Опорный узел для возвратно-поступа-тельного движения Советский патент 1976 года по МПК B23Q1/38 

1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в суппорте высокоточного станка для высокой точности перемещений и стабильности позиционирования.

Известен опорный узел для возвратно-поступательного движения, содержащий пиноль, смонтированную в корпусе на гидростатических опорах и образующую с корпусом управляющие полости, соединенные с источником давления рабочей жидкости и сливной магистралью.

Предлагаемый узел отличается от известного тем, что пиноль выполнена по меньщей мере с одной сегментообразной прорезью, а корпус снабжен по меньщей мере одним сегментообразным вкладыщем, входящим в эту прорезь и образующим торцами со стенками прорези управляющие полости, а основание которого выполнено с несущим карманом, при этом суммарная длина управляющих полостей равна величине осевого хода пиноли.

Такое выполнение улучщает эксплуатационные характеристики узла и ограничивает окружное перемещение пиноли.

На фиг. 1 изображен предлагаемый узел в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4-6 - варианты предлагаемой конструкции.

Опорный узел содержит пиноль 1, установленную в корпусе 2 на гидростатических опорах. Первая опора выполнена в виде гидростатического подщипника с четырьмя несущими карманами 3, соединенными через дроссели 4 с источником давления. Вторая опора образована тремя несущими карманами 5, выполненными в корпусе 2, и двумя несущими карманами 6, выполненными в основании сегментообразного вкладыща 7, закрепленного в корпусе 2. Вкладыш 7 с зазором входит в прорезь 8 пиноли 1. Несущие карманы 5 и 6 через дроссели 4 соединены с источником давления. Несущие карманы опор окружены дренажными канавками 9, соединенными со сливной магистралью. Между торцами вкладыща 7 и стенками прорези 8 образованы гидравлические управляющие полости 10 и 11, суммарная длина которых равна величине осевого хода пиноли 1. Полости 10 и 11 соединены с источником давления и сливной магистралью через управляющее устройство 12, в качестве которого может быть применен, например, гидрозолотник.

На фиг. 4 показан вариант выполнения пиноли с тремя вкладышами 7. Несущие карманы представляют собой выемки 13 (фиг. 5) во вкладышах 7.

Для повышения усилия осевого перемещения пиноль 1 может быть выполнена с сегментообразной прорезью 8, открытой с одной стоРОНЫ в полость 14 гидропривода (фиг. 6), которая образована торцом пиноли 1 и крышкой 15, закрепленной на корпусе 2.

Работа узла заключается в следующем.

Жидкость под давлением подается через дроссели 4 в несущие карманы 3, 5, 6 или 13. Через зазор между пинолью 1 и отверстием корпуса 2, а также между дном сегментообразной прорези 8 и основанием вкладыша 7 жидкость попадает в дренажные канавки 9, а из них - в сливную магистраль. При этом пиноль 1 всплывает на жестком слое жидкости и центрируется относительно оси отверстия корпуса 2. Несущие карманы 3, 5, 6 или 13 удерживают пиноль 1 от радиальных перемещений, причем карманы 6 или 13 не позволяют ей повернуться вокруг оси. Например, при повороте по часовой стрелке зазор, разделяющий основание вкладыша 7 и дно прорези 8, уменьшается со стороны левого кармана 6 (фиг. 3) или левого кармана 13 (фиг. 4) и давление в этом кармане возрастает, одновременно зазор со стороны правого кармана 6 (фиг. 3) или правого кармана 13 (фиг. 4) увеличивается и давление в кармане уменьшается. Возникающая в этих карманах разность давлений удерживает пиноль 1 от поворота. Пиноль 1 можно перемещать вдоль оси, преодолевая при этом силу жидкостного трения в гидростатических опорах.

Величина осевого хода пиноли 1 равна разности длин сегментообразной прорези 8 и вкладыша 7 (фиг. 1) или суммарной длине полостей 10 и 11, т. е. /1+/2.

Пиноль 1 можно перемещать вдоль оси с помощью гидропривода, который образует полости 10 и И. Если управляющее устройство 12 соединяет полость 11 с источником давления (со сливной магистралью), а полость 10 со сливной магистралью (с источником давления), то пиноль 1 перемещается влево (вправо). Развиваемое приводом усилие равно произведению разности давлений в полостях 10 и 11 на площадь торца сегментообразной прорези 8. Для увеличения усилия при ходе пиноли в одну сторону (рабочем ходе) пиноль может быть выполнена, как показано на фиг. 6. В этом случае при ходе влево управляющее устройство 12 соединяет полости 11 и 14 с источником давления и величина усилия будет равна произведению давления на площадь круглого поперечного сечения пиноли 1, т. е. достигает максимального значения при рабочем ходе. Выполнение пиноли с тремя вкладышами 7

(фиг. 4), позволяет обеспечить высокую крутильную жесткость гидростатических опор пиноли 1 и увеличить эффективную площадь полостей гидропривода осевого перемещения пиноли.

Выполнение узла согласно изобретению обеспечивает простоту и технологичность изготовления пиноли и отверстия корпуса, так как они ограничены поверхностями прямого кругового цилиндра. Изготовление сегментообразных прорезей и вкладыша также не представляет сложности. Простота и технологичность конструкции позволяют обеспечить требуемые равномерные зазоры в гидростатических опорах, а также простыми средствами выполнить

гидропривод осевого перемещения пиноли.

Формула изобретения

Опорный узел для возвратно-поступательного движения, содержащий пиноль, смонтированную в корпусе на гидростатических опорах и образующую с корпусом управляющие полости, соединенные с источником давления рабочей жидкости и сливной магистралью, отличающийся тем, что, с целью ограничения окружных смещений пиноли и улучшения эксплуатационных характеристик, пиноль выполнена по меньшей мере с одной сегментообразной прорезью, а корпус снабжен по меньшей

мере одним сегментообразным вкладышем, входящим в эту прорезь и образующим торцами со стенками прорези управляющие полости, а основание вкладыша выполнено с несущим карманом, при этом суммарная длина управляющих полостей равна величине осевого хода пиноли.

Фи.г.2

3 5. а

у и I

И Н

.

pu.z.3

в-в

tTT

599 1 15 1