Вращающийся пневмоцилиндр Советский патент 1993 года по МПК B23B31/30 

Изобретение относится к области станкостроения, а более конкретно к устройствам для привода зажима патронов.

Целью изобретения является повышение производительности путем исключения дисбаланса и нагрева при высокой частоте враа1ения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен осевой разрез вращающегося пнеемоцилиндра.

Вращающийся пневмсцилиндр содержит воздухоподводящую муфту с неподвижным корпусом 1 и крышкой 2, в подшипник 3 которой установлен вращающийся силовой узел, включающий корпус 4 с крышкой 5, центральный 6 и периферийный узел 7

подводящие каналы, выведенные на его торец и выполненные в переходном валике 8, соединяющем силовой узел и воздухоподводящую муфту.

Центральный 6 и периферийный 7 подводящие каналы соединены соответственно с центральным 9 и периферийным 10 отверстиями уплотнителя 11, установленного в корпусе муфты по оси вращения силового узла.

Центральный подводящий канал 6 соединен с бесштоковой полостью А силового узла, а периферийный подводящий канал 7 соединен с его штоковой полостью Б через проточку 12, выполненную а корпусе 4, и

ы

о

я

ю со

С4

симметричные каналы 13 и 14, выполненные в корпусе 4 и крышке 5 силового узла,

В уплотнителе 11 выполнены аксиальные отверстия 15, соединенные кольцевой проточкой, выполненной на торцевой поверхности уплотнителя, с периферийным отверстием 10, а в переходном валике 8 дополнительно выполнены аксиальные глухие каналы 16, расположенные симметрично на одной окружности с периферийным подводящим каналом 7 и соединенные с ним кольцевой проточкой, выполненной на торцевой поверхности переходного валика 8;обращённой к уплотнителю. Уплотнитель 11 пружиной 17, установленной в крышке 18, прижат к торцу переходного валика 8 силового узла и снабжен фиксатором, установленным на его наружной цилиндрической поверхности и выполненным в виде жестко связанных основаниями и повернутых друг относительно друга на 90о скоб 19 и 20. Скоба 19 входит в отверстия корпуса 1, а скоба 20 - в пазы уплотнителя 1.1, который выполнен из теплрпроводящего материала и снабжен контактными кольцами 21 и 22 из высокотемпературного графита. Кольцо 21 уплотняет кольцевые проточки, объединяющие периферийные отверстия 10и 15 уплотнителя и периферийные каналы 7 и 16 переходного валика, а кольцо 22 уплотняет .центральное отверстие 9 уплотнителя 1 1 и центральный подводящий канал 6 силового узла, Отверстия 23 и 24 подвода воздуха соединены через отверстия уплотнителя и каналы силового узла, соответственно, с бесштоковой полостью А и штоковой полостью Б пневмоцилиндра. Уплотнитель 1 1 с размещенными в нем контактирующими кольцами 21 и 22 образуют с торцом силового узла контактную уплотни- тельную пару 25.

Вращающийся пневмоцилиндр работает следующим образом.

Сжатый воздух под давлением от источника питания поступает через отверстие 23 корпуса 1 муфты, центральное отверстие 9 уплотнителя 11 и центральный канал б переходного валика 8 силового узла в его бес- штоковую полость А. Одновременно из штоковой полости Б воздух выходит в атмосферу через симметрично каналы 14 и 13 крышки 5 и корпуса А силового узла, проточку 12, периферийный канал 7 переходного валика, периферийные отверстия 10 и 15 уплотнителя 11 и отверстие 24 муфты. При

этом поршень силового узла осуществляет движение вправо (по чертежу).

Производительность и качество работы оборудования при использовании вращающихся зажимных пневмоцилиндров напрямую зависит от допускаемой частоты вращения силового узла. В свою очередь допускаемая частота вращения зависит от сбалансированности вращающихся частей

и от температуры нагрева контактной уплот- нительной пары.

