RU2097607C1

RU2097607C1 - Feeding hydraulic drive

Info

Publication number: RU2097607C1
Application number: RU95119170A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Мышлевский
Original assignee: Российский Университет Дружбы Народов
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1997-11-27

Abstract

FIELD: hydraulic automatics. SUBSTANCE: feeding hydraulic drive has pump with rotor and plates, stator and distributing disks. Pump is connected by low pressure hydraulic line with low pressure valve and check valve, and through suction hydraulic line, with hydraulic tank connected with high pressure and low pressure valves, check valve and hydraulic distributor. Pump rotor has plungers installed between rotor plates. Suction and discharge ports of plungers are located in distributing disks between outer radius of rotor and ring groove connected with lower edge of rotor slots under plates. EFFECT: enlarged operating capabilities. 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к гидроприводам машин, и может использоваться в гидроприводах подачи и устройствах для зажима заготовки при ее обработке на металлорежущих станках. The invention relates to mechanical engineering, and in particular to hydraulic drives of machines, and can be used in hydraulic drives and devices for clamping the workpiece during its processing on metal cutting machines.

Известен гидропривод [1] содержащий насос, гидроцилиндр, гидрораспределитель и предохранительный клапан. Known hydraulic actuator [1] containing a pump, a hydraulic cylinder, a control valve and a safety valve.

Достоинство такого гидропривода в том, что он имеет простую конструкцию. The advantage of such a hydraulic actuator is that it has a simple design.

Его недостаток повышенный расход мощности за счет перетекания рабочей жидкости под давлением через предохранительный клапан. Its disadvantage is increased power consumption due to the flow of working fluid under pressure through the safety valve.

Известен также гидропривод с насосом, содержащим ротор с плунжерами и распределительный диск [2]
Достоинство такого гидропривода состоит в том, что он дает возможность обеспечить и большую подачу (для быстрых ходов), и малую подачу (для обработки заготовок или для ее зажима).Also known hydraulic drive with a pump containing a rotor with plungers and a distribution disk [2]
The advantage of such a hydraulic actuator is that it makes it possible to provide both a large feed (for fast strokes) and a small feed (for processing workpieces or for clamping it).

Его недостаток более сложная, тяжелая и дорогая конструкция плунжерного насоса. Its disadvantage is the more complex, heavy and expensive design of the plunger pump.

Наиболее близким к изобретению является гидропривод [3] содержащий насос с ротором, пластинами, статором и распределительными дисками, гидроцилиндр, гидрораспределитель, обратный клапан, два предохранительных клапана и гидролинии. Closest to the invention is a hydraulic actuator [3] comprising a pump with a rotor, plates, a stator and distribution discs, a hydraulic cylinder, a control valve, a check valve, two safety valves and hydraulic lines.

Достоинство такого гидропривода в том, что при рабочей подаче зажима заготовки один из насосов разгружается на гидробак. The advantage of such a hydraulic actuator is that when the workpiece feeds the workpiece clamp, one of the pumps is unloaded to the hydraulic tank.

Его недостаток более сложная, громоздкая и тяжелая конструкция сдвоенного пластинчатого насоса. Its disadvantage is more complex, bulky and heavy construction of a double vane pump.

Сущность изобретения заключается в том, что гидропривод подачи, содержащий насос, имеющий ротор с пластинами, статор и распределительные диски, соединенный гидролинией низкого давления с клапаном низкого давления и обратным клапаном, гидролинией всасывания с гидробаком, соединенным с клапанами высокого и низкого давления, и гидрораспределителем, гидролинией высокого давления с клапаном высокого давления, обратным клапаном и гидрораспределителем, который двумя гидролиниями соединен с гидроцилиндром, содержит плунжеры, установленные между пластинами ротора, и окна всасывания и нагнетания плунжеров, расположенные в распределительных дисках между наружным радиусом ротора и кольцевой канавкой, соединенной с нижними краями пазов в роторе под пластинами. The essence of the invention lies in the fact that the supply hydraulic drive comprising a pump having a rotor with plates, a stator and distribution discs connected by a low pressure line to a low pressure valve and a check valve, a suction line with a hydraulic tank connected to high and low pressure valves, and a valve , a high-pressure hydraulic line with a high-pressure valve, a non-return valve and a control valve that is connected to the hydraulic cylinder by two hydraulic lines, contains plungers installed ezhdu plates of the rotor and the suction box, and discharge plunger arranged in the distribution disc between the outer radius of the rotor and the annular groove connected to the lower edges of slots in the rotor for plates.

