Система питания гидравлического подшипника Советский патент 1980 года по МПК F16C32/06 

(54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА

1

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно станкостроения, и может быть использовано в металлорежущих станках, а также в других мащинах и механизмах с гидр/остатическими опорами.

Известна система питания гидростатического подшипника, содержащая гидроцилиндр, имеющий полость с рабочей жидкостью и полость с управляющей средой, а также нагнетающие и сливные магистрали с обратными клапанами и насосную станцию управляющей жидкости 1.

Такая система питания обеспечивает прокачку рабочей жидкости через зазор гидростатического подшипника, однако ее недостатками являются:

периодическая перезаправка гидроцилиндра рабочей жидкостью по окончании хода Г1орщня гидроцилиндра и, следовательно, ограниченная длительность рабочего цикла;

возможность изменения реологических свойств рабочей жидкости, колебания характеристик гидростатического подшипника, в результате перезаправки;

необходимость сбора использованной рабочей жидкости в конце рабочего цикла;

потребность в специальной насосной станции для подачи высоковязкой рабочей жидкости при перезаправке.

Целью изобретения является сохранение постоянными реологических свойств рабочей жидкости (в том числе высоковязкой) и очистки ее от продуктов износа в процессе работы, обеспечение непрерывной циркуляции рабочей жидкости путём ее принудительного сбора и возврата в зазор гидростатического подшипника, снижение при этом колебаний давления и других характеристик подшипника и возможность их регулирования, упрощение отладки режима эксплуатации.

Цель достигается тем, что система питания снабжена дополнительными гидроцилиндром, нагнетающей и сливной магистралями с обратными клапанами, а также термостабилизаторами и гидроаккумулятором, установленными в нагнетающих магистралях, и фильтрами, размещенными в сливных магистралях, при этом полость с рабочей жидкостью каждого из гидроцилиндров соединена с одной из сливных магистралей, а основные нагнетающая и сливная магистрали соединены соответственно с дополнительными нагнетаюндей и сливной магистралями.

Кроме того, система питания может быть снабжена напорным золотником, установленным в сливной магистрали управляющей жидкости одного из гидроцилиндров.

На чертеже представлена предложенная система питания гидростатического подшипника.

Система питания гидростатического подшипника состоит из гидроцилиндров 1 и 2, связанных с гидростатическим подшипником 3, имеющим кольцевое уплотнение 4 и кольцевые канавки 5 и 6 соответственно для подачи и отвода рабочей жидкости.

Полости гидроцилиндра,заполненные рабочей жидкостью, связаны с кольцевыми канавками 5 и б подшипника 3 трубопроводами 7-15 нагнетающей магистрали и трубопроводами 16--24 сливной магистрали рабочей жидкости с установленными на них обратными клапанами 25, 26, 27, 28, а также фильтрами 29, 30 (на сливной магистрали), и термостабилизаторами 3, 32 (на нагнетающей магистрали), обеспечивающими непрерывную циркуляцию рабочей жидкости, сохранение постоянными ее реологических свойств и очистку от продуктов износа и других примесей в процессе работы.

С нагнетающей магистралью рабочей жидкости трубопроводом 33 соединен гидроаккумулятор 34, связанный с напорным золотником 35, находящимся на сливной магистрали управляюн;ей жидкости. Это создает возможность для уменьшения колебаний Давления и других характеристик гидростатического подшипника, их регулирования:

Гидроаккумулятор 34 имеет контрольный показывающий прибор. 36, регистрирующий процесс зарядки или опорожнения последнего, что упрощает настройку системы питания на режим эксплуатации.

Управление поочередной подачей и отводом рабочей жидкости осуществляется распределителем 37 от типовой насосной станции управляющей жидкости (не показана) через регулируемый дроссель 38, с помощью которого отлаживается скорость циркуляции среды в системе питания.

Система питания гидростатического подшипника работает следующим образом.

При подаче управляюп1сй жидкости от насосной станции через дроссель 38 и распределитель 37, например в штоконую полость гидроцилипдра 1, происходит перемещение поршня. При этом, вытес кемая из противоположной полости гидрпцилиндр 1 рабочая жидкость, через трубопроводы 7, .i, 9, 10, 15, 12, 11 нагнетающей магистр;1ли, обратный клапан 26, термостабилизаторы 31j 32 поступает в канавку 5 гидpocтaти i ского подшипника. Отвод рабочей жидкости из подшипника осуществляется через канавку

737674

6, трубопроводы 20, 21, 22, 23, 19, 18, 24 сливной магистрали, обратный клапан 28, , фильтры 29, 30 в одну из полостей гидроцилиндра 2. Вытесняемая при этом из другой полости гидроцилиндра 2 управляющая

жидкость поступает в бак через распределитель 37 и напорный золотник 35.

