RU1837123C - Пневмогидравлический двухступенчатый усилитель давлени дл гидрозажимов станочных приспособлений - Google Patents

Abstract

Использование: в двухступенчатых усилител х давлени  с пневмоприводом непрерывного действи . Сущность изобретени : св зь гидрополостей 10 и 11 выполн етс  через два расположенных в одном корпусе тарированных управл емых обратных клапана , каждый из которых имеет поршень со штоком 17, тарированную пружину 18 и обратный клапан 19, Шток поршн  7 служит дл  создани  второй ступени давлени  при перемещении их вниз. Имеютс  еще две дополнительные гидролинии, соедин ющие полости 10 и 11, в одну из гидролиний установлен жиклер 20, а во вторую регулируемый жиклео 21. 1 ил. w

Description

Изобретение относитс  к зажимным гидравлическим приспособлени м дл  механической обработки деталей и может использоватьс  в машиностроении дл  зажима деталей, обрабатываемых на металлорежущих станках.

Цель изобретени  - увеличение производительности и расширение универсальности усилителей давлени , т.е. использовани  их в различных типах станочных приспособлений, имеющих гидрозажимы обрабатываемых деталей.

Достигаетс  это за счет введени  двух дополнительных гидролиний, параллельно соедин ющих гидрополостей поршн  первой ступени давлени  через посто нный жиклер малого сечени  и регулируемый жиклер большого сечени . Эти дополнительные гидролинии позвол ют производить переключение двух управл емых обратных,клапанов включени  второй ступени давлени м управлени  несколько превышающим давление первой ступени, и таким образом использовать наибольшие значени  этого давлени  дл  подвода гидрозажимов к обрабатываемым детал м, компенсиру  этим различные случаи понижени  давлени  воздушной сети, а соответ- ственно и первой ступени давлени  усилител  при одновременном подключении к этой сети нескольких потребителей сжатого воздуха и т.п. случа х.

Переключение тарированных управл емых обратных клапанов с малой на большую скорость нарастани  второй высокой ступени гидродавлени  в гидроприжимах производитс  после их контакта с детал ми, установленными в станочных приспособлени х .

По сним сказанное. При создании зажимных приспособлений учитываютс  характеристики усилителей давлени , И наоборот, при создании усилителей давлени  необходимо, чтобы их эксплуатационно-технические характеристики были в этом отношении универсальные, т.е. они могли бы работать с самыми разными станочными приспособлени ми, имеющими гидрозажимы . Или другими словами, в каждом конкретном случае они должны обеспечивать получение наибольшего допустимого времени зажима и разжима деталей. В основном , скорость зажима и разжима детали в этом случае определ етс  величиной гидродавлени  первой ступени,т.к. оно определ ет скорость подвода гидрозажимов к обрабатываемым детал м.

Дл  поддержани  этого давлени  при определенном сопротивлении его гидролиний (их длины и проходного сечени ) подвода рабочей жидкости к гидрозажимам деталей , гидросопротивление которых значительно , необходима соответствующа  производительность усилител , т.е. его

мощность. Чем больше сопротивление гидролиний , тем больше в этих услови х требуетс  мощность усилител , и его энергопотребление. Или другими словами,

- основное требование к усилителю давлени   вл етс  его потребна  производительность , т.е. скорость зажима и отжима деталей , котора  сокращает вспомогательное .врем  и увеличивает машинное врем  металлообрабатывающего оборудовани .

Поэтому некоторое увеличение энергопотреблени  усилителей в этих услови х вполне компенсируетс  увеличением их производительности, более полной загрузкой металлообрабатывающего оборудовани , дл  самых различных станочных приспособлений универсальности использовани , упрощением их гидроразводки и конструкции гидрозажимов.

