Электрогидравлический цифровой привод

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для перемещения подрезных суппортов токарных станков с числовым программным управлением: Цель изобретения - расширение диапазона регулирования скорости. Рабочая жидкость из напорной линии Р поступает в полость 22 гидродвигателя 1 и далее по каналу 23 - в кольцевую канавку 24. При нейтральном положении золотника 2 давление в камере 28 равно половине давления в напорной линии Р и усилия, действующие на подвижный выходной элемент 3 со стороны полостей 22 и 30, равны, так как рабочая площадь со стороны полости 30 больше площади со стороны полости 22. Смещение золотника 2 от нейтрального положения вызывает изменение давления в камере 28 и движение выходного элемента 3 в соответствующем направлении до тех пор, пока золотник 2 вновь не займёт нейтрального положения. Перемещение золотника 2 реализуется задающим 4 и вспомогательным 5 электродвигателями, например число импульсов на один оборот электродвигателей 4и 5 составляет 200, шаг винта 8 равен 4 мм, число зубьев колес 6 передачи составляет 39 и 40. Тогда при повороте электродвигателя 5на один импульс смещение золотника 2 и, следовательно, выходного элемента 3) составит 4/200 0,02 мм или 20 мкм. Если электродвигатели 4 и 5 повернутся в разные стороны, смещение золотника 2 составит 20-20 (39:40)0,5 мм, а если в разные стороны 20+20 (39:40)39,5 мкм. 3 з. п. ф-лы, 1 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»5 F 15 В 9/03, 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г7

Ф 16//

75@ 6 (21) 4808906/29 (22) 02.04.90 (46) 07.02.92. Бюл. ¹ 5 (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) B. К. Свешников (53) 62-521(088.8) (56) Патент Японии ¹ 35 — 275, кл, 54 (7) D 31, опублик. 1972. (54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ ПРИВОД (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для перемещения подрезных суппортов токарных станков с числовым программным управлением Цель изобретения — расширение диапазона регулирования скорости, Рабочая жидкость из напорной линии P поступает в полость 22 гидродвигателя 1 и далее по каналу 23 — в кольцевую канавку 24. При нейтральном положении золотника 2 давление в камере 28 равно половине давления в напорной линии P и усилия, действующие на

„„SU ÄÄ 1710867 А1 подвижный выходной элемент 3 со стороны полостей 22 и 30, равны, так как рабочая площадь со стороны полости 30 больше площади со стороны полости 22. Смещение золотника 2 от нейтрального положения вызывает изменение давления в камере 28 и движение выходного элемента 3 в соответствующем направлении до тех пор, пока зо; лотник 2 вновь не займет нейтрального положения. Перемещение золотника 2 реализуется задающим 4 и вспомогательным 5 электродвигателями, например число импульсов на один оборот электродвигателей

4 и 5 составляет 200, шаг винта 8 равен 4 мм, число зубьев колес 6 передачи составляет 39 и 40. Тогда при повороте электродвигателя

5 на один импульс смещение золотника 2 и, следовательно, выходного элемента 3) составит 4/200=0,02 мм или 20 мкм. Если электродвигатели 4 и 5 повернутся в разные стороны, смещение золотника 2 составит

20-20 (39:40)=0,5 мм, а если в разные стороны 20+20 (39:40)=39,5 мкм, 3 3. и. ф-лы, 1 ил.

1710867

15

20 — 20 = 0,5 мкм, 39

35 а если в одну сторону

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, для перемещения подрезных суппортов токарных станков с ЧПУ, Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости.

На чертеже представлено конструктивное исполнение устройства.

Электрогидравлический цифровой привод содержит гидродвигатель 1 и следящий золотник 2 поступательного перемещения, кинематически связанный с подвижным выходным элементом (штоком) 3 гидродвигателя 1, а также задающий 4 и вспомогательный 5 шаговые электродвигатели, связанные с золотником 2 зубчатой передачей 6 с передаточным отношением, не равным единице, и самотормозящей винтовой передачей 7, включающей поворотный винт

8 и установленную в подшипнике 9 с возможностью вращения гайку 10. Задающий электродвигатель 4 связан зубчатой передачей 6 с винтом 8 винтовой передачи 7, а вспомогательный электродвигатель 5 непосредственно шлицевым (или шпоночным) соединением 11 соединен с гайкой

10, подшипник 9 которой закреплен в золотнике 2.

Гидродвигатель 1 закрыт крышками: передней 12 и задней 13, в которой установлены шарикоподшипники 14 винта 8.

