RU44363U1

RU44363U1 - DEVICE FOR POSITIONING

Info

Publication number: RU44363U1
Application number: RU2004127382/22U
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Савинов; Э.А. Вибке; А.Н. Сиднев
Priority date: 2004-09-16
Filing date: 2004-09-16
Publication date: 2005-03-10

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к конструкциям гидроцилиндров, применяемых в качестве исполнительных механизмов в приводах с фиксацией штока в любой точке перемещения поршня с последующей его доводкой точного позиционирования, а именно, в суппортах металлорежущих станков при бескопирной обработке ступенчатых поверхностей с высокой степенью точности. Такая возможность появляется благодаря тому, что в устройстве для позиционирования, содержащем основной и дополнительный поршни со штоками, зафиксированные от проворота в корпусе с крышками, поршневую, межпоршневую и штоковую полости, каналы для отвода и подвода к ним рабочей жидкости, регулирующий стержень с центральным отверстием и упором в форме гайки на одном конце, другой конец последнего снабжен зубчатой полумуфтой, шариковым стопорным устройством и подпружиненным малым поршнем, расположенными в крышке корпуса, на наружной поверхности регулировочного стержня нарезана профильная резьба, образующая винтовую пару качения с резьбовой втулкой, которой снабжен основной поршень, упор оснащен винтом с профильной резьбой, образующим с гайкой винтовую пару качения, и закрепленным в полом штоке дополнительного поршня, на конце которого выполнена полость под регулировочный механизм, установленный на винте, а обе винтовые пары качения имеют разно шаговую профильную резьбу.The proposed utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to the designs of hydraulic cylinders used as actuators in actuators with a rod fixing at any piston moving point followed by fine-tuning of its exact positioning, namely, in calipers of metal-cutting machines during non-copying machining of stepped surfaces with high degree of accuracy. This possibility arises due to the fact that in the positioning device containing the main and additional pistons with rods, fixed from rotation in the housing with covers, the piston, piston, piston and rod cavities, channels for diverting and supplying working fluid to them, a regulating rod with a central hole and an emphasis in the form of a nut at one end, the other end of the latter is equipped with a gear half-coupling, a ball locking device and a spring-loaded small piston located in the housing cover, for external rotation In accordance with the regulation rod, a profile thread is cut that forms a rolling screw pair with a threaded sleeve that the main piston is equipped with; the stop is equipped with a profile thread screw forming a rolling screw pair with a nut and fixed to the hollow stem of the additional piston, at the end of which a cavity is made for the adjustment mechanism mounted on the screw, and both screw rolling pairs have different profile stepping threads.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к конструкциям гидроцилиндров, применяемых в качестве исполнительных механизмов в приводах с фиксацией штока в любой точке перемещения поршня с последующей его доводкой точного позиционирования.The proposed utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to the designs of hydraulic cylinders used as actuators in actuators with rod fixation at any piston moving point with its subsequent fine-tuning of exact positioning.

Из патентной литературы известен двухступенчатый телескопический гидроцилиндр, а.с. №709845, F 15 B 15/16, содержащий корпус в котором размещен поршень с полым штоком первой ступени и установленный в последнем поршень со штоком второй ступени, каналы подвода прямого и обратного хода, поршень второй ступени снабжен механическим замком, а в корпусе установлен гидравлически управляемый двух линейный двухпозиционный золотниковый распределитель, один торец которого сообщен с каналом подвода прямого хода, а другой подпружинен, причем линии распределителя сообщены с From the patent literature known two-stage telescopic hydraulic cylinder, and.with. No. 709845, F 15 B 15/16, comprising a housing in which a piston with a hollow rod of the first stage and a piston installed in the last with a rod of the second stage, feed channels for forward and reverse, the piston of the second stage is equipped with a mechanical lock, and is installed hydraulically in the housing controlled two-line on-off spool valve, one end of which is connected to the forward feed channel and the other is spring-loaded, and the distributor lines are connected with

каналом повода обратного хода, в котором параллельно распределителю установлен обратный клапан.a channel for a return stroke, in which a check valve is installed parallel to the distributor.

Недостаток описанного устройства заключается в ограниченных технологических возможностях, объясняемых остановом и фиксацией поршня только в конце его хода.The disadvantage of the described device is the limited technological capabilities, explained by stopping and fixing the piston only at the end of its stroke.