Поскольку основными из этих качеств усилител   вл ютс  потребна  их производительность , котора  определ етс  в основном величиной первой ступени давлени , в предлагаемом усилителе значительно увеличена , с учетом возможности его использовани  дл  значительного числа станочных приспособлений. Достигаетс  .это тем, что перва  ступень гидродавлени  используетс  во всем ее интервале давлени  дл  подвода гидрозажимов одновременно с небольшим нарастанием второй высокой ступени давлени  в гидрозажимах несколько большим, чем давление первой ступени. Нарастание этого давлени  происходит

0 при перетекании рабочей жидкости через жиклер, соедин ющий гидрополости поршн  первой ступени давлени . В соответствии с приведенным выше графиком величина разницы давлений рабочей жидкости в указанном жиклере в данном случае значительна и примерно равна наибольшему значению первой ступени гидродавлени , что позвол ет использовать значительное количество рабочей жидкости перетекающей через этот жиклер дл  поддержани  этого давлени  во врем  подвода гидрозажимов, и детал м. В этих услови х через доли секунды после подвода гидрозажимов к детал м, установленным в станочных приспособлени х, давление второй ступени достигает своего наибольшего значени .

Значительна  величина перепада гидродавлени  в жиклере гидропоршн , а также очень незначительное количество рабочей жидкости, потребной дл  переклю5

0

5

0

5

5

0

5

чени  (открыти ) тарированных управл емых обратных клапанов позвол ет до предела уменьшить размер этого жиклера из услови , чтобы он только не засор лс  при работе. Это позвол ет сократить и без того 5 незначительные по своей величине утечки рабочей жидкости в жиклере во врем  работы первой ступени гидродавлени .

При подсоединении усилител  давлени  к конкретному станочному зажимному 10 приспособлению регулируемый жиклер усилител  давлени  устанавливаетс  в положе- ние соответствующего наибольшей скорости зажима и разжима деталей. В этом положении регулированного жиклера по- 15 требл ема  из источника воздушного давлени  мощность пневмопривода усилител  наиболее рациональна.

Усилитель давлени  должен работать с самыми различными статочными приспо- 20 соблени ми, имеющими разные сопротивлени  гидролиний их гидроприжимов. При значительном их гидросопротивлении гидродавление первой ступени усилител  повышаетс  и доходит до своего наибольшего 25 значени . Но. при этом резко падает мощность усилител , т.к. при этом увеличиваетс  пневмодавление поступающее из пневмоисточника в пневмопривод усилител  давлени , а вместе с тем уравниваютс  30 пневмодавлени  в этом источнике и приводе , что приводит к снижению мощности пневмопривода может упасть значительно, до нул , т.к. она определ етс  разницей указанных пневмодавлений. Из приведенного 35 выше графика Ру f Рх следует, что во врем  работы второй ступени давлени  при нали- | чии жиклера, соедин ющего две гидрополо- | сти поршн  первой ступени, гидродавление в верхней полости гидропоршн  нарастает 40 и таким образом способствует перемещению этого гидропоршн  вниз, а соответственно и дальнейшему повышению гидррдавлени  Ру при одном и том же пнев- моДсГёлении, поступающем в пневмопривод 45 усилител . (Эффект этот использован в | предлагаемой конструкции усилител  давлени  за счет введени  в его конструкцию дополнительной гидролинии с регулируемым жиклером, соедин ющим две гидропо- 50 |лости первой ступени давлени ).

Предлагаемый регулируемый жиклер «практически позвол ет при любом сопро- тивлении гидролиний станочных приспо- 55 соблений отрегулировать величину 1гидродавлени  подвода гидрозажимов де- талей таким образом, что мощность, потреб- |л ема  пневмоприводом усилител  из его Иневмоисточника будет наиболее рациональной , т.е. обеспечивающей наибольшую скорость зажима и разжима деталей.

Пневмодавление, поступающее в усилитель давлени  составл ет примерно половину пневмодавлени  воздушного источника, как это рекомендует теори  и практика использовани  пневмоприводов различного назначени : сверлильно-клепанного и другого инструмента. При этом пневмодавлений , поступающем из пневмосети, мощность пневмоприводов достигает наибольшей величины.