Выполнение в переходном валике 8 силового узла дополнительных глухих каналов 16, расположенных на одной окружности с периферийным подводящим каналом 7, а также симметричных подводящих каналов 13 и 14 в корпусе и крышке вращающегося силового узла позволяет получить уравновешенную, сбалансированную конструкцию.

Предотвращение перетечек сжатого воздуха из центрального подводящего канала 6 к периферийному 7 в процессе вращения силового узла осуществляется путем

прижима торцовой поверхности уплотнителя-его графитовых колец 21 и 22 к торцовой поверхности переходного валика 8 силового узла, От величины усилия сжатия контактной пары 25 зависит ее износ и нагрев, особенно при высокой частоте вращения силового узла. Изменением положения крышки 18 относительно корпуса 1 муфты производится регулирование усилия пружины 17 и настройка величины прижатия уплотнителя 11 на минимальную величину, которая определяется как сумма сил, направленных на преодоление трения в уплотнениях самого уплотнителя в корпусе муфты и на компенсацию усилия, препятствующего соединению торцовых поверхностей из-за проникновения сжатого воздуха в зазоры, образованные шероховатостями соприкасающихся поверхностей. Для уменьшения величины усилия прижима

уплотнителя 11 к торцовой поверхности силового узла, уплотнитель выполнен разгруженным от воздействия сил, создаваемых потоком рабочей среды:

Скобы 19 и 20 предотвращают проворот

уплотнителя 11 относительно корпуса 1 под воздействием вращающегося силового узла и одновременно обеспечивают возможность осевого смещения уплотнителя относительно корпуса м не допускают его

перекоса,

Формула из обретения 1. Вращающийся пневмоцилиндр привода зажима патрона, содержащий воздухо- подводящую муфту с неподвижным корпусом и силовой узел с вращающимся корпусом и крышкой, в которых выполнены центральный и периферийный каналы подвода воздуха к полостям силового узла, а также уплотнитель с фиксатором и пружиной, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем исключения дисбаланса и нагрева при высокой частоте вращения, он снабжен установленным между силовым узлом и уплотнителем переходным валиком, в котором выполнены центральный, периферийные и глухие каналы, последние расположены симметрично относительно центральной оси, при этом пружина установлена с возможностью регулирования усилия в отверстии, выполненном в неподвижном корпусе воздухоподво- дящей муфты, причем уплотнитель снабжен торцевыми кольцами, а фиксатор выполнен в виде двух связанных между собой и повернутых на 180° относительно одна другой скоб, одна из которых расположена в отверстии неподвижного корпуса воздухе под вод я щей муфты, а другая - в пазах, выполненных в уплотнителе.

2. Пневмоцилиндр по п. 1, о т л и ч а ю - щи и с я тем, что уплотнитель выполнен из теплопроводящего материала, а торцевые уплотнительные кольца выполнены из высокотемпературного графита и размещены со- осно с центральным и периферийным каналами переходного валика и установлены на торце уплотнителя.

Изобретение относится к области станкостроения, а более конкретно - к устройствам для привода зажима патронов. Целью изобретения является повышение производительности путем исключения дисбаланса и нагрева при высокой частоте вращения. Вращающийся цилиндр содержит воздухоподводящую муфту с неподвижным корпусом, уплотнитель, переходный валик и силовой узел с поршнем и штоком, связанным с патроном. В промежуточном валике выполнены центральный и периферийные каналы, а в корпусе силового узла и его крышке периферийные каналы, расположенные, симметрично относительно оси корпуса. В валике выполнены глухие каналы. Пружина воздействует на уплотнитель и прижимает с регулируемым усилием торцевые уплотни- тельные кольца k торцу валика. Уплотнитель выполнен из теплопроводащего материала, а кольца из высокотемпературного графита. Введение глухих каналов и выполнение периферийных каналов симметричными позволяют исключить дисбаланс, и повысить частоту вращения пневмоцилиндра, а регулируемое усилие прижима колец и их материалы позволяют исключить перегрев при .тех же условиях. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, СО С