Этот недостаток частично устранен в конструкции гидроцилиндра по патенту №1036965, F 15 B 15/24, который можно считать наиболее близким аналогом к предлагаемому. С целью повышения точности позиционирования поршня на промежуточном упоре, он содержит корпус с крышками, основной и плавающий поршни со штоками, размещенные в корпусе с образованием поршневой, межпоршневой и штоковой полостей, резьбовой регулирующий стержень с упором, закрепленный в крышке и установленный в корпусе с возможностью взаимодействия с полым штоком плавающего поршня, и каналы для подвода и отвода рабочей жидкости, причем плавающий поршень со штоком выполнен со сквозным центральным отверстием для размещения резьбового регулирующего стержня, шток основного поршня выполнен полым и снабжен продольными пазами, шток плавающего поршня размещен в полости основного поршня, с возможностью осевого перемещения, упор выполнен в форме гайки, размещенной с возможностью осевого перемещения в пазах основного штока, а канал подвода рабочей жидкости в межпоршневую полость выполнен в виде центрального сквозного отверстия в резьбовом стержне.This disadvantage is partially eliminated in the design of the hydraulic cylinder according to patent No. 1036965, F 15 B 15/24, which can be considered the closest analogue to the proposed one. In order to improve the accuracy of positioning the piston on the intermediate stop, it contains a housing with covers, a main and a floating piston with rods, placed in the housing with the formation of a piston, piston and rod cavities, a threaded control rod with a stop, fixed in the cover and installed in the housing with the possibility interaction with the hollow rod of the floating piston, and channels for supplying and discharging the working fluid, and the floating piston with the rod is made with a through central hole to accommodate the threaded rod the rod, the piston rod of the main piston is hollow and provided with longitudinal grooves, the rod of the floating piston is placed in the cavity of the main piston, with the possibility of axial movement, the stop is made in the form of a nut placed with the possibility of axial movement in the grooves of the main rod, and the channel for supplying the working fluid to the inter-piston the cavity is made in the form of a central through hole in the threaded rod.

Недостаток этой конструкции - ненадежность, объясняемая тем, что для останова поршня в промежуточном положении необходимо переключение напорных и сливных магистралей.The disadvantage of this design is the unreliability, due to the fact that in order to stop the piston in the intermediate position, it is necessary to switch the pressure and drain lines.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель - расширение технологических возможностей, повышение надежности и точности позиционирования.The task to which the proposed utility model is aimed is to expand technological capabilities, increase the reliability and accuracy of positioning.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для позиционирования, содержащем основной и дополнительный поршни со штоками, зафиксированные от проворота в корпусе с крышками, поршневую, межпоршневую и штоковую полости, каналы для отвода и подвода к ним рабочей жидкости, регулирующий стержень с центральным отверстием и упором в форме гайки на одном конце, другой конец регулирующего стержня снабжен зубчатой полумуфтой, шариковым стопорным механизмом и подпружиненным малым поршнем, расположенными в крышке корпуса, на наружной поверхности регулировочного стержня нарезана профильная резьба, образующая винтовую пару качения с резьбовой втулкой, которой снабжен основной поршень, упор оснащен винтом с профильной резьбой, образующим с гайкой винтовую пару качения, и закрепленным в полом штоке дополнительного поршня, на конце которого выполнена полость под регулировочный механизм, установленный на винте, а обе винтовые пары качения имеют разно шаговую профильную резьбу.The problem is solved in that in the positioning device, containing the main and additional pistons with rods, fixed from rotation in the housing with covers, piston, piston and rod cavities, channels for diverting and supplying working fluid to them, a regulating rod with a central hole and focusing in the form of a nut at one end, the other end of the control rod is equipped with a gear coupling, a ball locking mechanism and a spring-loaded small piston located in the housing cover, on the outer surface On the spine of the adjusting rod, a profile thread is cut that forms a rolling screw pair with a threaded sleeve that the main piston is equipped with; the stop is equipped with a screw with a profile thread forming a rolling screw pair with a nut and fixed to the hollow rod of the additional piston, at the end of which a cavity is made for the adjusting mechanism mounted on the screw, and both screw rolling pairs have different profile stepping threads.

