УСТРОЙСТВО для ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ШПИНДЕЛЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА Советский патент 1973 года по МПК B23Q5/16 

1

Изобретение относится к области станкостроения.

Известны устройства для переключения скоростей шпинделей металлорежущих станков, в которых изменение скорости вращения двигателя привода и переключение механизма коробки скоростей осуществляется от одного командоаппарата (вариатора).

В предлагаемом устройстве для передачи через каждую ступень коробки скоростей всего диапазона регулятора скорости двигателя в вариатор введена управляемая зубчатая муфта, выполненная в виде нормально сцепленной и нормально расцепленной зубчатых пар, колеса наружного зацепления которых жестко закреплены на подпружиненном новоротном валике, а одно колесо внутреннего зацепления жестко соединеио с лимбом, другое колесо внутреннего зацепления выполнено в виде подпружиненного диска, размещенного в корнусе муфты и несущего толкатель, во:;действующий на соответствующие каждой ступени коробки скоростей электровыключателп.

Кроме того, для фиксации положения лимба при переключении ступени коробки скоростей между нормально сцепленной и нормально расцепленной 3y64aTbiNtH парами расположена дополнительная нормально сцепленная зубчатая пара, зубчатое колесо наружгюго зацепления которой свободно насажено па

нодпружипенном валике, а зубчатое колесо внутреннего заценлепня установлено в корпусе муфты на скользящей щнопке.

На фиг. I - изображена структурная схема

нредлагаемого устройства, на фиг. 2 - разрез устройства; на фиг. 3 - то же, положение деталей в момент переключения механических ступеней коробки скоростей. Устройство для переключения скоростей

щпинделя металлорежущего станка состоит из коробки 1 скоростей, в которой смонтирован рабочнй шпиндель 2, вращаемый исполнительным двигателем 3 через мехапические стуиени 4 коробки скоростей. Изменение скорости

вращения и торможение двигателей осуществляется регуляторов 5 скорости, который электрически связан с задатчиком 6 скорости, смонтированным на вариаторе 7.

Переключение механических ступеней 4 скоростей осуществляется переключающим устройством 8.

Переключающее устройство 8 электрически связано с электровыключателями 9, 10 и 11, смонтированными также на вариаторе 7.

Вариатор 7 состоит из нодпружиненного валика 12, с жестко закрепленной на нем рукояткой 13 с буртом 14, на котором нанесен указатель 15. Подпружиненпый валик 12 имеет возможность осевого перемещения за счет

сжатия пружины 16. На валик 12 жестко посажено на шнонке 17 колесо 18 с наружными зубьями, нормально сцепленное с колесом 19 с внутренними зубьямн, которое жестко скреплено с лимбом 20 штифтами 21.

На лимбе нанесены числа, обозначающие скорости враш,ения шпинделя, например обороты в минуту, а также концентричпо дуговые линии 22, 23, 24, имеющие различную окраску.

На валике 12, а также на щпонке 17 носажены зубчатое колесо 25 наружного зацепления, диск 26 и колесо 27 наружного зацепления. Наружный диаметр диска 26 равен диаметру окружности выступов зубчатого колеса 25.

Зубчатые колеса 18, 25, 27 и диск 26 зафиксированы на валике 12 в осевом направлении пружинным кольцом 28.

В корпусе 29 муфты, закрепленном на корпусе вариатора 30, размещены колеса 31 и 32 с внутренними зубьями, которые прижаты к буртику корпуса 29 пружинами 33. На колесе 32 смонтирован толкатель 34, воздействующий через щтыри 35 на электровыключатели 9, 10, 11. Колесо 31 связано с корпусом 29 скользящей щпопкой 36 и сцеплено с зубчатым колесом 37 с наружными зубьями, посаженным на валике 12 с возможностью вращения.

Зубчатое колесо 27 сцеплено с зубчатым колесом 38, жестко насаженным на йалик 39 задатчика 6. На валике 39 укреплены ползушки 40 и 41, скользящие по электроконтактам 42 и 43 и связанные электрически с регулятором 5 скорости.

В буртике корпуса 29 муфты выполнены пазы 44, 45, 46, расположенные напротив щтырей электровыключателей 9, 10, 11.

