SU1463407A1 - Ползун зубошлифовального станка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области машиностроени , а именно к станкостроению , и. может быть использовано в производстве дл  изготовлени  зубо- шпифовальных станков. Цель изобретени  - повышение надежности работы ползуна за счет дифференцировани  его мощности при пр мом и обратном ходе. Ползун зубошлифовального станка включает привод в виде гидроди- линдра 1 с двухштрковым плунжером, содержащий диафрагмы 5 и 6, взаимодействующие со штоками 7 и 8, а на боковой поверхности плунжера разме- щена мембрана 9. След щий распределитель с подпружиненньм затвором св зан с задающим устройством величины и частоты двойных ходов ползуна,включающим кривошипно-ползунньм механизм, кулисньш камень 12 которого размещен в одном из направл ющих пазов ползуна, а ползушка 13 - в другом пазу ползуна, гидромотор и два гидравлических насоса. Кронштейн 10 ползуна имеет П-образную форму, на каждой боковой стороне выполнены пазы. Диафрагмы 5 и 6 размещены с образованием между ними герметичной полости . Поршень гидроцилиндра 1 с двух- , сторонним штоком выполнен из двух поршневых элементов. 5 з.п. ф-лы,3 ил. i СЛ Од СО 4ib .

Description

1

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к станкостроени и может быть использовано в произвстве дл  изготовлени  зубошлифовал ных станков.

Цель изобретени  - .повышение надежности в работе ползуна за счет ;дифференцировани  его мощности при Iпр мом и обратном ходе. .На фиг.1 изображен ползун, общи ;вид} на фиг.2 - гидромеханическа  ; схема кулисного и шатунного механи мов с источником движени J на фиг. |монтажно-конструктивна  схема двух штокового поршн  гидрощ1ивода. I Конструкци  привода ползуна зуб {шлифовального станка включает гидр Iцилиндр 1 (фиг.1), размещенный в Iедином и неподвижном корпусе 2 совместно с гидравлическим распределтелем , затвор 3 которого подпружин с возможностью регулировани  жесткости пружины винтовым нажимом 4. ;В этом же корпусе выполнен двухшто ковьй плунжер, которьй содержит дифрагмы 5 и 6, взаимодействующие со штоками 7 и 8 соответственно, и на боковой стенке плунжера размещена мембрана 9. Кронштейн tO ползуна станка взаимодействует с гидроцилиндром 1 и с гидромотором 11 посредством кинематической св зи через кривошипно-ползунный механизм, у которого кулисньш камень 12 размещен в одном из направл ющих пазо ползуна, а ползушка 13 размещена в другом пазу, расположенном параллельно движению ползуна. Ползушка 13 и камень 12 посредством шатуна и даарнирной св зи взаимодействуют между собой, а также с плунжером чрез шток 7.

Кулисньш камень 12 снабжен подпружиненной плитой 15 дл  обеспечени  условий свободного заданного перемещени  камн  в пазу ползуна в направлении действи  тангенциально

силы, возникающей при вращении кривошипа 16 (фиг.2) с источником движени  - гидромотором 11, питаемым рабочей жидкостью от насоса 17. Затвор 3 гидравлического распределител  установлен в корпусе с возможностью осевого перемещени  от действи  давлени  жидкости, поступаекой в торцовую полость распределител  По трубопроводу 18, соединенному с камерой, распоо юженной между посто нным дрос0

5

0

5

селем 19 и регулируемым дросселем в виде сопла 20 с подвижной заслонкой (мембраной) 9, через которые дросселируетс  жидкость, подаваема  насосом 21. Гидроцилиндр действует от напора жидкости, подаваемой насосом 22 через рабочие щели распределител .

