Гидравлический привод Советский патент 1981 года по МПК B23Q5/06 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к гидравлическим приводам поступательного действия и может быть использовано в ста костроении, например, в токарно-револьверных станках для перемещения суппорта по циклу ускоренный подвод медленный подвод - рабочая подача впе ред - ползучая подача вперед - рабочая подача назад - ускоренньй отвод.. Известен гидравлический привод, преимущественно рабочих органов метал лорежущих станков, содержащий связанные между собой гидролиниями диференциальный гидроцилиндр, три, имеющих каждый напорные и сливные отводы, гидрораспределителя, два из которых трехпозиционные, из них один - со все ми запертыми отводами в средней позиции, а третий гидрораспределитель выполнен двухпозиционным,один из сливных отводов которого связан со штоковой полостью гидроцилиндра, сообщенной с напорной магистралью посредством об ратного клапана, поршневая полость гидроцилиндра сообщена с напорной магистралью через регулируемый дроссель Гп. Недостатком известного гидравлического привода является то, что использование его в тяжелых станках (получение больших усилий) связано с необходимостью повышения рабочего давления в гидросистеме вследствие дифференциального включения гидроцилиндра при рабочих подачах суппорта и связанного с этим снижением усилия, развиваемого гидроднлиндром, т. е. снижением КПД привода. Цель изобретения - повышение КПД. Указанная цель достигается тем, что один из трехпозиционных гидрораспределителей выполнен четырехходовым с сообщенными между собой тремя подводами в средней позиции распределителя, причем один из отводов сообщен со сливной магистралью посредством дополнительно установленных жиклера и подпорного клапана,, а с поршневой 38 полостью гидроцилиндра гидрораспределитель связан посредством четвертого подвода, запертого с средней позиции. На фиг. I схематически представлен гидравлический приводу на фиг. 2 цикл работы суппорта токарно-револьверного станкаJ на фаг. 3 - диаграмма включения электромагнитов гидрорас пределителей, обеспечивающих работу гидравлического привода по вышеуказан ному циклу. Гидравлический привод содержит свя занные между собой гидролиниями 1-14 дифференциальный гидроцилиндр 15, три имеющих каждый напорные и сливные отводы 16-28, гидрораспределителя 29 31, два из которых 29 и 30 трехпозиционные, из них один 30 - со всеми запертыми отводами в средней позиции, .а третий гидрораспределитель 3J выполнен двухпозиционным, один из сливных отводов 28 которого связан со што ковой полостью 32 гидроцилиндра 15, сообщенной с напорной магистралью 33 посредством обратного клапана 34. Пор невая полость 35 гидроцилиндра 15 соо щена с напорной магистралью 33 через регулируемый дроссель 36. Один из трехпозиционных гидрораспределителей 29 выполнен четырехходовым с сообщенными между собой тремя подводами 1719 в средней позиции распределителя 29, причем один из отводов 18 сообщен со сливной магистралью 37 посредством цополнительно установленных жиклера 38 и подпорного клапана 39, ас поршневой полостью 35 гидроцилиндра 15 гидрораспредепитель 29 связан посредством четвертого подвода 16, запертого в средней позиции. Кроме того, гид равлический привод содержит регулируемый 40 и два нерегулируемых 41 и 42 дросселя. Управление гидрор,аспределителями 29-31 осуществляется при помощи соответствующих электромагнитов 43-47)получающих сигналы из системы управления (не показана в соответствии с ра ботой схемы привода. Гидравлический привод работает следующим образом. В исходном положении (в положении Стоп) все электромагниты 43-47 распределителей 29-31 обесточены, трехпозиционные распределители 29 и 30 ус тановлены в средней пози1щи, распределитель 30 запирает при этом подвод давления к полостям 32 и 35 пщроцилиндра 15. Двухпозипионный распредели 4 тель 31 под действием своей пружины занимает исходное положение, сообщая поршневую полость 35 непосредственно, а щтокрвую 32 через жиклер 41 со сливной магистралью 37. Поршневая полость 35 гидроцилиндра 15 постоянно сообщена с напорной магистралью 33 при помощи гидролиний 5 и 13 через регуируемьм дроссель 36 (дроссель ползучей подачи). При получении команды на работу гидравлического привода по циклу одновременно включаются все распределители 29-31 привода. При этом прерывается сообщение обеих полостей 32 и 35 гидроцилиндра 15 посредством распределителя 31 с линией слива 37. При этом обе полости цилиндра 32 и 35 сообщаются посредством распределителя 30 с напорной магистралью 33: штоковая полость 32 по гидролиниям 14, 12 и 4, а поршневая 35 - по гидролиниям 13, 1 1 и 3 (дифференциальное включение). Поршневая полость 35, кроме этого, сообщается с напорной магистралью 33 посредством регулируемого дросселя (рабочей подачи) 40 и распределителя 29 по гидролиниям 13, 9, 1, а штоковая полость 32 - с линией слива 37 посредством жиклера 38 и подпорного клапана 39. Вследствие разницы усилий, действующих на дифференциальный поршень гидроцилиндра 15 в его полостях 35 и 32, суппорт перемещается вперед, рабочая жидкость, вытесняемая из штоковой полости 32, поступает в напорную магистраль 33, и, суммируясь с расходом насоса, повьщ1ает скорость ускоренного подвода суппорта. Жиклер 38 выбран таким образом, что, не оказывая существенного сопротивления проходу рабочей жидкости при рабочих подачах суппорта, он значительно ограничивает отвод рабочей жидкости из шуоковой полости 32 и слив при ускоренных перемещениях суппорта, не снижая- существенно при этом его скорости. При подходе суппорта в зону обработки переключается распределитель 30, сообщая при этом поршневую полость 35 с напорной магистралью 33 гидролинии 13 и 11, и отвод 22 этого распределителя, на котором установлен дроссель 41 медленного подвода. Штоковая полость 32 гидроцилиндра 15 по-прежнему остается сообщенной с напорной магистралью через гидролииии 14 и 12 и отводы 21 и 23 распреде-чителя 30. Скорость медленного подвода определяется суммарным расходом рабочей жидкости, через дроссель АI медленного подвода, дроссели 40 и 36 рабочей и ползучей подачи.

