Гидравлический патрон Советский патент 1981 года по МПК B23B31/30 

(4) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПАТРОН

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано преимущественно для сверлильных станков. Известны разнообразные гидравлические патроны, предназначенные для закрепления инструментов на сверлильных станках 1J. В таких патронах подвод энергоносителя в виде жидкости под давлением осуществляется извне, а это связано с применением гидронасосной установки, гидравлической муфты подвода масла к вращающемуся патрону, органов контроля и управления, что делает применение таких патронов сложным и дорогим в эксплуатации. Известна также конструкция гидравлического патрона, не нуждающегося в подведении к нему жидкости под давлением. В этом патроне закрепление инструмента достигается тем, что в центральном отверстии корпуса помещен плунжер, создающий при воздействии на него осевого усилия со стороны инструмента давление в камере под порщнем, который посредством Тяг и шайбы с коническим отверстием осуществляет зажим цанги, помещенной в коническое отверстие шайбы и упирающейся торцом в корпус патрона. Возврат порщня в исходное положение происходит от сжатых пружин. В патроне использован принцип гидравлического усилителя. Кроме того, при использовании патрона устраняется необходимость применения каких-либо дополнительных устройств для зажима и освобождения инструмента 2. Однако величина передаваемого инструмента крутящего момента зависит от величины осевого усилия, воздействующего на инструмент.со стороны обрабатываемого изделия, что в практике работы на сверлильных станках недопустимо. Например, при выходе сверла из глубокого .отверстия осевое усилие уменьшается непропорционально уменьшению крутящего момента, так как действие большей части реакции со стороны изделия на перемычку сверла прекращается. При выводе инструмента из глубокого отверстия осевое усилие меняет свой знак на обратный, в связи с чем усилие зажима цангой хвостовика инструмента уменьщается до усилия пружин, что вызывает опасность застревания инструмента в отверстии возникновения брака при развертывании отверстий. В известном патроне затруднены установка и извлечение инструмента из цанги. При установке инструмента в патрон хвостовик инструмента необходимо продвинуть вверх в отверстие цанги, но этому препятствует шайба, которая постоянно отжимается вверх пружинами и своим коническим отверстием сжимает губки цанги, а чтобы опустить шайбу, необходимо приложить значительное усилие к губкам цанги, раздвинуть их и через большой угол конического отверстия воздействовать на шайбу, тяги и поршень, Б результате чего возможно сжать пружины и установить инструмент. При извлечении инструмента из патрона вслед за хвостовиком инструмента силами трения увлекается цанга, углубляясь при этом в отверстие шайбы, которым цанга сжимает хвостовик инструмента с увеличенным усилием. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и улучшение эксплуатационных условий при пользовании патПоставленная цель достигается тем, что в известном гидравлическом патроне, имеющем цилиндрический корпус, соосно размещенный в нем плунжер, гидравлически взаимодействующий с охватывающим его подпружиненным поршнем, соединенным с шайбой, имеющей конусное отверстие и помещенную в него зажимную цангу, согласно изобретению, полости над плунжером и поршнем сообщены одна с другой через управляемый обратный клапан, а цанга, помещенная в неподвижно установленную шайбу, верхним торцом взаимодействует с соединенными с поршнем толкателями, а нижним - с подвижной вдоль оси корпуса выжимной втулкой. На фиг. 1 представлен общий вид гидравлического патрона, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 с обратным клапаном в выключенном положении. Гидравлический патрон содержит цилиндрический корпус 1, имеющий в верхней и нижней его частях расточки, отделенные друг от друга перегородкой, в соосном отверстии которой помещен плунжер 2, толкатель 3 и ограничительное кольцо 4. В верхнюю расточку помещен отжимаемый вверх пружиной 5 поршень о с закрепленными в нем толкателями 7, проходящими сквозь отверстия в перемычке корпуса 1, хвостовик 8, прикрепленный к корпусу, и обратный клапан 9, имеющий конусное седло с прижимаемым к нему пружиной 10 шариком 11, перекрывающим отверстие, соединяющее полость А над поршнем 6 с полостью В над плунжером 2. Против отверстия обратного клапана радиально помещен подвижно в отверстии корпуса выключатель 12 обратного клапана 9. На головке выключат-еля выполнен выступ 13, который фиксирует выключатель в утопленном положении при взаимодействии с зацепом 14, выполненным в теле корпуса 1. Для заливки масла в полости А и В предусмотрено отверстие, закрываемое резьбовой пробкой 15. В нижней расточке корпуса закреплена шайба 16. С конусным отверстием, в которое помещена цанга 17, отжимаемая вниз пружиной 18 и контактирующая посредством шайбы 19 с толкателями 7. С нижним торцом цанги взаимодействует бурт выжимной втулки 20, которая установлена на корпусе подвижно, отжимается пружиной 21 и ограничивается в перемещении щтифтом 22. Гидравлический патрон работает следующим образом. Патрон хвостовиком 8 закрепляется в шпинделе сверлильного станка. Для осуществления обработки неглубоких отверстий, в процессе которой технологически рациональна быстрая замена инструментов (сверло, зенкер, развертка), головку выключателя 12 утапливают в выемку корпуса 1 и выступ 13 вводят в зацепление с зацепом 14, вследствие чего выключатель фиксируется в утопленном состоянии. При этом стержень выключателя вытолкнет шарик 11 на наклонную поверхность седла, в результате чего полости А и В соединяются через отверстия обратного клапана. Инструмент 23 вводят в отверстие цанги 17 до упора в толкатель 3, при этом цанга поднимается вверх, удаляясь от конического отверстия шайбы, раскрывается, пропуская в отверстие хвостовик инструмента, который по достижении упора в толкатель прекращает продвижение и мгновенно зажимается цангой от усилия пружины 18, вдвигающей цангу в конусное отверстие шайбы 16. Как только инструмент входит в соприкосновение с обрабатываемым изделием, возникающее при этом осевое усилие, через хвостовик инструмента 23 и толкатель 3 передается на плунжер 2, который, перемещаясь, создает давление масла в полости В и через отверстия обратного клапана в полости А. Из-за разности площадей плунжера 2 и порщня 6 происходит увеличение усилия. действующего сверху на порщень, которое посредством толкателей 7 и шайбы 19 передается на цангу 17, которая, вдвигаясь в конусное отверстие шайбы 16, сжимает инструмент. При этом усилие зажима про.. - ., , порционально осевой силе при обработке. По окончании обработки осевое усилие прекращает воздействовать на плунжер 2, давление в полостях А и В исчезает, и цанга продолжает удерживать инструмент только за счет усилия, передаваемого на нее от пружины 18. Порщень 6 совместно с толкателями 7 от усилия пружины 5 поднимается в верхнее положение, при этом верхний торец цанги 17 освобождается, поэтому при необходимости замены инструмента поднимают вверх втулку 20, которая торцрм своего бурта воздействует на нижний торец цанги, поднимая ее верх и разжи.мая ее, в результате чего инструмент от своего