Поршень гидроцилиндра имеет два поршневых элемента 23 и 24 с перегородкой 25, размещенной между поршневыми элементами (фиг.З). Перегородка имеет боковую выемку 26, соединенную через радиальный канал 27 с золотниковым элементом 28, установленным на перегородке с возмо шостью перемещени  параллельно движению оси штока поршн . Золотник 28 снабжен осевыми и радиальными каналами, взаимодей- ствуюшими с радиальным каналом 27. Между поршневыми элементами 23 и 24 и перегородкой 25 образованы замкнутые рабочие дополнительные полости гидроцилиндра, которые соединены с основными рабочими полост ми гидро- цилиндра посредством каналов 29 и 30, выполненных в перегородке 25. Шток поршн  выполнен составным из стержн  31 и стаканообразной втулки 32, которые между собой сопр жены резьбовым соединением, при этом на втулке жестко закреплены поршневой элемент 23, а на стержне - поршневой элемент 24. Кроме того, один конец стержн  имеет жесткую св зь со штоком 8 плунжера., а другой конец - с ползуном 10 станка. Функционирование ползуна рассматриваетс  на примере работы зубообрабатывающего станка с вертикальным возвратно-поступательным движением ползуна, на котором установлена шпиндельна  бабка.

Ползун работает следующим образом .

При повороте кривошипа 16, учитыва  податливость камн  12 кулисы, нижний шток 7 плунжера перемещаетс , вызыва  изгиб мембраны 9 от действи  увеличенного давлени  в замкнутой герметичной полости между диафраг- 0 мами 5 и 6, заполненной маслом. Дроссель 19, сопло 20 и мембрана 9 в совокупности образуют гидравлический усг-титель, у которого сопло и мембрана формируют регулируемьш дроссель типа сопло - заслонка.

Изгиб мембраны 9 вызывает прикрытие сопла 20 и повьш1ает давление жидкости в камере между дроссел .1и и -.

0

5

0

5

5

соответственно, в трубопроводе 18, подаваемой насосом 21. За счет повышенного давлени  жидкости в камере и трубопроводе перемещаето  затвор 3 гидравлического распределител . Масло, подаваемое насосом 22, под давлением, определ емым нагрузкой на ползуне станка, подаетс  через рабочие щели распределител  в основную и дополнительные полости гидроцилиндра , и поршень со штоком и с ползуном перемещаетс  вверх из нижнего крайнего положени  (мертвой точки ползуна).

С установившимс  рассогласованием между ползуном 10 и штоком 7 плунжера происходит движение до ве{)хней мертвой точки. При этом перемещение ползуна на 1/2 части хода (в одном направлении) осуществл етс  от действи  давлени  рабочей жидкости на эффективные площади поршневых элементов 24 и 23 и торцовой поверхности втулки 32 при неподвижном положении перегородки 25. Стопорение перегородки 25 осуществлено действием рабочей жидкости, котора  наполн ет полость 26, перетека  через кашенной силой на штоке. Изменение величин сил на штоке при движении в одном направлении обуславливает ускоренный разгон от исходного нижнего положени  ползуна с наименьшими параметрическими характеристиками в напорной гидролинии гидропривода с последующим плавным замедлением движеQ ни  ползуна при достижении верхнего крайнего положени  (верхней мертвой точки), что снижает инерционность ползуна при подходе к мертвой точке. В св зи с тем, что шток 7, управ-:5 л емый от кривошипа шатунного механизма , движетс  по синусоидальному закону, мгновенна  величина рассогласовани  посто нно измен етс . Это изменение регистрируетс , сравнивающим

0 устройством, которое с помощью мембраны 9 управл ет гидроусилителем сопло - заслонка, св занным с затвором 3 след щего распределител .

