SU488450A1 - Пневмоэлектрогидравлический след щий позиционный привод подачи инструмента - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области машиностроени , а именно к станкостроению , и может быть использовано как позиционное прецизионное оборудование дл  программного перемещени  силового исполнительного элемента металлорежущего станка с числовым управлением .

Известны позиционные приводы подобного типа, содержащие источник давлени , пневмо- и гидроаккумул тор давлени , золотник- регул тор и электрический контур управлени  положением золотника.

В предлагаемом приводе с целью упрощени  конструкции, снижени  энергетических затрат источника давлени , улучшени  динамических характеристик и обеспечени  возможности управлени  перемещением исполнительного элемента по произвольному закону , определ емому сигналом-командой от ЦВМ, источник давлени  масла в гидромагистрали привода выполнен в виде двух силовых пневмогидравлических цилиндров, выполн ющих функции мультипликатора давлени  и насооа , поршни которых в процессе перемещени  сдвинуты по фазе на бО-12О, а эффективные площади поршней пневматического цилиндра и двух гидравлических цилиндров св заны соотношением пневцд р и соединены об гиАРо

щими штоками. Распределение сжатого

воздуха осуществл етс  двум  трехпозиционными пневмораспределител ми, а контролирующа  расход и давление гидропанель обеспечивает нагнетание рабочей жидкости от силовых пневмогидроцилиндров к исполнительному гийродвигателю и состоит из восьми обратных клапанов, двухпозиционного гидрораспределител  и зЬ.Г1Ьтника-регул тора , управл емого от электромеханического преобразовате.п .

На чертеже представлена принципиальна  схема описываемого привода. Трехпозиционные пневмораспределители 1 и 2 запитаны от пневмосети, а своими выходами подключены к пневмополост м силовых пневмогидроцилиндров 3 и 4, гидрополости которых через мрстиковую гидросхему на обратных клапанах 5-12 соединены с напорной магистралью 13. Привод содержит также двухпозиционный гидрораспределигель 14, гидромагистраль 15, гидроаккумул тор 16, золотник-регул тор 17 и напорную полость силового гидроцилиндра 18 (исполнительного гидродвигател ) , сливную гидромагистраль 19. Шток исполнительного гидродвигател  жестко или кинематически св зан с датчиком 20 положени , соединенным последовательно с цифровым преобразователем 21 аналог-код, устройством 22 сравнени , имеющим второй параллельный вход от устройства 23 ввода программы и устройства 24 управлени , подключенным выходом к устройству 25 формировани  управл ющей функции , подключенному к преобразователю 26 код - аналог, св занному выходами с электромеханическим преобразователем 27, концевыми выключател ми и реле 28-33, а также обмотками гидрораспределител  14 и пневмораспределителей 1 и 2.

Работа привода подачи инструмента осуществл етс  следующим образом.

При срабатывании трехпозиционных пневмораспределителей 1 и 2 сжатый . воздух от питающей пневмополости подаетс  в соответствующие пневмополости пневмогидроцилиндра 3 (левую) и пневмогидроцилиндра 4 (правую). При этом рабоча  жидкость под давлением начинает нагнетатьс  через обратные клапаны 6 и 11 в напорную гидромагистраль 13 системы, в то врем  как обратные клапаны 8 и 5 заперты давлением жидкости, нагнетаемой пневмогидроцилиндром 4, а обратные клапаны 9 и 12 заперты давлением жидкости, нагнетаемой пневмогидроцилиндром 3. Далее жидкость, нагнетаема  по напорной магистрали 13, подаетс  через канал двухпозиционного гидрораспределител  14 на вход золотника-регул тора 17, который своим положением относительно гидравлической нейтрали зависимым от сигнала управлени  с электромеханического преобразовател  27, определ ет расход рабочей жидкости и давление в полост х исполнительного гидродвигател  18. При этом жидкость от соответствующей полости исполнительного гидродвигател  18 через золотник-регул тор 17/ гидромагистраль 19, обратный клапан 10 подаетс  в гидрополость силового пневмогидроцилиндра 4, а через обратный клапан 7 - в гидрополость силового пневмогидроцилиндра 3. Одновременно датчик 20 положени  выдает текущую информацию о положении силовог исполнительного элемента на аналогово-цйфровой преобразователь 21, который , в свою очередь, подает на вхо . устройства 22 сравнени  преобразованный (например, в виде параллельного двоичного кода Гре ) сигнал с датчика. Параллельно на вход устройства 22 сравнени  поступает через устройство 23 ввода программы и устройство 24 управлени  сигнал команды от задатчика, например от ЦВМ. Далее сигнал рассогласовани  подает

он на ухгтройство 25 формировани  управл ющей функции, преобразователь 26 код-аналог и электромеханический преобразователь 27.

При выполнении намеченного цикла положение поршней силовых пневмогидроцилиндров 3 и 4 в процессе нагнетани  масла к напорной полости исполнительного гидродвигател  регулируетс  системой нормально закнутых концевых выключателей 30-31, нормально разомкнутых концевых выключателей 28, 29, блокирующих рьле 32, 33 и трехпозиционными пневмораспределител ми 1 и 2.