В результате установки плунжеров на роторе насоса гидропривод приобретает достоинства двух видов гидроприводов без увеличения габаритов и веса и создает оптимальные условия для экономии мощности. As a result of installing plungers on the pump rotor, the hydraulic actuator acquires the advantages of two types of hydraulic actuators without increasing dimensions and weight and creates optimal conditions for saving power.

На фиг. 1 представлена принципиальная гидравлическая схема гидропривода; на фиг. 2 насос, продольный разрез; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2. In FIG. 1 shows a schematic hydraulic diagram of a hydraulic actuator; in FIG. 2 pump, longitudinal section; in FIG. 3, section AA in FIG. 2; in FIG. 4 a section BB in FIG. 2.

Гидропривод содержит насос 1, клапан низкого давления 2, клапан высокого давления 3, обратный клапан 4, гидрораспределитель 5, гидроцилиндр 6 и гидробак 7. Гидролиния 8 соединяет насос 1 с гидробаком 7. Гидролиния 9 высокого давления соединяет насос 1 с гидрораспределителем 5, с гидролинией 10, с гидролинией 11 и с линиями управления 12 и 13. Гидролиния 10 соединена с клапаном 4, а гидролиния 11 с клапаном 3. Гидролиния 14 низкого давления соединяет насос 1 с клапаном 2 и с обратным клапаном 4. Обратный клапан 4 соединен гидролинией 15 с клапаном 2. Клапаны 2 и 3 соединены с гидробаком 7 гидролиниями 16 и 17. Гидрораспределитель 5 соединен с гидробаком 7 гидролинией 18, а гидролиниями 19 и 20 с гидроцилиндром 6, имеющим поршень 21, шток 22, штоковую полость 23 и бесштоковую полость 24. The hydraulic actuator contains a pump 1, a low pressure valve 2, a high pressure valve 3, a check valve 4, a control valve 5, a hydraulic cylinder 6 and a hydraulic tank 7. A hydraulic line 8 connects the pump 1 to the hydraulic tank 7. A high pressure hydraulic line 9 connects the pump 1 to the hydraulic control valve 5, with a hydraulic line 10, with a hydraulic line 11 and control lines 12 and 13. A hydraulic line 10 is connected to the valve 4, and a hydraulic line 11 to the valve 3. A low pressure hydraulic line 14 connects the pump 1 to the valve 2 and to the non-return valve 4. The non-return valve 4 is connected to the hydraulic line 15 s valve 2. Valves 2 and 3 with dineny hydraulic tank 7 with hydraulic lines 16 and 17. Valve 5 is connected to the hydraulic tank 7, hydraulic line 18 and hydraulic lines 19 and 20 with hydraulic cylinder 6 having a piston 21, the piston rod 22, the rod end 23 and the rodless chamber 24.

Насос 1 содержит ротор 23, в котором расположены пластины 26 и плунжеры 27, статор 28, распределительные диски 29 и 30, вал 31 и корпус 32. Плунжеры 27 расположены по середине между пластинами 26 в отверстиях 33 ротора 25. Отверстия 33 соединены с отверстиями 34 в роторе 25, которые, в свою очередь, могут быть при вращении ротора соединены с окнами всасывания 35 и 36 и окнами нагнетания 37 и 38 в распределительных дисках 29 и 30. Окна 35 и 36 соединены отверстиями 39 в диске 30 с отверстием всасывания 40 в корпусе 32. Окно 38 соединено отверстием 41 с отверстием нагнетания 42 в корпусе 32. The pump 1 contains a rotor 23, in which the plates 26 and plungers 27, the stator 28, the distribution discs 29 and 30, the shaft 31 and the housing 32 are located. The plungers 27 are located in the middle between the plates 26 in the holes 33 of the rotor 25. The holes 33 are connected to the holes 34 in the rotor 25, which, in turn, can be connected to the suction windows 35 and 36 and the discharge windows 37 and 38 in the distribution discs 29 and 30 when the rotor rotates. The windows 35 and 36 are connected by holes 39 in the disk 30 with a 40 in suction hole case 32. The window 38 is connected by a hole 41 with a discharge hole 42 in building 32.

