SU1723385A1

SU1723385A1 - Hydrostatic support

Info

Publication number: SU1723385A1
Application number: SU894759514A
Authority: SU
Inventors: Эдгард Александрович Петухов; Евгений Александрович Семенько; Тамара Васильевна Баричко
Original assignee: Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в гидростатических опорах валов дл приводов, в частности металлорежущих станков, турбо- машин и т.д. Целью изобретени вл етс снижение уровн вибраций и повышение надежности опоры. Гидростатическа опо6 1 10 ра содержит вал 1, охватывающий цапфу вала вкладыш 2 с несущими карманами (К) 3 и питающими отверсти ми 4. сообщенными с источником 5 питани рабочей средой под давлением через дроссели 6, гидроаккумул тор (0 7, по крайней мере один след щий электромагнитный золотник 8 и автоматическую систему управлени давлением в К 3, включающую задающее устройство 9, последовательно соединенные вибродатчик 10, усилитель 11 и блок 12 сравнени . При возрастании вибраций вала 1 до величины, превышающей допустимый уровень, золотник 8 подключают к соответствующему К 3 Г 7, вследствие чего измен етс жесткость опоры и. следовательно, характер колебаний системы вал-опора, а уровень вибраций вала снижаетс . 1 ил. 9 5 11 VThe invention relates to mechanical engineering and can be used in hydrostatic shaft bearings for drives, in particular, metal-cutting machine tools, turbo-machines, etc. The aim of the invention is to reduce the level of vibrations and increase the reliability of the support. Hydrostatic support 1 10 Pa contains shaft 1, covering shaft axle insert 2 with carrying pockets (K) 3 and feeding holes 4. communicated with pressure source 5 by working medium under pressure through throttles 6, hydroaccumulator (0 7, at least one The next electromagnetic spool 8 and the automatic pressure control system in K 3, which includes a driver 9, are connected in series to the vibration sensor 10, the amplifier 11 and the comparison unit 12. With increasing vibration of the shaft 1 to a value exceeding the permissible level, the valve 8 odklyuchayut corresponding to K 3 F 7, whereby the support rigidity varies and. therefore, the nature of the oscillation shaft-bearing system, and shaft vibration is reduced. 1 yl. 9 May 11 V

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в качестве опор валов в приводах различных машин и механизмов, в частности металлорежущих станков, турбомашин и т.д.The invention relates to mechanical engineering and can be used as shaft supports in drives of various machines and mechanisms, in particular, metal-cutting machine tools, turbomachines, etc.

Известна гидростатическа опора, включающа вал, охватывающий цапфу вала , вкладыш с несущими карманами и питающими отверсти ми, сообщенными с индивидуальными источниками питани рабочей средой под давлением.A hydrostatic support is known, comprising a shaft encompassing a shaft axle, an insert with carrying pockets and feeding holes communicated with individual power sources by the pressure medium.

Недостатком известной опоры вл етс сложность системы обеспечени ее работоспособности при изменении давлени в карманах опоры под действием нагрузки. Это ограничивает эксплуатационные воз-, можности опоры и снижает ее надежность. Кроме того, в известной опоре отсутствует возможность снижени уровн вибраций вала в процессе работы привода, вследствие чего также снижаетс ее надежность.A disadvantage of the known support is the complexity of the system for ensuring its operability with a change in pressure in the support pockets under load. This limits the operational capabilities of the support and reduces its reliability. In addition, in the known support there is no possibility of reducing the level of shaft vibrations during the drive operation, as a result of which its reliability is also reduced.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности вл етс гидростатическа опора, содержаща цапфу вала и ох- ватывающий ее вкладыш с несущими карманами и питающими отверсти ми, сообщающимис с источником питани рабочей средой под давлением, а также автоматическую систему управлени давлением в несущих карманах с вибродатчиками , усилителем, блоком формировани управл ющих сигналов и цилиндром с подпружиненным поршнем, воздействующим на рабочую среду в канале дл ее подвода в несущие карманы и приводимым в действие посредством вибратора.Closest to the invention, the technical essence is a hydrostatic support comprising a shaft axle and an insert enclosing it with carrier pockets and feeding holes communicating with the power source by the working medium under pressure, as well as an automatic pressure control system in carrier pockets with vibration sensors, an amplifier, a control signal generation unit and a cylinder with a spring-loaded piston acting on the working medium in the channel for supplying it to the carrier pockets and actuated by om vibrator