На фиг.1 изображено устройство для позиционирования в разрезе, на фиг.2 - тоже в крайнем левом положении, на фиг.3 - разрез А-А фиг.1, зубчатая полумуфта при стопорении изображение снизу, а при расстопорении - сверху, на фиг.4 - регулировочный механизм, разрез Б-Б фиг.1.Figure 1 shows a device for positioning in section, figure 2 is also in the extreme left position, figure 3 is a section aa figure 1, the gear coupling when locking the image from the bottom, and when unlocked from the top, in figure .4 - adjusting mechanism, section BB of Fig. 1.

Устройство для позиционирования содержит основной 1 и дополнительный 2 поршни со штоками, размещенными в корпусе 3, крышки 4 и 5, регулирующий стержень 6, зубчатую полумуфту 7, шариковый стопорный механизм 8, резьбовую втулку 9, гайку 10, винт 11, регулировочный механизм 12, поршневую 13, межпоршневую 14, штоковую 15 полости, шпонки 16,17, подшипниковые опоры 18, 19, рукоятку 20, малый поршень 21 и поршневую полость 22 шарикового стопорного механизма 8.The positioning device comprises a main 1 and an additional 2 pistons with rods placed in the housing 3, covers 4 and 5, a control rod 6, a gear coupling half, a ball locking mechanism 8, a threaded sleeve 9, a nut 10, a screw 11, an adjusting mechanism 12, piston 13, piston 14, rod cavity 15, dowels 16.17, bearing bearings 18, 19, handle 20, small piston 21 and piston cavity 22 of the ball locking mechanism 8.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

Рабочая среда подается под давлением через напорный канал корпуса 3 в поршневую 13 и межпоршневую 14 полости, вследствие чего основной поршень 1 начинает The working medium is supplied under pressure through the pressure channel of the housing 3 into the piston 13 and piston cavity 14, as a result of which the main piston 1 begins

перемещаться вправо. Резьбовая втулка 9, жестко закрепленная на поршне 1, через шарики и профильную резьбу регулирующего стержня 6, начинает вращать поршень 1.move right. The threaded sleeve 9, rigidly fixed to the piston 1, begins to rotate the piston 1 through the balls and the profile thread of the control rod 6.

В этот момент, расположенные в крышке 5 шарики стопорного механизма 8 выведены из зацепления с зубчатой полумуфтой 7, установленной жестко на конце регулировочного стержня 6 (верхняя часть фиг.3).At this moment, the balls of the locking mechanism 8 located in the cover 5 are disengaged from the gear coupling half 7 mounted rigidly at the end of the adjusting rod 6 (upper part of FIG. 3).

Гайка 10 упора, жестко установленная на другом конце регулировочного стержня 6, комплектом шариков взаимодействует с профильной резьбой винта 11 (который застопорен регулировочным механизмом 12) и перемещает его, а вместе с ним и поршень, связанный с последним через опору 19.The stop nut 10, rigidly mounted on the other end of the adjustment rod 6, with a set of balls interacts with the profile thread of the screw 11 (which is locked by the adjustment mechanism 12) and moves it, and with it the piston connected to the latter through the support 19.

Угол наклона винтовой линии профильной резьбы регулировочного стержня 6 и винта 11 обеспечивают свободное вращение резьбовой втулки 9 и гайки 10 при их взаимном перемещении относительно друг друга, а разношаговость - обеспечивает увеличение скорости перемещения дополнительного поршня 2 и величину его хода.The angle of inclination of the helical line of the profile thread of the adjusting rod 6 and screw 11 provides free rotation of the threaded sleeve 9 and the nut 10 when they are mutually displaced relative to each other, and the multi-step allows for an increase in the speed of movement of the additional piston 2 and its stroke.

От поворота относительно корпуса 3 и друг друга поршни 1 и 2 имеют шпонки 16,17, которые взаимодействуют с продольными пазами на наружной поверхности поршня 1 и его штока.From rotation relative to the housing 3 and to each other, the pistons 1 and 2 have dowels 16.17, which interact with the longitudinal grooves on the outer surface of the piston 1 and its rod.