Пластины 26 расположены в пазах 43 ротора 25, соединенными с кольцевыми канавками 44 и 45 в распределительных дисках 29 и 30. Диски 29 и 30 имеют также окна всасывания 46 и 47 и окна нагнетания 48 и 49. Окна всасывания 47 соединены отверстиями 39 с окнами всасывания 36. Окна нагнетания 49 соединены отверстиями 50 с отверстиями нагнетания 51. The plates 26 are located in the grooves 43 of the rotor 25, connected to the annular grooves 44 and 45 in the distribution discs 29 and 30. The disks 29 and 30 also have suction windows 46 and 47 and discharge windows 48 and 49. The suction windows 47 are connected by openings 39 to the suction windows 36. The discharge windows 49 are connected by openings 50 with the discharge holes 51.

Статор 28 имеет внутреннюю поверхность 52, обращенную к плунжерам 27 и пластинам 26, примерно эллиптического профиля; между внутренней поверхностью 52 статора 28, наружной поверхностью ротора 25 и двумя соседними пластинами 26 расположена рабочая камера 53. The stator 28 has an inner surface 52 facing the plungers 27 and the plates 26, approximately elliptical profile; between the inner surface 52 of the stator 28, the outer surface of the rotor 25 and two adjacent plates 26 is a working chamber 53.

Кольцевая канавка 45 соединена отверстиями 51 с окном нагнетания 48. The annular groove 45 is connected by openings 51 to the discharge window 48.

Отверстия всасывания 40 соединены с гидролинией всасывания 8. Отверстия нагнетания 42 соединены с гидролинией 9 высокого давления. Отверстия нагнетания 51 соединены с гидролинией 14 низкого давления. The suction port 40 is connected to the suction line 8. The discharge port 42 is connected to the high pressure line 9. Discharge ports 51 are connected to a low pressure hydraulic line 14.

Окна всасывания 35 и 36 и окна нагнетания 37 и 38 расположены на расстоянии от центра ротора 25, примерно равном половине расстояния между радиусом наружной поверхности ротора 25 и радиусом наружной поверхности кольцевых канавок 44 и 45. The suction windows 35 and 36 and the discharge windows 37 and 38 are located at a distance from the center of the rotor 25, approximately equal to half the distance between the radius of the outer surface of the rotor 25 and the radius of the outer surface of the annular grooves 44 and 45.

Гидропривод работает следующим образом. При вращении вала 31 с ротором 25 по часовой стрелке (фиг. 3) пластины 26 и плунжеры 27 прижаты к внутренней поверхности 52 статора 28 центробежной силой, а в дальнейшем при работе насоса 1 пластины 26 прижаты к внутренней поверхности 52 статора 28 также и давлением рабочей жидкости из кольцевой канавки 44. При выдвижении плунжеров 27 из отверстий 33, в соответствии с профилем статора 28, плунжеры 27 всасывают рабочую жидкость из гидробака 7 по гидролинии 8 и далее через отверстия 40 и 39, окна 36, отверстия 34 и отверстия 33. The hydraulic actuator operates as follows. When the shaft 31 is rotated with the rotor 25 clockwise (Fig. 3), the plates 26 and plungers 27 are pressed against the inner surface 52 of the stator 28 by centrifugal force, and later, when the pump 1 is operating, the plates 26 are pressed against the inner surface 52 of the stator 28 also with the working pressure fluid from the annular groove 44. When extending the plungers 27 from the holes 33, in accordance with the profile of the stator 28, the plungers 27 suck the working fluid from the hydraulic tank 7 along the hydraulic line 8 and then through holes 40 and 39, windows 36, holes 34 and holes 33.

При движении плунжеров 27 к центру ротора 25, в соответствии с профилем статора 28, плунжеры 27 нагнетают рабочую жидкость через отверстие 33, отверстия 34, окна 38, отверстия 41, отверстия 42 в гидролинию 9 высокого давления. When the plungers 27 move to the center of the rotor 25, in accordance with the profile of the stator 28, the plungers 27 pump the working fluid through the hole 33, holes 34, windows 38, holes 41, holes 42 into the high pressure hydraulic line 9.

