Устройство для уравновешивания вертикально перемещаемых узлов металлорежущих станков Советский патент 1982 года по МПК B23Q11/00 B23B47/00 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в устройствах для уравновешивания ве тикально перемещаемых узлов металлорежущих станков. Известно устройство для уравно . вешивания подвижного узла, содержащее гибкий элемент, соединяш ий противовес с подвижным органом станка, и механизм улавливания противовеса ij. Недостатком известного устройства является то, что наличие массы пр тивовеса на станках с подвижной стои кой требует увеличения мощности привода подач стойки и увеличивает металлоемкость станка. Этот недостаток устраняется в системе электрогидравлического уравновеЫивания вертикально перемещаемых узлов, которая содержит уравновешивающий гидроцилиндр и систему управления, включающую автоматический регулятор и следящий золотник, управ ляемый сигналами, пропорциональными нагрузке на валу приводного электродвигателя 23. Недостатками такого устройства являются сложность гидросистемы, включающей в себя сдвоенный гидронасос, гидроаккумулятор большой емкости, золотники,и другую гидро- и электроаппаратуру управления и, как следст 8ие этого, недостаточная надежность работы. , Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства. Цель достигается тем, что корпус следящего золотника закреплен на уравновешивающем гидроцилиндре, а его плунжер жестко связан с перемещаемым узлом и через упругое звено соединен с уравновешивающим гидроцилиндром, рабочая полость которого подключена к средней управляющей полости следящего золотника, а напорная и сливная

39

магистрали соединены с еготдругими управляющими полостями.

На фиг,1 показан узел, общий вид, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.З - следящий золотник (разрез Бна фиг.2); на фиг. - разрез В-В на фи г.2.

Вертикально перемещаемый узел 1 (шпиндельная бабка соединен с помощью гибкой связи 2 через систему непо вижных блоков и подвижного блока З, .установленного в серьге Ц, со штоком 5. Шток 5 находится во втулке 6, кото|эая, в свою очередь, запрессована в t opnyc 7 таким образом, чтобы кольцевме проточки на втулке 6 совпадали с резьбовыми отверстиями в корпусе 7Для герметизации соединения втулка v 6 - корпус 7 во втулке установлены резиновые кольца 8. Корпус 7 закреплен на фланце уравновешивающего цилиндра 9 о На нижней части штока 5, находящейся внутри цилиндра 9, расположен стакан 10, в котором установлены тарельчатые пружины 11.

Цилиндр 9 своими кольцевыми выступами установлен в кольцевой проточке гидроцилиндра 12 и закреплен от возможного проворота с-помощью планки 13. В нижней масти гидроцилиндра 12 установлен фланец И. Для герметизации рабочей полости цилиндра 12 предусмотрены уплотнения 15 и 16. Внутри цилиндра 72 установлен поршень 17, соединенный при помощи резьбы со штоком 18 и зафиксированный от развинчивания посредством штифта 19. Шток 18 закреплен с помощью пальца 20 в нижней опоре 21, которая закреплена на стойке станка.

Рабочая полость 22 следящего золотника соединена гибким шлангом 23 с напорной магистралью гидросистемы станка. Рабочая полость 24 соединена трубопроводом 25 с рабочей полостью гидроцилиндра 12, а рабочая полость 26 соединена гибким шлангом со сливной магистралью гидросистемы ётанка.

о

Рабочие полости золотника для уменьшения гидравлического сопротивления образованы несколькими отверстиями 2о7 лежащими в одной плоскости, что позволяет при небольшом габарите золотника иметь достаточную пропуск |ую способность.

Устройство для уравновешивания вертикально перемещаемого узла яожет

184

работать как от общей гидросистемы станка, так и от индивидуальной гидрстанции.

Работа механизма основана на принципе следящего гидропривода, в данном случае следящего за перемещением уравновешивающего узла, и создания п этом уравновешивающего усилия в рабочей полости гидроцилиндра уравновешивания.

Для обеспечения хода уравновешивамого узла при переключениях в золот;нике в механизм включен упругий элемент- -тарельчатые пружины.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении уравновешиваемого узла 1 (например, вверх) жестко связанный с ним через гибкую связь 2 шток 5 начинает перемещаться вниз за счет усилия, созданного пакетом тарельчатых пружин, которые, .разжимаясь и отдавая накопленную энергию, создают уравновешивающее усилие на пути, равном расстоянию, при прохождении которого соединяются рабочие полости 22 и 2Ц.

Масло из напорной магистрали гидросистемы станка через трубопровод 25 нагнетается под давлением в рабочую полость гидроцилиндра 12, который начинает при этом перемещаться вниз, сжимая пакет пружин 11. Так как скорость перемещения гидроцилиндра 12 должна быть больше скорости перемещения уравновешиваемого узла 1, то перемещающаяся вместе с цилиндром 12 втулка 6 обгоняет шток 5, при этом происходит разъединение рабочих полостей 22 и 2, и цилиндр 12 прекращает свое движение, но так как шток 5 может продолжать двигаться, то возмо ны повторные подключения рабочей полости цилиндра 12 к напорной магистрали гидросистемы станка и повторные его перемещения.

При реверсировании движения уравновешиваемого узла 1 движение вниз шток 5 перемещается вверх, сжимая при этом пакет пружин 11 до тех пор, пока не произойдет подключение рабочей полости гидроцилиндра 12 через трубопровод 25 И: рабочие полости 24 и 26 золотника к сливной магистрали. За счет накопленной энергии пружин 11 цилиндр 12 начинает перемещаться до тех пор, пока не произой- , дет разъединение рабочих полостей

ik и 26. При дальнейшем перемещении уравновешиваемого узла цикл повторяетсл.

Таким образом, при любом направлении перемещения ураёновешиваемо о узла, устройство работает циклически, а время цикла зависит от скорости перемещения уравновешиваемого узла. Изменением величины усилия уравновешивания за врем одного цик ла за счет пружин можно пренебречь, так как это изменение может быть незначительным при достаточном количестве npyxwH.

Устройство для уравновешивания вертикально перемещаемых узлов поз- воляет упростить конструкцию и повысить надежность работы за счет исключения элементов гидро- и элект росхемы станка, связанных с управлением и работой ме)анизма гидроуравновешивания, а именно; обратных клапанов, гидроаккумулятора, автоматического регулятора, электррзоттника, дросселя, тахоГенератора, управляющего контура и других. Формула изобретения

Устройство для уравновешивания вертикально перемещаемых узлов металлорежущих .станков, содержащее уравновешивающий гидроцилиндр, следящий зо лотник, в корпусе которого установлен плунжер, образующий с ним полости, управляющие подключением рабочей полости уравновешивающего гидроцилинд ра к напорной и сливной магистралям, отличающееся тем, AITO, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы устройства, .корпус следящего золотника закреплен на уравновешивающем гидроцилиндре, а его плунжер жестко связан с перемещаемым узлом и через упругое звено .

соединен с уравновешиваюи им гидроцилиндром, рабочая полость которого подключена к средней управляющей полости следящего золотника, а напорная и сливная магистрали соединены с его

другими управляющими полостями.

t

Источники информации, принятые во внимание п|эи экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 279999. кл. В 23 В 35/&0. 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 380401, кл. В 23 В 47/00, 1973. .

, / /

fb Ф

г. /

А-А бб