р « Так, например, при подходе штока

5 7 к верхней мертвой точке его .скорости уменьшаетс  до нул . В это врем  ползун 10 со штоком поршн  продолжает двигатьс . В результате этого величина рассогласовани  измен ет

35

40

нал в перегородке и осевой и радиаль- зо с  до нул  и мен ет знак, т.е. мем- ный канал 27 перегородки, при этом поршневые элементы 23 и 24 перемещаютс  по внутренним направл ющим стенкам перегородки 25. Остальна  часть движени  ползуна (до верхней мертвой точки) осуществл етс  от действи  . давлени  рабочей жидкости на эффективные площади поршневого элемента 24 и торцовой поверхности перегородки 25, так как происходит расстопо- рение в результате смещени  золотника 28 при соприкосновении с поршневым элементом 24 при его достижении крайнего положени  относительно перегородки. При расстопоренном состо нии перегородки рабоча  жидкость имеет выход из полости 26 через канал 30 в полость гидроцилиндра, котора  в этот период сообщаетс  со jсливом в бак. Такое условие дости- таетс  путем перемещени  золотника 28 вдоль его оси от нажима торцом поршневого элемента.

Изменение величин эффективной рабочей площади на поршневом узле обеспечивает развитие значительной т говой штоковой силы на 1/2 части хода ползуна и на оставшейс  части движени  в одном направлении с умень45

50

65

брана 9 отходит от сопла 20, давлени в мевдиафрагменной полости и под зат вором 3 падает и затвор след щего распределител  под действием верхней пружины смещаетс  вниз, открыва  рабочие щели затвора дл  прохождени  напорной жидкости в верхнюю основную и дополнительную полости гидроцилинд ра. Ползун станка перемещаетс  вниз, а изложенный выше процесс повтор етс . При этом также на 1/2 части заданного хода ползуна усилие на штоке развиваетс  от давлени  жидкости на эффективные рабочие поверхности поршневых элементов 23 и 24 при застопоренном состо нии перегородки, причем рабоча  поверхность на поршневом элементе 23 меньше, чем на поршневом элементе 24, за счет перепада диаметров стаканообразной втулки 32 и стержн  31.

Величина усили  на штоке на этом участке движени  ползуна, т.е. от верхней мертйой точки вниз, значительно меньше, чем усилие на штоке, развиваемое в начале движени  ползу- на от нижней точки. Эта разница усилий на штоке обусловлена силой т жести движущихс  масс, развиваемой

5

0

о с  до нул  и мен ет знак, т.е. мем-

5

0

5

брана 9 отходит от сопла 20, давление в мевдиафрагменной полости и под затвором 3 падает и затвор след щего распределител  под действием верхней пружины смещаетс  вниз, открыва  ра бочие щели затвора дл  прохождени  напорной жидкости в верхнюю основную и дополнительную полости гидроцилиндра . Ползун станка перемещаетс  вниз, а изложенный выше процесс повтор етс . При этом также на 1/2 части заданного хода ползуна усилие на штоке развиваетс  от давлени  жидкости на эффективные рабочие поверхности поршневых элементов 23 и 24 при застопоренном состо нии перегородки, причем рабоча  поверхность на поршневом элементе 23 меньше, чем на поршневом элементе 24, за счет перепада диаметров стаканообразной втулки 32 и стержн  31.

Величина усили  на штоке на этом участке движени  ползуна, т.е. от верхней мертйой точки вниз, значительно меньше, чем усилие на штоке, развиваемое в начале движени  ползу- на от нижней точки. Эта разница усилий на штоке обусловлена силой т жести движущихс  масс, развиваемой

особенно при вертикальном обратно- поступательном движении. При движении вниз требуетс  меньша  сила на штоке дл  перемещени  привода. 0с- тавиа с  часть движени  ползуна вниз совершаетс  еще с меньшим усилием на , так как повтор етс  расстопо- р|ение перегородки 25 и давление жид- кЬсти воспринимаетс  эффективной пло щадью поршневого элемента 23 и пло на торце перегородки 25, кото- р|а  перемещаетс  совместно с поршнё- элементом по внешней направл ющей поверхности перегородки относи- т|ельно поверхности гидроцилиндра.

I В процессе настройки величины длины хода ползуна в зависимости от . ширины венца обрабатьшаемого зубчатого издели  происходит изменение ве личины радиуса вращени  кривошипа шатунного механизма, соответственно измен ют межпоршневое элементное рассто ние путем свинчивани  (развинчи- в|ани ) резьбового соединени  стака- нЬобразной втулки 32 и стержн  31.