Пневмогидравлический двухступенчатый усилитель давлени  дл  гидрозажимов станочных приспособлений состоит из пневмогидравлического привода непрерывного действи  и гидромультипликатора.

На чертеже представлена схема пневмогидравлического привода.

Пневмогидравлический привод включает в себ  пневмопоршень 1. установленный в пневмоцилиндре 2, механизм реверса 3 и пневмораспределител  4. Пневмопоршень установлен с образованием двух пневмопо- лостей 5 и б, сообщенных через пневморас- пределитель 4 с источником сжатого воздуха. Гидромультипликатор состоит из гидропоршн  первой ступени давлени  7 со штоком 8, установленных в гидроцилиндре 9 с образованием гидрополостей 10 и 11, а так же гидропоршн  12 второй ступени давлени , имеющего с гидропоршнем первой ступени общий шток 13, расположенный в гидрополости 14 дополнительного цилиндра . Гидрополости 10, 11, 14 мультипликатора сообщены через обратные клапаны и гидрораспределитель 15 с гидрозажимами 16 станочных приспособлений. Св зь гидрополостей 10 и 11 выполн етс  через два расположенных в одном корпусе тарированных управл емых обратных клапанов, каждый из которых имеет поршень со штоком 17, тарированную пружину 18 и обратный клапан 19. Шток 8 поршн  7 служит дл  создани  второй высокой ступени давлени  при перемещении их вниз. Имеетс  еще две дополнительные параллельные гидролинии соедин ющие гидрополости 10 и 11 гидропоршн  7. В одну из этих гидролиний врезан жиклер 20, а во вторую регулируемый жиклер 21.

Пневмогидравлический усилитель давлени  работает следующим образом.

Сжатый воздух поступает через регул тор давлени  и пневмораспределитель.4 в полость 6 пневмоцилиндра 2. Пневмопоршень 1 совместно с гидропоршн ми 7 и 12 перемещаютс  вверх, при этом в полости 11 поступает рабоча  жидкость через обратный клапан из бака, а из полостей 10 и 14

она. поступает вытесн етс  через обратные клапаны и распределитель 15 в гидрозажимы 16, которые перемещаютс  к зажимаемым в станочных приспособлени х детал м. При подходе пневмрпоршн  к своему верхнему крайнему положению меха-, низм реверса 3 переключает пневмораспределитель 4, полость 6 соедин етс  с атмосферой, сжатый воздух направл етс  в полость 5 и пневмопоршень 1 совместно с гидропоршн ми 7 и 12 перемещаютс  вниз. Рабоча  жидкость из полости 11 поступает в гидроприжимы, пневмопоршень подходит к своему нижнему положению , механизм реверса 3 переключает снова пневмораспределитель 4, воздух оп ть поступает в полость 6 и цикл повтор етс .

После того как гидроэажимы вошли в контакт с детал ми происходит повышение первой ступени давлени . При этом происходит увеличение перетечек рабочей жидкости в гидрополост х 10 и 11 гидропоршн  7 через жиклеры 20 и 21, что способствует увеличению скорости перемещени  этого поршн  и быстрому нарастанию давлени  второй высокой ступени в значительном ее интервале, когда это давление еще незначительно превышает наибольшую величину давлени  первой ступени. Чем больше величина давлени  первой ступени, тем быстрееJ будет нарастать давление второй ступени, когда разница давлений в жиклере 7 еще незначительно отличаетс  от наибольшей величины первой ступени гидродавлени  (см. приведенный выше график Ру - fPx). Быстрое нарастание давлени  второй ступени рабочей жидкости воздействует на поршни со штоками 17, перемещает их и, преодолева  усилие тарированных пружин 18 открывает два обратных клапана 19, соедин   между собой гидрополости 10 и 11 включают в работу вторую ступень высокого давлени , в которой в этот момент прекращаетс  торможение жиклерами 20 и 21 перемещение гидропоршн  7. Условием посто нства гидродавлени  второй ступени при перемещении пневмопоршн  1 и вверх, и вниз  вл етс  равенство суммы площадей штоков 8 и 13 разнице площадей поршн  12 и штока 13.

