3% за счет снижения металлоемкости (на 5%).

5Фор мула изобретения

Вращающийся пневмо(гидро)цилиндр, содержащий корпус, в котором с образованием рабочих полостей установлен поршень, жестко связанный с полым штоком,

0 устройство для подвода рабочей среды и устройство для контроля величины давления в рабочих полостях, состоящее по крайней мере из одного контролирующего поршня с толкателем, установленного в па5 раллельной оси цилиндра камере, сообщенной с одной из рабочих полостей, датчика и подвижного элемента, установленного между датчиком и толкателем и подпружиненного относительно регулируемого упора, о т л0 ичающийся тем, что, с ц елыо повышения производительности автоматизированного оборудования при обеспечении безопасной работы за счет снижения массы вращающихся частей, регулируемый упор размещен

5 Б камере контролирующего поршня на толкателе и снабжен приводом осевого перемещения, выполненным в виде резьбовой пары с головкой винта, размещенной на конце толкателя и зафиксированной относительно заслонки в осевом направлении.

Применение: в устройствах для привода зажимных патронов токарных станков. Сущность изобретения: регулируемый упор размещен в камере контролирующего поршня на его выдвижном элементе с возможностью осевого перемещения относительно него, а выдвижной элемент соединен с подвижным элементом, выполнен отдельно от контролирующего поршня и поджат к последнему установочной пружиной, размещенной коаксиально выдвижному элементу между регулируемым упором и крышкой цилиндра. 1 ил.