Ф1ормула изобретени 

с

Claims (6)

1. Ползун зубошлифовального станка , включающий кронштейн, предназна- ченньй дл  монтажа инструмента и св  занньш с приводом, представл ющим собой гидроцилиндр с двусторонним шТоковым поршнем, дел щим гидроци- лИндр на две основные полости, и еле дйщий распределитель с подпружинен- HbiM затвором, св занным с задающим устройством величины и частоты двойных ходов ползуна, состо щим из кри- вЬшипно-ползунного механизма гидромотора и двух гидравлических насосов отл и чающийс  тем, что, с целью повьшени  надежности в работе , кронштейн выполнен П-образной формы, на каждой боковой стороне выполнены пазы в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, в одном из КО

торых, сориентированном в направлении перемещени  ползуна, размещена ползушка кривошипно-ползунного механизма , в другом - введенный в ползун камень, шарнирно соединенньй с шатуном кривошипно-ползунного механизма, при этом ползун снабжен гидроусилителем , соединенным с одним из насо- сов, и сравнивающим устройством, представл ющим собой две стаканооб- разные диафрагмы и размещенный с

0

п 5

5

0

5

0

5

0

возможностью взаимодействи  с ними двухштоковый плунжер, один шток которого жестко св зан со штоком поршн  гидроцилиндра, а другой - с пол- зушкой кривошипно-ползунного механизма .

2.Ползун по п. 1, отличающий с   тем, что диафрагмы размещены с образованием между iftiMH герметичной полости, предназначенной дл  заполнени  жидкостью, а на стенке полости размещена введенна  мембрана , установленна  с возможностью взаимодействи  с лшдкостью в герметичной ПО.ПОСТИ.

3.Ползун попп. 1и2, отличающийс  тем, что гидроусилитель имеет посто нньй дроссель в виде жиклера и регулируемьй дроссель в виде сопла с подвижной заслонкой на выходе,, а камера между дроссел ми соединена посредством введенного трубопровода с полостью распределител , образованной в его корпусе со стороны одного торца затвора.

4.Ползун по пп. 1и2, отличающийс  тем, что он снабжен подпружиненной плитой, св занной с камнем и размещенной с возможностью совместного с ним перемещени .

5.Ползун по п. 1, отличающийс  тем, что поршень с дву-i сторонним штоком выполнен из двух поршневых элементов, установленных на штоке с интервалом между собой, и перегородки, установленной между поршневыми элементами, при этом перегородка вьшолнена в виде стакана с днищем в средней части и центральным отверстием дл  установки на штоке, и с цилиндрическими внутренними и 6а- ружной направл ющими с возможностью перемещени  перегородки по наружной направл кщей относительно гидроцилиндра , а по внутренним направл ю- ш;им с возможностью перемещени  поршневых элементов относительно перегородки , при этом перегородка снабжена подвижным цилиндрическим золотниковым элементом, установленным в днище стакана параллельно оси штока поршн , при этом золотниковьй элемент снабжен соединенными между собой осевыми и радиальными каналами , а на перегородке выполнена бокова  выемка на наружной цилиндрической поверхности и эта выемка соединена . каналом с круговой канавкой, выпол7

ненной в днище стакана на цилиндрической направл ющей золотникового элемента, при этом поршневые элементы и перегородка образуют замкнутые дополнительные полости, которые соединены с основными полост ми в гидроцилиндре посредством каналов, вьшолненных в перегородке с-возможностью перетекани  рабочей жидкости в полости дл  воздействи  на односторонне расположенные рабочие поверхности поршневых элементов.

8

6. Ползун по пп. 1 и 5, отличающийс  тем, что шток поршн  выполнен составным из соосно расположенных между собой стакано- образной втулки с резьбовым отверс- тием в дне и цилиндрического стержн  с резьбовым хвостовиком, сопр женного с резьбой втулки с возможностью стопорени  посредством гайки, при этом один из поршневых элементов жестко соединен с втулкой, а другой поршневой элемент - со стержнем.