Однако в известной опоре возбуждение колебаний рабочей среды в канале дл ее подвода снижает надежность гидросистемы питани несущих карманов опоры из-за возможности возникновени гидравлических ударов; возбужденные поршнем колебани рабочей среды в подвод щем канале передаютс одновременно на все несущие карманы, что ухудшает услови работы опоры в целом и снижает ее надежность, так как исключаетс индивидуальное, а значит более эффективное воздействие на несущий карман опоры, в направлении которого возникла опасна вибраци вала.However, in the known support, the excitation of oscillations of the working medium in the channel for its supply reduces the reliability of the hydraulic system supplying the bearing pockets of the support due to the possibility of hydraulic shocks; Piston-excited oscillations of the working medium in the supply channel are transmitted simultaneously to all bearing pockets, which deteriorates the conditions for the operation of the support as a whole and reduces its reliability, since individual, and therefore more effective, impact on the bearing pocket of the support in the direction of which dangerous shaft vibration has been eliminated .

Целью изобретени вл етс снижение уровн вибраций и повышение надежности,The aim of the invention is to reduce the level of vibrations and increase the reliability

Сущность изобретени заключаетс в том, что введение в опору гидроаккумул тора и по крайней мере одного след щего электромагнитного золотника обеспечивает изменение жесткости опоры и, следовательно , снижение уровн вибраций вала в широком диапазоне частот.The essence of the invention is that the introduction of a hydroaccumulator to the support and at least one of the following electromagnetic spool changes the rigidity of the support and, therefore, reduces the level of shaft vibrations in a wide frequency range.

На чертеже изображена схема опоры.The drawing shows a diagram of the support.

Гидростатическа опора содержит вал 1, охватывающий цапфу вала 1 вкладыш 2 с несущими карманами 3 и питающими отверсти ми 4, сообщенными с источником 5 питани рабочей средой под давлением через регулируемые дроссели б, гидроаккумул тор 7, по крайней мере один след щий электромагнитный золотник 8 и автоматическую систему управлени давлением в несущихThe hydrostatic support comprises a shaft 1, covering the axle of the shaft 1, the liner 2 with the bearing pockets 3 and the feeding holes 4, communicated with the power source 5 by the working medium under pressure through adjustable throttles b, the hydroaccumulator 7, at least one following electromagnetic spool 8 and Automatic Carrier Pressure Control System

0 карманах 3, включащую задающее устройство .9, последовательно соединенные вибродатчик 10, усилитель 11 и блок сравнени 12.0 pockets 3, comprising a driver .9, a vibration sensor 10 connected in series, an amplifier 11 and a comparison unit 12.

Гидроаккумул тор 7 сообщен с источни5 ком 5 питани рабочей средой под давлением через обратный клапан 13. Выход блока сравнени 12 соединен с электромагнитом золотника 8, а его установочный вход - с выходом задающего устройства 9. Вход зо0 лотника 8 сообщен с гидроаккумул тором 7,The hydroaccumulator 7 is in communication with the source 5 of the power supply by the working medium under pressure through a non-return valve 13. The output of the comparison unit 12 is connected to the electromagnet of the spool 8, and its installation input is connected to the output of the driver 9. The input of the solenoid 8 8

а выход - с одним из карманов 3. Опора может содержать несколько золотников 8 (по числу несущих карманов 3), входы которых сообщены с гидроаккумул тором 7, вы5 ходы - с соответствующими карманами 3, а их электромагниты соединены с выходом блока сравнени 12.and the output with one of the pockets 3. The support may contain several spools 8 (according to the number of carrying pockets 3), the inputs of which are connected to the hydraulic accumulator 7, outputs 5 with the corresponding pockets 3, and their electromagnets are connected to the output of the comparator unit 12.

Гидростатическа опора работает следующим образом.Hydrostatic bearing works as follows.