При выдвижении пластин 26 из пазов 43 в роторе 25, в соответствии с профилем статора 28, рабочая жидкость всасывается в камеры 53 из гидробака 7 по гидролинии 8 и далее через отверстие 40 и окна всасывания 47. When the plates 26 are pulled out of the slots 43 in the rotor 25, in accordance with the profile of the stator 28, the working fluid is sucked into the chambers 53 from the hydraulic tank 7 along the hydraulic line 8 and then through the hole 40 and the suction window 47.

При движении пластин 26 к центру ротора 25, также в соответствии с профилем статора 28, рабочая жидкость нагнетается пластинами 26 через окна нагнетания 49, отверстия 50 и 51 в гидролинию 14 низкого давления. When the plates 26 move to the center of the rotor 25, also in accordance with the profile of the stator 28, the working fluid is pumped by the plates 26 through the discharge windows 49, openings 50 and 51 into the low pressure hydraulic line 14.

При низком давлении рабочая жидкость из гидролинии 14 через обратный клапан 4 присоединяется к потоку рабочей жидкости, подаваемой через гидролинию 9, гидрораспределитель 5, гидролинию 20 в гидроцилиндр 6, который совершает быстрое движения. При возрастании нагрузки на штоке 22 гидроцилиндра 6 возрастающее давление рабочей жидкости передается через линию управления 12 к клапану 2. При этом рабочая жидкость из гидроцилиндра 14 через гидролинию 15, клапан 2 и гидролинию 16 сливается в гидробак 7. Под действием давления рабочей жидкости в гидролинии 10 обратный клапан 4 закрывается и гидроцилиндр 6 движется медленно только от рабочей жидкости, подаваемой через гидролинию 9. At low pressure, the working fluid from the hydraulic line 14 through the check valve 4 is connected to the flow of the working fluid supplied through the hydraulic line 9, the control valve 5, the hydraulic line 20 to the hydraulic cylinder 6, which makes a quick movement. With increasing load on the rod 22 of the hydraulic cylinder 6, the increasing pressure of the working fluid is transmitted through the control line 12 to the valve 2. In this case, the working fluid from the hydraulic cylinder 14 through the hydraulic line 15, the valve 2 and the hydraulic line 16 is drained into the hydraulic tank 7. Under the action of the hydraulic fluid pressure in the hydraulic line 10 the check valve 4 closes and the hydraulic cylinder 6 moves slowly only from the working fluid supplied through the hydraulic line 9.

Клапан 2 настраивается на низкое давление. Клапан 3 настраивается на высокое давление. Valve 2 is set to low pressure. Valve 3 is set to high pressure.

Источники информации
1. Свешников В.К. Усов А.А. Станочные гидроприводы. Справочник. М. Машиностроение, 1988, с. 130, рис. 5.9.Sources of information
1. Sveshnikov V.K. Usov A.A. Machine hydraulic drives. Directory. M. Engineering, 1988, p. 130, fig. 5.9.

2. Там же, с. 37, рис. 2.6. 2. Ibid., P. 37, fig. 2.6.

3. Брон Л.С. Тартаковский Ж.Э. Гидравлический привод агрегатных станков и автоматических линий. М. Машиностроение, 1974, с. 65, рис. 36. 3. Bron L.S. Tartakovsky J.E. Hydraulic drive of aggregate machines and automatic lines. M. Engineering, 1974, p. 65, fig. 36.

Claims

A feed hydraulic actuator comprising a pump having a rotor with plates, a stator and distribution discs connected by a low pressure hydraulic line with a low pressure valve and a check valve, a suction hydraulic line with a hydraulic tank connected to the high and low pressure valves and a control valve, a high pressure hydraulic line with a high pressure valve , a check valve and a control valve, which is connected by two hydraulic lines to the hydraulic cylinder, characterized in that the pump rotor contains a plunger installed between the plaz rotor tines, and the suction and discharge windows of the plungers are located in the distribution discs, between the outer radius of the rotor and the annular groove connected to the lower edges of the grooves in the rotor under the plates.