Шпиндельный гидростатический узел

 

ШПИНДЕЛЬНЬЙ ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УЗЕЛ, содержащий вал шпинделя с планшайбой, установленный в гидро- . статическом подшипнике с карманами. гидростатическую поддерживающую опору планшайбы, отличающийс я тем, что, с целью побьшгения точности обработки путем обеспечения стабильности положения оси шпинделя при изменении нагрузки, в устройство введен гидроцилиндр, на штоке подвижного поршня,гидроцилиндра расположена гидростатическая подцерживающая опора планшайбы, при этом бесштоковая полость упомянутого гидроцилиндра соединена с нижним карманом, а штоковая полость - с верхним карманом гидростатического подшипника вала шпинделя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (I l) 4(51) Г 16 С 32 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГТИЙ (21) 3537174/25-08 (22) 11. 01. 83 (46) 15.03,85.Бюл. И- 10 (72) А.Ф.Бевзюк и А.А.Ещекко (71) Краматорский ордена Трудового

Красного Знамени завод тяжелого станкостроения им.В.Я.Чубаря (53) 621.94 1(088.8) (56) 1. Каталоги фирмы "Froriep", ФРГ, 1980 (прототип), (54)(57) ШПИНДЕЛЬНЬИ ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ

УЗЕЛ, содержащий вал шпинделя с планшайбой, установленный в гидростатическом подшипнике с карманами, гидростатическую поддерживающую опору планшайбы, о т л и ч а ю щ и й" с я тем, что, с целью повышения точности обработки путем обеспечения стабильности положения оси шпинделя при изменении нагрузки, в устройство введен гндроцилиндр, на штоке подвижного поршня,гидроцилиндра .расположена гидростатическая поддерживаю щая опора планшайбы, при этом .бес- штоковая полость упомянутого гидроцилиндра соединена с нижним карманом, а штоковая полость — с верхним карманом гидростатического подшипника вала шпинделя.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению, и может быть использовано в конструкции гидростатических шпиндельных узлов, тяжелых токарных станков, где требуется существенное повышение жесткости и несущей способности шпинделей.

Известен шпиндельный узел тяжелого токарного станка, в котором вал 10 шпинделя установлен в гидростатическом подшипнике, карманы которого питаются от индивидуальных насосов.

Планшайба, установленная на шпинделе, поддерживается также гидроста- 1 тической опорой, питаемой от регулируемого индивидуального насоса.

При установке на планшайбу детали большого веса увеличивается давление в нижнем кармане подшипника 20 вала шпинделя, под действием которого перемещается золотник, переключающий контакты контактором и управляющий таким образом серводвигателем, который с помощью винтовой тя- 2 ги регулирует производительность насоса, питающего гидростатическую опору планшайбы, что обеспечивает соответствие поддерживающего усилия нагрузке на шпиндель (1) .

В известном шпиндельном гидростатическом узле при циклическом изменении давления в несущих карманах опорного гидростатического подшипника шпинделя (например, при обработке несбалансированной детали большего веса) и ввиду инертности цепи управления сигнал на изменение производительности насоса запаздывает. Кроме того, имеет место недостаточное демпфирующее действие поддерживающе40 го подшипника планшайбы от дисбаланса обрабатываемой детали, неточности формы и несоосности планшайбы и шпинделя.

Цель изобретения — повышение точ45 ности обработки путем обеспечения стабильности положения оси шпинделя при изменении нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в шпиндельный гидростатический . узел, содержащий вал шпинделя с планшайбой, установленный в гидростатическом подшипнике с карманами, гидростатическую поддерживающую опору планшайбы, введен гидроцилиндр, на штоке подвижного поршня гидроцилиндра расположена гидростатическая поддерживающая опора планшайбы, 178 2 при этом бесштоковая полость упомянутого гидроцилиндра соединена с нижним карманом, а штоковая полостьс верхним карманом гидростатического подшипника вала шпинделя.

Иа чертеже изображена конструкция шпиндельного узла.

Шпиндельный гидростатический узел содержит гидростатический подшипник 1, в который установлен вал шпинделя 2 с планшайбой 3. Планшайба 3 поддерживается гидростатической опорой 4, установленной на штоке подвижного поршня 5 гидроцилиндра 6.

Карман 7 (верхний) гидростатического подшипника 1 и штоковая полость гидроцилиндра 6 подключены параллельI но к насосу 8.Карман 9 (нижний} и бесштоковая полость гидроцилиндра 6 подключены параллельно к насосу 10.

Гидростатическая опора 4 подключена к насосу 11.

Шпиндельный узел работает следующим образом.

В карманах 7 и 9 гидростатического подшипника 1 и гидростатической опоре 4 насосами 8, 10 и 11 соответственно поддерживается давление, уравновешивающее вес вала шпинделя с планшайбой g. При этом давление в штоковой полости гидроцилиндра 6 всегда равно давлению в верхнем кармане 7 гидростатического подшипника, а давление в бес- штоковой полости гидроцилиндра 6 всегда равно давлению в нижнем кармане 9 гидростатического подшипника 1.

При установке на планшайбу 3 обрабатываемой детали ось шпинделя 2 сместится вниз, при этом давление в кармане 7 и штоковой полости цилиндра 6 упадет, а в кармане 9 и бесштоковой полости цилиндра 6 возрастает, поршень 5 приподнимает гидростатическую опору 4 планшайбы З.и тем самым компенсирует перекос оси шпинделя 2 с планшайбой 3.

При обработке деталей с дисбалансом под влиянием циклической центробежной нагрузки ось шпинделя 2 будет смещаться, что изменит соотношение давлений в карманах 7 и 9 гидростатического подшипника 1, соответственно в штоковой и бесштоковой полостях гидроцилиндра 6, при этом поршень 5 будет прижимать гидростатическую опору 4 к планшайбе 3 с переТехред ц. Мартяшова Корректор Н. Король

Редактор Ю.Ковач

Заказ 1146/28

Тираж 812 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1145178 4 менной силой, пропорциональной дей- опоры улучшает бйстродействие, демпствующей в данный момент нагрузке. фирующую способность и повышает надежность шпиндельного узла по сравПростота цепи управления поддер- нению с известными, что обеспечивает живающей планшайбу гидростатической повышение точности обработки изделий.