0 . Рабоча среда под давлением от источника 5 подаетс в карманы 3 через дроссели б и питающие отверсти 4. Цапфа вала 1 взвешиваетс в опоре за счет гидростатического эффекта. Вал 1 начинает вращатьс .0 The pressurized working medium from the source 5 is fed into the pockets 3 via chokes b and feeding holes 4. The pin of shaft 1 is weighed into the support due to the hydrostatic effect. Shaft 1 begins to rotate.

5 Регулируемые дроссели 6 в процессе вращени вала 1 регулируют поступление рабочей среды в карманы 3 при смещении вала 1 под действием нагрузки и, тем самым, обеспечивают требуемую жесткость опоры,5 Adjustable throttles 6 during rotation of the shaft 1 regulate the flow of the working medium into the pockets 3 when the shaft 1 is displaced under the action of a load and, thereby, provide the required support rigidity,

0 В процессе вращени вала 1, например, при изменении режима работы частота вынужденных колебаний вала 1 начинает возрастать , приближа сь к собственной частоте колебаний системы вал-опора, при этом воз5 растает уровень вибраций вала 1, который регистрируетс вибродатчиком 10. Сигналы от вибродатчика 10 усиливаютс усилителем 11 и поступают в блок сравнени 12. Задающее устройство 9 (программатор, ге0 нератор, микропроцессор и т.д.) формирует управл ющие сигналы определенного уровн и продолжительности, которые также поступают в блок сравнени 12. В блоке сравнени 12 указанные сигналы аналйзи5 руютс , перерабатываютс и подаютс на электромагнит следующего золотника 8. В зависимости от частоты, длительности и пол рности сигналов золотник 8 подключает к карману 3 гидроаккумул тор 7. вследствие чего измен етс несуща способность и.0 During rotation of shaft 1, for example, when the operating mode changes, the frequency of forced oscillations of shaft 1 begins to increase, approaching the natural frequency of the shaft-support system, and the vibration level of shaft 1, which is recorded by the vibration sensor 10, increases. Signals from the vibration sensor 10 amplified by amplifier 11 and fed to comparison unit 12. Driver 9 (programmer, generator, microprocessor, etc.) generates control signals of a certain level and duration, which also enter control unit 12. At block 12, comparing said signals analyzi5 ruyuts, pererabatyvayuts and next supplied to the electromagnet spool 8. Depending on the frequency, duration, and polarity signals to the valve 8 connects the pocket 3 Torr pressure reservoir 7. thereby varies bearing capacity and.

следовательно, жесткость опоры. Измен етс характер колебаний системы вал-опора и уровень вибраций бала-1 снижаетс . Таким образом, обеспечиваетс непрерывный автоматический контроль за уровнем вибраций вала 1 и прохождение последним критических частот со значительно меньшим уровнем вибраций.hence the support stiffness. The nature of oscillations of the shaft-support system changes and the level of vibration of the ball-1 decreases. Thus, continuous automatic monitoring of the vibration level of the shaft 1 and the last passage of critical frequencies with a much lower level of vibrations is provided.

При соответствующем выборе параметров гидросистемы и системы управлени электромагнитом золотника обеспечиваетс регулирование частоты колебаний вала в широком диапазоне, что позвол ет повысить надежность опоры при использовании ее в приводах различных машин и механизмов .With an appropriate choice of the parameters of the hydraulic system and the electromagnet control system of the spool, the oscillation frequency of the shaft is regulated in a wide range, which makes it possible to increase the reliability of the support when it is used in drives of various machines and mechanisms.

Таким образом, использование опоры позвол ет получить положительный эффект в народном хоз йстве.Thus, the use of a support allows to obtain a positive effect in the national household.

Claims

Claims of the invention A hydrostatic bearing comprising a shaft axle and an insert enclosing it with carrying pockets and feeding holes communicating with a power source, working medium under pressure, as well as an automatic pressure control system in carrying pockets with a vibration sensor, an amplifier and a shaping unit

control signals, so that, in order to reduce the level of vibrations and increase reliability, it is equipped with at least one electromagnetic spool, the output of which is connected to the corresponding support pocket, and the electromagnet is connected to the output of the control signal generation unit control and hydroaccumulator communicating with the source

supply with working medium under pressure and inlet of an electromagnetic spool.