Для фиксации поршней 1 и 2 в любой точке достаточно подать давление в поршневую полость 22 шарикового стопорного механизма 8. Подпружиненный малый поршень 21 будет перемещаться вправо, а шток своим конусным участком - взаимодействовать с шариками стопорного механизма 8, вводя их в зацепление с зубчатой полумуфтой 7 (нижняя часть фиг.3)To fix the pistons 1 and 2 at any point, it is enough to apply pressure to the piston cavity 22 of the ball locking mechanism 8. The spring-loaded small piston 21 will move to the right, and the stem with its conical section will interact with the balls of the locking mechanism 8, engaging them with the gear coupling half 7 (lower part of figure 3)

В конце хода поршня 1 шпонка 16 упирается в торцевую поверхность продольного паза, а дополнительный поршень 2 останавливается, не доходя до ограничивающей его перемещение, крышки 4.At the end of the stroke of the piston 1, the key 16 abuts against the end surface of the longitudinal groove, and the additional piston 2 stops, not reaching the limiting movement, of the cover 4.

Для более точного позиционирования дополнительного поршня 2, при зафиксированном положении регулировочного стержня 6 стопорным устройством 8, необходимо For a more accurate positioning of the additional piston 2, with the fixed position of the adjusting rod 6 by the locking device 8, it is necessary

повернуть рукоятку 20 регулировочного механизма 12 в любую сторону. При этом червячная передача регулировочного механизма 12 приводит во вращение винт 11, который воздействуя на гайку 10 и регулировочный стержень 6 доводит дополнительный поршень 2 до нужной точки позиционирования.turn the handle 20 of the adjusting mechanism 12 in any direction. In this case, the worm gear of the adjusting mechanism 12 drives the screw 11, which, acting on the nut 10 and the adjusting rod 6, brings the additional piston 2 to the desired positioning point.

Для возвращения поршней 1 и 2 в исходное положение необходимо сбросить давление в поршневой полости 22 малого поршня 21, который под воздействием пружины займет исходное положение, а шарики стопорного устройства 8 выйдут из зацепления с зубчатой полумуфтой 7, и подать давление через канал в крышке 4 в штоковую полость 15, а винт 11, зафиксированный регулировочным механизмом 12, воздействует на гайку 10, которая вращает регулировочный стержень 6, перемещая резьбовую втулку 9 и основной поршень 1.To return the pistons 1 and 2 to its original position, it is necessary to relieve the pressure in the piston cavity 22 of the small piston 21, which, under the influence of the spring, will take its initial position, and the balls of the locking device 8 will disengage from the gear coupling half 7 and apply pressure through the channel in the cover 4 to the rod cavity 15, and the screw 11, fixed by the adjusting mechanism 12, acts on the nut 10, which rotates the adjusting rod 6, moving the threaded sleeve 9 and the main piston 1.

Перемещение поршней 1 и 2 влево будет происходить до соприкосновения основного поршня 1 с торцевой поверхностью корпуса 3.The movement of the pistons 1 and 2 to the left will occur until the main piston 1 comes into contact with the end surface of the housing 3.

Согласованная работа элементов устройства для позиционирования: шарикового стопорного механизма, винтовых пар качения, основного и дополнительного поршней, и наличие ручной доводки - позволяют расширить технологические возможности, повысить надежность и точность позиционирования.The coordinated work of the elements of the positioning device: a ball locking mechanism, screw rolling pairs, the main and additional pistons, and the presence of manual tuning allow expanding technological capabilities, increasing the reliability and accuracy of positioning.

Это дает возможность использовать предлагаемое устройство позиционирования в суппортах металлорежущих станков при бескопирной обработке ступенчатых поверхностей с высокой степенью точности.This makes it possible to use the proposed positioning device in the calipers of metal-cutting machine tools when copying stepped surfaces with a high degree of accuracy.

Claims

A device for positioning, containing the main and additional pistons with rods, fixed from rotation in the housing with covers, piston, piston, piston and rod cavities, channels for diverting and supplying working fluid to them, a control rod with a central hole and a nut-shaped stop at one end characterized in that the other end of the control rod is equipped with a gear coupling, a ball locking device and a spring-loaded small piston located in the housing cover, on the outer surface is adjustable The main thread is cut into a profile thread, forming a rolling screw pair with a threaded sleeve that the main piston is equipped with, the stop is equipped with a profile screw, forming a rolling screw pair with a nut, and fixed in the hollow rod of the additional piston, at the end of which a cavity is made for the adjustment mechanism, mounted on a screw, and both screw rolling pairs have multi-step profile threads.