Устройство уравновешивания вертикально-подвижного органа металлорежущего станка

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для уравновешивания вертикально-подвижных органов металлорежущих станков. Цель изобретения - повышение экономичности работы устройства за счет уменьшения гидравлических потерь на дросселирование рабочей жидкости. Так, при подъеме подвижного органа 2 в штоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания поддерживается давление слива, а в поршневой - давление уравновешивания. При опускании подвижного органа 2 в штоковой полости гидроцилиндра 1 устанавливается давление посредством связи этой полости с помощью гидрораспределителя 8 с редуцированным давлением подпитки гидроаккумулятора 3. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«> (»1553325

А1 (51)5 В 23 Q 11/00, В 23 В 47 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Г(РИ ГКНТ СССР (21) 4392814/25-08 (22) 17.03.88 (46) 30.03.90. Бюл. № 12 (72) С. В. Львов и В. С. Лялинов (53) 621.952.755 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 543946, кл. В 23 Q 11/00, 1970. (54) УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО-ПОДВИЖНОГО ОРГАНА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для уравновешивания вертикально-подвижных органов

2 металлорежущих станков. Цель изобретения — повышение экономичности работы устройства за счет уменьшения гидравлических потерь на дросселирование рабочей жидкости. Так, при подъеме подвижного органа 2 в штоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания поддерживается давление слива, а в поршневой — давление уравновешивания. При опускании подвижного органа 2 в штоковой полости гидроцилиндра 1 устанавливается давление посредством связи этой полости с помощью гидрораспределителя 8 с редуцированным давлением подпитки гидроаккумулятора 3. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1553325

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для уравновешивания вертикально подвижных органов металлорежущих станков.

Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства за счет уменьшения гидравлических потерь на дросселирование рабочей жидкости.

На фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема устройства с гидравлическим узлом нагружения подвижного органа дополнительным уси.пнем при его опускании; на фиг. 2 — то же, при подъеме подвижного органа; на фиг. 3 — графическая зависимость P — V рабочих процессов в гидроцилиндре уравновешивания и гидроаккумуляторе.

Устройство состоит из гидроцилиндра 1 уравновешивания, соединенного штоком с уравновешиваемым органом 2 станка, бесштоковая полость которого гидравлически связана с гидроаккумулятором 3 двумя гидролиниями, в одной из которых установлен переливной кпапан 4 для режима вытеснения рабочей жидкости из гидроцилиндра 1 уравновешивания B гидроаккумулятор 3, в другой — — редукционный клапан 5 для подачи рабочей жидкости в обратном направлении, а гидравлическая полость гидроаккумулятора 3 через обратный клапан 6 связана с системой питания в виде клапана 7 подпитки, получающего рабочую жидкость под давлением от насоса или общей гидросистемы станка. Подпитка осущесзвляется при минимальном давлении E Гидроаккумуляторе 3.

Гидравлический узел нагружен ия подвижного органа дополнительной силой выполнен в виде гидрораспределителя 8, соединенного с клапаном 7 подпитки и гидроцилиндром 1 уравновешивания. При введении дополнительного гидроцилиндра 9 (фиг. 2) гидрораспределитель 8 соединяет его рабочую полость при подъеме уравновешиваемого органа 2 с клапаном 7 подпитки.

По манометрам 10, 11 контролируется давление настройки клапанов 4, 5, 7, а манометром 12 определяется давление в гидроаккумуляторе 3.

На графике P — V — ось ординат характеризует изменение давления в гидроцилиндре уравновешивания и в гидроаккумуляторе 3, а ось абсцисс — изменение объема газовой полости гидроаккумулятора 3, соответствующее изменению объема бесштоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания.

Из графика P — V (фиг. 3) изобары 13 и

14 показывают затраты давления в устройстве на суммарные потери от трений при подъеме и опускании уравновешиваемого органа 2. Изобара 15 обозначает давление, определяемое при опускании уравновешиваемого органа 2 настройкой переливного клапана 4. Изотерма 16 иллюстрирует процесс

4 расширения (сжатия) газа в гидроаккумуляторе 3 при постоянной температуре. Предельные адиабаты 17 совместно с мзохорами 18 и 19 определяют область возможных состояний газа в гидроаккумуляторе

3 при быстрых перемещениях уравновешиваемого органа 2 из любого начального положения.