Отвод гидрозажимов от закрепл емых деталей производитс  переключением гидрораспределител  15.

Регулируемый жиклер 21 предназначен дл  установки наибольшей мощности усилител  при использовании их на станочных приспособлени х, имеющих различные гидросопротивлени  гидролиний их гидрозажимов , получаемой от сети сжатого воздуха.

Предлагаема  конструкци  усилител  давлени  предусматривает автоматическое открытие двух тарированных управл емых обратных клапанов включени  второй высокой ступени в момент, когда гидрозажимы вошли в контакт с зажимаемыми детал ми. В предполагаемом изобретении это позвол ет , во-первых, целиком использовать до наибольшего своего значени  первую сту0 пень гидродавлени  дл  подвода гидрозажимов к обрабатываемым детал м, что способствует наибольшей производительности усилителей давлени , т.к. скорость подвода гидрозажимов к закрепл емым де5 тал м, а соответственно и их зажима и разжима в основном определ етс  гидродавлением первой ступени давлени . Особенно увеличение скорости зажима и разжима деталей необходимо, если врем 

0 их обработки небольшое, т.к. в этом случае увеличение этой скорости увеличивает машинное врем  металлообрабатывающего оборудовани .

Использовать наибольшую величину

5 первой ступени давлени  дл  подвода гидрозажимов к детал м, установленных в станочныхлриспособлени хв предполагаемом изобретении позвол ет жиклер 20, посто нно соедин ющие гидро0 полости 10 и 17 поршн  7. Наличие этого жиклера позвол ет сразу после подвода гидрозажимов к детал м получать резкий скачек давлени , превышающего наибольшую величину первой ступени и переклю5 чить при этом тарированные управл емые клапаны включени  второй высокой ступени давлени .

Этот же жиклер позвол ет расширить использование предлагаемого усилител  на

0 различных станочных приспособлени х.

За счет использовани  всей величины первой ступени давлени  дл  подвода гидрозажимов к детал м. Но решающее значение дл  универсальности использовани 

5 предлагаемого усилител  давлени   вл етс  наличие в нём регулируемого жиклера, который позвол ет по каждому станочному, имеющему гидрозажимы приспособлению, наиболее рационально использовать мощ0 ность усилител  давлени  дл  гидрозажимов , имеющих самые различные сопротивлени  их гидролиний, т.е. наиболее эффективно увеличить универсальность их использовани .

Claims (1)

1. 5 Формула изобретени 

   Пневмогидравлический двухступенчатый усилитель давлени  дл  гидрозажимов станочных приспособлений, содержащий пневматический привод непрерывного дей- стви , выполненный в виде пневмоцилиндpa , мультипликатор, выполненный в виде двух гидроцилиндров, поршни которых соединены общим штоком и установлены в гидроцилиндрах с образованием двух полостей, при этом поршень одного из гидроцилиндров соединен внешним штоком с поршнем пневмоцилиндра, а его полости сообщены между собой через нерегулируемый жиклер и через обратные клапаны - с исполнительными гидроцилиндрами и баком , а надпоршнева  полость второго гидроцилиндра через обратный клапан сообщена с подпоршневой полостью первого гидроцилиндра,отличающийс  тем,

   0

   5

   что, с целью повышени  производительности , он снабжен двум  управл емыми обратными клапанами с общей полостью управлени  и регулируемым дросселем, через которые полости первого гидроцилиндра сообщены между собой, и дополнительными обратными клапанами, через которые подпоршнева  полость второго гидроцилиндра сообщена с под- поршневой полостью первого гидроцилиндра и с баком, при этом обща  полость управлени  управл емых обратных клапанов сообщена с полост ми первого гидроцилиндра.