Корпус вариатора 30 смонтирован на панели 47 пульта управления станком, на которой нанесен указатель 48.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Вращение от исполнительного двигателя 3 через механические ступени 4 передается на шпиндель 2. Изменение и регулирование скорости вращения двигателя 3 осуществляется регулятором 5 скорости.

Переключение механических ступеней осуществляется переключающим устройством 8.

Задание скорости в полном диапазоне изменения скоростей регулятора 3 и переключение механических ступеней 4 осуществляется по электрическим каналам однорукоятным вариатором 7. Изменение скорости вращения щпинделя 2 в пределах механической ступени производится поворотом рукоятки 13. При этом поворачивается валик 12 и через зубчатую передачу, колеса 27 и 38, введенные конструктивно, поворот передается валику 39 задатчика 6. Ползушки 40 и 41 перемещаются при этом по контактам 42 и 43 и тем самым изменяют входной сигнал регулятора 5.

Переключение механических ступеней скоростей производится следующим образом.

Рукоятка 13 оттягивается до упора, при этом зубчатое колесо 18 вы.чодит из зацепления с колесом 19 и размыкает кинематическую связь задатчика 6 с лимбом 20; а зубчатое колесо 37 входит в зацепление с зубчатым колесом 19, в то же время оставаясь в зацеплении с зубчатым колесом 31 и фиксируя положение лимба 20 относительно указателя 48 на панели 47 пульта. Зубчатое колесо 25 входит в зацепление с колесом 32, при этом диск 26 упирается в торцовые поверхности зубьев колеса 32 и перемещает его вместе с колесом 31 в осевом направлении до выхода толкателя 34 из паза 44; штырь 35 освобождает кнопку электровыключателя 9, который подает сигнал в регулятор 5 скорости о торможении исполнительного двигателя 3 и в переключающее устройство 8 о начале цикла переключения механической ступени.

Зубчатое колесо 27 и 38 остаются в зацеплении, так как ширина зубчатого колеса 38 больше хода рукоятки 13.

Рукоятка 13 поворачивается до совмещения указателя 15 с началом дуговой линии 22, 23 или 24, соответствующей выбираемой механической ступени, при этом зубчатое колесо 32 с толкателем 34 поворачивается до совмещения с пазом, который соответствует началу выбранной механической ступени; ползушки 40 и 41 задатчика 6 устанавливаются на контакт, соответствующий минимальной скорости регулятора 5.

Рукоятка 13 отпускается, и под действием пружины 16 валик 12 .перемещается в основное рабочее положение, которое было до начала переключения.

При этом толкатель 34 нажимает на штырь электровыключателя выбранной механической ступени. Электровыключатель подает сигнал в регулятор скорости 5 и в переключающее устройство 8. Начинает работать схема сравнения заданного положения блоков на вариаторе 7 и истинного ноложения блоков в переключающем устройстве 8. При их совпадении цикл переключения механической ступени заканчивается, и двигатель 3 автоматически пускается на новую скорость в прежнем направлении вращения.

Предмет изобретения

1. Устройство для переключения скоростей щпинделя металлорежущего станка, снабжённое однорукояточным вариатором для управления, отличающееся тем, что, с целью передачи через каждую ступепь коробки скоростей всего диапазона регулятора скорости двигателя, в вариатор введена управляемая зубчатая муфта, выполненная в виде нормально сцепленной и нормально расцепленной зубчатых пар, колеса наружного зацепления которых жестко закреплены на подпружиненном поворотном валике, а одно колесо внутреннего зацепления жестко соединено с лимбом, другое колесо внутреннего зацепления выполнено в виде подпружиненного диска, размещенного

в корпусе муфты и несущего толкатель, воздействующий на соответствующие каждой ступени коробки скоростей электровыключатели. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью фиксации положения лимба при переключении ступеней коробки скоростей, между нормально сцепленной и нормально

расцепленной зубчатыми парами располол ена дополнительная нормально сцепленная зубчатая пара, зубчатое колесо наружного зацепления которой свободно насажено на подпружиненном валике, а зубчатое колесо внутреннего зацепления установлено в корпусе муфты на скользящей шпонке.

7

Фиь 1

чО J

13

13