Вспомогательный электродвигатель 5 закреплен непосредственно на крышке 15, а задающий электродвигатель 4 того же типа соединен с крышкой 15 через эксцентричную втулку16суплотнительным кольцом 17, позволяющую выбирать люфт в зубчатой передаче 6. Вспомогательный электродви гатель 5 кинематически связан со шлицевым (или шпоночным) соединением 11 через поводковую муфту 18 и валик 19, расположенный внутри винта 8, Золотник 2 взаимодействует с гайкой 10 через подшипник 9, запрессованный в золотник 20 и упирающийся в буртик 21 гайки 10, Напорная линия P гидросистемы соединена с полостью 22, которая каналом 23 соединена с кольцевой канавкой 24, а кольцевая канавка

25 каналом 26 — с полостью 27, соединенной со сливной линией Т гидросистемы. Межполостная камера 28 каналом 29 соединена с полостью 30, Утечки отводятся в дренажную линию L. Наружные утечки исключаются манжетами 31 — 33, Между выходным элементом 3 и золотником 2 установлена пружина 34.

Привод работает следующим образом.

Рабочая жидкость из напорной линии P поступает в полость 22 гидродвигателя 1 и далее по каналу 23 — в кольцевую канавку

24. При нейтральном положении золотника

2 давление в межполостной камере 28 равно половине давления в напорной линии P u усилия, действующие на подвижный выходной элемент 3 со стороны полостей 22 и 30, равны, так как рабочая площадь со стороны полости 30 вдвое больше площади со стороны полости 22, Смещение золотника 2 от нейтрального положения вызывает изменение давления в камере 28 и движение выходного элемента 3 в соответствующем направлении до тех пор, пока золотник 2 вновь не займет нейтрального положения.

Перемещение золотника 2 реализуется задающим 4 и вспомогательным 5 электродвигателями, Пример. Пусть число импульсОв на один оборот электродвигателей 4 и 5 (например, типа ДШИ) составляет 200, шаг винта равен 4 мм и число зубьев колес зубчатой передачи 6 составляет 39 и 40. Тогда при повороте вспомогательного электродвигателя 5 на один импульс смещение золотника

2 (и, следовательно, выходного элемента 3) составит 4/200=0;02 мм или 20 мкм. Если электродвигатели 4 и 5 повернутся на один импульс в разные стороны (винт 8 и гайка 10 повернутся при этом в одну сторону) смещение золотника 2 будет

20+ 20, = 39,5 мкм.

Таким образом, при линейной дискрете

0,5 мкм может быть получена максимальная скорость движения (при частоте 16 кГц)

37,9 мlмин, что, существенно выше по сравнению с известными техническими решениями, При работе привода уплотнение полости 27 (с давлением 0,2-0,4 МПа) реализуется за счет малого зазора между деталями 8 и 13, утечки через который отводятся в дренажную линию L. Поскольку манжеты 31—

33 не нагружены давлением рабочей жидкости, они имеют минимальный уровень трения.

При работе привода возможны ситуации, когда усилие нагрузки, действующее на выходной элемент 3, превышает усилие, развиваемое гидродвигателем 1, В этом случае выходной элемент 3 смещается до упора влево и подшипник 9 отходит от буртика 21 гайки 10, предотвращая поломку винта 8, 1710867

После снятия нагрузки выходной элемент 3 возвращается в первоначальное положение. B процессе нормальной работы пружина 34 обеспечивает постоянный поджим подшипника 9 к буртику 21 гайки 10 и выборку осевого люфта между гайкой 10 и винтом 8, Формула изобретения

30

40

50

Составитель Светников

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,Шевкун

Редактор С.Пекарь

Заказ 326 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1. Электрогидравлический цифровой привод, содержащий гидродвигатель и следящий золотник поступательного перемещения, кинематически связанный с подвижным выходным элементом гидродвигателя, а также задающий и вспомогательный шаговые электродвигатели, связанные с золотником зубчатой передачей и самотормозящей винтовой передачей, включающей поворотный винт и установленную в подшипнике с возможностью вращения гайку, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости, задающий электродвигатель связан зубчатой передачей с винтом винто-5 вой передачи, а вспомогательный электродвигатель непосредственно соединен с ее гайкой, подшипник которой закреплен в золотнике.

2. Привод по и. 1, отличающийся

10 тем, что вспомогательный электродвигатель соединен с гайкой шлицевым соединением, 3. Привод по и. 1, отличающийся тем, что вспомогательный электродвигатель

15 соединен с гайкой шпоночным соединением.

4. Привод по пп, 1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что зубчатая передача выполнена с передаточным отношением, не равным еди20 нице.