Разница давлений обозначена п ромежутком между изобарами 13 и 14 и соответ10 ствует затратам давления в устройстве на суммарные потери от трения при подъеме и опускании уравновешиваемого органа 2, а при одинаковой величине трения при подъеме и опускании величина уравновешивающего усилия с учетом сил трения соответствует средней арифметической величине давления, соответствующего изобарам !3 и 14.

Работа устройства и настройка клапанов по схеме, приведенной на фиг. 1, осущест20 вляется следующим образом. Давление в бесштоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания, определяемое при подъеме уравновешиваемого органа 2 настройкой редукционного клапана 5, соответствует давлению изобары 13, а давление, определяемое при опускании уравновешиваемого органа 2 настройкой переливного клапана 4, соответствует давлению изобары 15. При опускании уравновешиваемого органа 2 в штоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешива30 ния реализуется энергия, соответствующая перепаду давления между изобарами 14 и 15, так что общее гидравлическое усилие уравновешивания при опускании определяется изобарой 14.

Работа устройства и настройка клапаЗ5 нов по схеме, изображенной на фиг. 2, заключается в следующем. Давление в бесштоковой полости гидроцилиндра 1 уравновешивания, определяемое при подъеме уравновешиваемого органа 2 настройкой редук40 ционного клапана 5, соответствует давлению, обозначенному изобарой 20, а давление, определяемое при опускании уравновешиваемого органа 2 настройкой переливного клапана 4, соответствует давлению, обозначенному изобарой 14.

45 Процесс расширения (сжатия) газа в гидроаккумуляторе 3 при постоянной температуре показан изотермой 21. Предельные адиабаты 22 совместно с изохорами 18 и 19 определяют область возможных состояний газа в гидроаккумуляторе 3 при быстрых

50 перемещениях уравновешиваемого органа 2 из любого начального положения.

При подьеме уравновешиваемого органа

2 в дополнительном цилиндре 9 реализуется энергия, соответствующая перепаду давления между изобарами 13 и 20 так, что общее гидравлическое усилие уравновешивания при подъеме определяется изобарой 13.

Таким образом, гидравлическая уравновешиваюшая сила определяется давлением

1553325

Формула изобретения изобар 13 и 14, а это с учетом сил трения дает одинаковое уравновешивающее усилие при подъеме и опускании уравновешиваемого органа 2, при этом энергия затрачивается только на трение и дросселирование на клапанах.

1. Устройство уравновешивания верти- 10 кально-подвижного органа металлорежущего станка, содержащее гидроцилиндр уравновеши вания, шток которого предназначен для соединения с подвижным органом, а поршневая полость связана гидролинией с гидроаккумулятором, имеющим систему питания, редукционный и переливной клапаны, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения гидравлических потерь на дросселирование рабочей жидкости, устройство снабжено гид- 20 е равлическим узлом нагружения подвижного органа дополнительным усилием, при этом редукционный и переливной клапаны установлены в гидролинию связи аккумулятора с гидроцилиндром уравновешивания параллельно и навстречу друг другу.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел нагружения выполнен в виде двухпозиционного распределителя, связанного с одной стороны с системой питания гидроаккумулятора и сливом, а с друго" — со штоковой полостью гидроцилиндра уравновешивания.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел нагружения при подъеме подвижного органа выполнен в виде установленного параллельно гидроцилиндру уравновешивания дополнительного гидроцилиндра, поршневой полостью связанного через двухпозиционный распределитель либо с системой питания гидроаккумулятора, либо со сливом.

1553325

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор М. Бандура

Заказ 425

Госта вите л ь В. Па нфилов

Техред И. Верее Корректор М. Максимишинец

Тираж 673 Подписное