В конце рабочего хода поршней происхо,дит смена позиций электромагнитного распределителя 37 с помоц,ью конечных выключателей, установленных на штоках гидроцилиндров. При этом управляющая жидкость через дроссель 38 и распределитель 37 поступает в гидроцилиндр 2, перемещая его порц1ень. Вытесняемая рабочая жидкость из гидроцилиндра 2 прокачивается через трубопроводы 14, 13, 12, 11, 15, 9, 10 нагнетающей магистрали, обратный клапан 27, термостабилизаторы 31, 32 и поступает через канавку 5 в зазор гидростатического подшипника. Возврат рабочей жидкости из гидростатического подшипника в гидроци линдр 1 происходит через канавку 6, трубопроводы 19, 18, 17, 16, 20, 21, 24 сливной магистрали, обратный клапан 25, фильтры 29, 30. Слив управляющей жидкости из гидроцилиндра 1 осуществляется через распределитель 37 и напорный золотник 35 в бак типовой насосной станции управления. Обратные клапаны 25, 26, 27, 28 препятствуют перетеканию рабочей жидкости в процессе работы из одного гидроцилиндра в другой, минуя гидростатический подшипник.

, Гидроаккумулятор 34, напри.мер грузовой, соединен трубопроводом 33 с нагнетающей магистралью рабочей жидкости и CvTyжит для поддержания постоянства давления и других характеристик гидростатичесJ кого подшипника при эксплуатации системы питания, особенно во время смены питающих цилиндров. В тех же целях соединенный г гидроаккумулятором 34 напорный золотник 35 одновременно с изменением давления рабочей , жидкости соответствуюши.м

o образом меняет условие течения (гидравлическое сопротивление) в сли.вной магист али управляющей жидкости. Контрольный показываюпщй прибор 36 отслеживает за процессами, происходящими в гидроаккумуляторе (его опорожнением и зарядкой), и

удобен для отладки системы питания.

Таким образом, при поочеред,ной смене

гидроцилиндров для подачи и отвода рабочей жидкости происходит циркуляция ее, сопровождающаяся термостабилизацией и фильтрацией, что обеспечивает сохранение постоянными реологических свойств и очистку от продуктов износа и других примесей в процессе работы.

Использование предлагаемой системы питания гидростатического подшипника создает по сравнению с известными устройствами следующиепреимущества:

возможность длительной непрерывной (без перезарядки) работы машины (механизма) с гидростатическими подшипниками при минимальном количестве рабочей жидкости ;

стабильность реологических свойств рабочёй жидкости, сохранение устойчивых характеристик гидростатического подшипника на протяжении всего периода эксплуатации, возможность их регулирования.

Использование в качестве рабочих жиДкостей высоковязких сред, например пластичных смазок, позволяет снизить требования к точности изготовления подшипников, уменьшить расход смазок и затраты мош,ности на их прокачку, улучшить демпфируюш,ие свойства и увеличить несущую способность подшипников. Применение данной системы питания позволит отказаться от специальной насосной станции для подачи высоковязкой рабочей жидкости; решить проблему сбора и возврата отработанной рабочей жидкости, причем замена одной высоковязкой жидкости (пластичной смазки) на другую может быть легко осуществлена в гидроцилиндрах без разбора непосредственно опоры.

. Формула изобретения

I. Система питания гидростатического .подшипника, содержащая гидроцилиндр, jg имеющий полость с рабочей жидкостью и

полость с управляющей средой, э также нагнетающие и сливные магистрали, с обратными клапанами и насосную станцию управляющей жидкости, отличающаяся тем, что, с целью сохранения постоянными реологических свойств рабочей жидкости, очистки ее от продуктов износа и других примесей и обеспечения непрерывной циркуляции в процессе эксплуатации, она снабжена дополнительными гидроцилиндром, нагнетающей и сливной магистралями с обратными клапанами, а также термостабилизаторами и гидроаккумулятором, установленными в нагнетающих магистралях, и ф11льтрами, раз.мещенными в сливных магистралях, при этом полость с рабочей жидкостью каждого из гидроцилиндров соединена с одной из сливных магистралей, а Основные нагнетающая и сливная магистрали соединены соответственно с дополнительными нагнетающей и сливной магистралями.

1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ст. «Применение высоковязких смазок в гидростатических подщипниках. Journal of The Franklin Institute, 1958, 266, № 4, p. 305-308.

737674