При подходе инструмента к обрабатываемой поверхности распределитель 30 выключается, прерывая подвод рабочей жидкости к поршневой полости 32 гидроцилиндра 15 через дроссель 41 и сообщение штоковой полости 32 гидроцилиндра 15 с напорной магистралью 33 через этот распределитель. Величина рабочей подачи при этом определяется суммарным расходом рабочей жидкости через дроссель рабочей подачи 40, установленный командоаппаратом на требуемую величину рабочей подачи в данной позиции револьверной головки, и дроссель ползучей подачи 36, установленный на минимальную величину подачи, фиксированную для всех позиций револьверной головки. Из штоковой полости 32 гидроцилиндра 15 при этом рабочая жидкость отводится в линию слива 37 через жиклер 38 и подпорный клапан 39, чем обеспечивается устойчивость и равномерность перемещения суппорта на малых рабочих подачах.

При подходе суппорта к жесткому упору выключается распределитель 29, прерывая подвод рабочей жидкости в поршневую полость 35 гидроцилиндра 15 через дроссель рабочей подачи 40. Суппорт подходит к упору на минимальной, одинаковой для всех позидий револьверной головки,подаче, определяемой настройкой дросселя ползучей подачи 36, и если это необходимо (с целью высокой точности обработки по линейным размерам) - с минимальным усилием что может быть обеспечено дополнительной установкой перед дросселем 36 редукционного клапана. Из штоковой полости 32 гидроцилиндра 5 рабочая жид кость отводится в линию слива 37 (а также от дросселя рабочей подачи 40) через среднюю позицию распределителя 29, жиклер 38 и подпорный клапан 39.

При необходимости отвода суппорта назад на рабочей подаче (например цикл резьбонарезания включается распределитель 29, при этом штоковая полость 32 гидроцилиндра 15 через отводы 17 и 19 этого распределителя и дроссель рабочей подачи 40 сообщается с напорной магистралью 33, а поршневая полость 35 через отводы 16 и 18 - со сливом. Величина рабочей подачи назад определяется расходом рабочей жидкости через дроссель 40 и при неизменной установке дросселя превьпиает величину рабочей подачи вперед в соотношении площадей полостей гидроцилиндра.

При ускоренном отводе суппорта вы ключается распределитель 29, реверсируется распределитель 31, сообщая через отводы 25 и 27 поршневую полость гидроцилиндра 5 со сливной магистра-лью 37 гидросистемы, и включается распределитель 30, сообщая штокрвую полость 32 через отводы 21 и 22 с напорной магистралью 33. При ускоренном отводе через жиклеры 41, 42 и 38 отводится некоторое количество рабочей жидкости в слив, не снижая существенно скорости отвода суппорта.

Схема привода обеспечивает работу суппорта по другим, менее сложным элементарным циклам, составленным из вышеуказанных элементов. I

Эффект предлагаемого устройства заключается в снижении мощности гидро привода за счет снижения рабочего давления в гидросистеме (или за счет возможности снижения диаметра гидроцилиндра и связанного с этим снижения расхода масла (насоса)при ускоренных ходах что обусловлено повьш1ением развиваемого гидроцилиндром усилия за счет снижения давления в штоковой полости гидроцилиндра при рабочих подачах суппорта (вперед) от значения давления гидросистемы станка, (которое может быть значительным), до давления настройки подпорного клапана слива, которое не превьш1ает 6-8 кгс/см, что необходимо и достаточно для устойчивой работы привода на рабочих подачах.

Формула из.обретения

(

Гидравлический привод, преимущественно рабочих органов металлорежущих станков, содержащий связанные между собой гидролиниями дифференциальный гидроцилиндр, три, имеющих каждый напорные и сливные отводы, гидрораспределителя, два из которых трехпозиционные, из них один - со всеми запертыми отводами в средней позиции, а .третий гидрораспределитель выполнен двухпозиционным, один из сливных отводов которогр связан со штоковой полостью гидроцилиндра, соединенной с напорной магистралью посредством обратного клапанаj поршневая полость

гидроцилиндра сообщена с напорной магистралью через регулируемый дроссель, отличающийся тем, что, с целью повышений КПД, один из трехпозиционных гидрораспределителей выполнен четырехходовым с сообщенными между собой тремя подводами в средней позиции распределителя, причем один из отводов сообщен со сливной магистралью посредством дополнительно установленных жиклера и подпорного клапана, а, с поршневой полостью гидроцилиндра гидрораспределитель связан посредство четвертого подвода, запер7ого в средней позиции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2117836/25-06, кл. В 23 Q 5/06, 1975.