Например, если шток гидроцилиндра 4 начинает двигатьс  из исходного правого положени , то,замкнув концевой выключатель 31, соедин ет участок электросети от преобразовател  аналог-код до нормально разомкнутого концевого выключател  29 и реле 33. Если в процессе перемещени  шток гидроцилиндра 4 нажимает на концевой выключатель 29, вс  электроцепь замыкаетс  и на обмотку трехпозиционного пневмораспределител  2 поступает ток управлени , переключающий золотник в положение, при котором права  полость пневмогидроцилиндра 4 соедин етс  с атмосферой, а лева  с магистралью сжатого воздуха. Одновременно ток поступает в обмотку блокирующего электромеханического реле 33 и контакт срабатывает, замыка  параллельно электроцепь питани  .обмоток трехпозиционного пневмораспределител  2. Когда поршни пневмогидроцилиндра 4 -под давлением воздуха перемещаютс  в обратном направлении , их штоки размыкают контакт концевого выключател  29, а обмотки трехпоцизионного пневмораспределител  по цепи контакта реле по прежнему наход тс  под напр жением до тех пор пока шток пневмогидроцилиндра 4 при возвратном движении не коснетс  нормально замкнутого концевого выключател  31, не обесточит электроцепь и контактом реле не разорвет ее.

При этом обмотка трехпозиционного пневмораспределител  2 обесточиваетс ,его золотник возвращаетс  в положение , при котором полость под давлением соедин етс  с атмосферой, а друга -с подвод щей пневмосетью. Аналогична  последовательность действий осуществл етс  при работе пневмоцилиндра 3. При этом смещение по фазе на угол 60-120° в процессе перемещени  поршней обеспечивает непрерывное нагнетание рабочей жидкости в напорную магистраль 13,

Claims (5)

1. Если необходимо согласно заданной программе остановить исполнительный элемент привода, через преобразователь 26 аналог - код выдаетс  от задатчика , устройства 23 ввода программы и устройства 24 управлени  сигнал-команда на обмотку гидрораспределител  14, который, срабатыва  перекрывает напорную гидромагистрал 15. Одновременно в обмотки трехпоэи шонных пневмораспределителей 1 и 2 поступает сигнал по той же управл ющей цепи, перевод щей золотник в положение, при котором пневмопополости силовьох пневмогидроцилиндров 3 и 4 соедин ютс  с атмосфероЛ, а подвод ща  пневмополость перекрываетс  золотником-распределителем. Далее цикл работы устройства пов тор етс . Формула изобретени  1. Пневмоэлектрогидравлический след щий позиционный привод подачи инструмента, содержащий источник . давлени , пневмо- и гидроаккумул тор давлени , золотник-регул тор и электрический контур управлени  положением золотника-регул тора, о т личающийс  тем, что, с це лью упрощени  конструкции, снижени  энергетических затрат- источника дав лени , улучшени  динамических харак теристик, обеспечени  возможности управлени  перемещением исполнитель ного элемента по произвольному зак ну, определ емому сигналом-командой от ЦВМ, введены восемь гидравлических обратных клапанов, двухпозицион ный гидрораспределитель и исполнительный гидродвигатель, а источник давлени  жидкости в напорной магист рали выполнен в виде двух трехпозиционных пневмораспределителей, подключенных входом к пневмополости сжатого воздуха, а выходами - к ат мосфере и к пневмополост м силовых , пневмогидроцилиндров, гидрополости которых через обратные клапаны и с . двухпозиционный гидрораспределитель подключены к золотнику-регул тору силового исполнительного гидродвигател .
2. 2.Привод по п. 1, отличающий с   тем, что силовые элементы источника давлени  масла в напорной магистрали выполнены в виде двух силовых пневмогидроцилиндров, содержащих общий пневмопоршень, соединенный щтоками с двум  гидпоршн ми, каждый из которых расположен по разные стороны от пневмопоршн .
3. 3.Привод по пп. 1и 2, отличающийс   тем, что/ эффективные площади поршней силовых пневмогидроцилиндров выполнены в соотношении loHeSiui-.o
4. 4.Привод по пп. 1-3, отличающийс  тем, что поршни пневмогидроцилиндров сдвинуты по ходу в процессах перемещени  по фазе на угол 60-120°.
5. 5.Привод по пп. 1-4, отличающийс  тем, что электроцепь управлени  положением золотника-регул тора состоит последовательно из датчика перемещени , своим выходом жестко или кинематически св занного со штоком исполнительного гидродвигател , а выходом - с преобразователем аналог-код, подключенным к устройству сравнени , которое последовательно соединено с устройством управлени , устройством ввода программы , 1стыкуемым с задатчиком сигнала команды ЦВМ, а выходом подключено последовательно к устройству фор 1ировани  управл ющей функции, преобразователю код-аналог, подключенному выходами к электромеханическому преобразователю золотника-регул тора концевыми выключател ми, блокирующими реле, обмотками пневмо- и гидрораспределителей .