Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости и отвода стружки при глубоком сверлении

 

Использование: подача смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и отвод стружки при глубоком сверлении. Сущность изобретения; устройство содержит насос, систему трубопроводов, пульсатор давле- .ния, переливной предохранительный клапан и фильтр, обратный клапан 8, Пульсатор давления содержит полый вал 9 с маховиком 13 и установленным с возможностью осевого перемещения стержнем 14 с пластиной 16, входящей в отверстие 20 корпуса 19, имеющие два уплотняющих вы.ступа 21 и гидравлически сообщающееся двумя каналами 23 с одной из полостей камеры 24, снабженной поршнем-разделителем 25. Вторая полость камеры 24 сообщается с осевым каналом 26 стебля инструмента и трубопроводом. Пульсатор давления снабжен механизмом ориентации пластины 16 и механизмом 35 перемещения стержня 14. 1 з.п.ф-лы, 7 ил, (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (!9), ()!) nl)s В 23 Q 11/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4868674/08 (22) 26.07.90 (46) 15,04.93. Бюл. М 14 (71) Специализированное конструкторскотехнологическое бюро шахтной автоматики (72) А.Л.Еськов, В.М.Сибогатов. В.Г.Семиков, В.П.Шелуханов, Э.A,Òðåòüÿêîâ, А.А.Не-. стеренко и А.П.Ищенко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1333476, кл. В 23 В 51/06, 1987, (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ И ОТВОДА СТРУЖКИ ПРИ ГЛУБОКОМ СВЕРЛЕНИИ (57) Использование; подача смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и отвод стружки при глубоком сверлении. Сущность изобретения; устройство содержит насос, систему трубопроводов, пульсатор давле.ния, переливной предохранительный клапан и фильтр, обратный клапан 8, Пульсатор давления содержит полый вал 9 с маховиком

13 и установленным с возможностью осевого перемещения стержнем 14 с пластиной

16, входящей в отверстие 20 корпуса 19, имеющие два уплотняющих выступа 21 и гидравлически сообщающееся двумя каналами 23 с одной из полостей камеры 24, снабженной поршнем-разделителем 25.

Вторая полость камеры 24 сообщается с осевым каналом 26 стебля инструмента и трубопроводом. Пульсатор давления снабжен механизмом ориентации пластины 16 и механизмом 35 перемещения стержня 14, 1 з.п.ф-лы, 7 ил, 1808629

Изобретение относится к металлообработке, а именно к устройствам для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) при глубоком сверлении.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на подачу СОЖ и отвод стружки путем обеспечения управления пульсацией СОЖ.

На фиг.1 представлена гидравлическая схема устройства для подачи СОЖ при глубоком сверлении; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,З вЂ” разрез б-Б на фиг;2; на фиг.

4- разрез В-В на фиг.2, положение прямоугольной пластины при ее осевом перемещении до упора в дно впадин; на фиг.5— разрез В-В на фиг.2, положение прямоугольной пластины перед началом динамического уплотнения; на фиг,б- разрез по Г-Г на фиг,5; на фиг.7 — электрическая схема системы управления скоростью срабатывания.

Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и отвода стружки при глубоком сверлении содержит насос 1, бак 2, систему трубопроводов 3 к стеблю инструмента 4, пульсатор давления 5, переливной предохранительный клапан 6, фильтр 7 и обратный клапан 8, Пульсатор 5 давления содержит полый вал 9 расположенный в подшипниках 10 стойки 11 с жестко закрепленными на нем шкивом 12 и маховиком 13 и установленным с возможностью осевого перемещения подпружиненным стержнем 14,15 с жестко связанной с ним прямоугольной пластиной 16 с отверстиями 17 и профильным выступом

18 на его торце, корпус 19 с глухим отверстием 20, имеющим два уплотнительных выступа 21, образованных сегментными впадинами с дугообразными канавками 22, выполненными на дне отверстия 20 и гидравлически сообщающихся каналами 23 с одной из полостей камеры 24, снабженной

1 подпружиненным поршнем-разделителем

25. Вторая полость камеры 24 сообщается с осевым каналом 26 стебля инструмента 4 и через обратный клапан 27 с трубопроводом

3 подачи СОЖ, Корпус 19 снабжен крышкой 28 и содержит механизм ориентации 29 пластины 16, выполненной в виде подпружиненных ползунов 30, расположенных в радиальных отверстиях 31 корпуса 19 с возможностью периодического взаимодействия с профильным выступом 18 стержня 15, Разгон маховика осуществляется от приводного электродвигателя 32 через фрихционную муфту 33 и ременную передачу 34. Пульсатор давления 5 снабжен механизмом 35 перемещения стержня выполненным в виде пневмоцилиндра одностороннего действия

36, через шток-поршень 37, упорный подшипник 38 и тягу 39 взаимодействующего со стержнем 15 и сообщающегося с пневмосетью через электромагнитный пневмораспределитель 40.

Система управления срабатыванием пневмораспределителя содержит датчик давления 41 и датчик угловой скорости 42, "0 электроконтакты 43 и 44, установленные в цепи питания электромагнитного пневмораспределителя и управляемые от датчиков давления и угловой скорости соответственно и злектроконтакт 45, установленный в цепи питания привода вращения и управляемый от датчика давления. Управление электроконтактами 43,44 и 45 от датчиков давления и угловой скорости осуществляется через усилители 46 и 47 и анализаторы 48

20 и 49, осуществляющие анализ сигналов, приходящих от датчиков, Устройство для подачи СОЖ работает следующим образом, СОЖ от насоса 1 по трубопроводу 3 подается в полость камеры 24 и оттуда в канал

26 стебля инструмента 4 сверлильного станка. Давление и расход насоса 1 выбирается таким образом, чтобы обеспечивались нормальный режим сверления, дробления и от30 вода стружки из зоны резания. При нормальном режиме работы пульсатор давления 5 в работу не включается, Воздушная полость пневмоцилиндра 36 сообщена с пневмосетью, подпружиненный стержень

35 14 с пластиной 16 находится в крайнем правом положении, При отклонении от нормального режима работы (например, при забивании стружкой зазора между стеблем инструмента и

40 стыками отверстия) в системе подачи СОЖ происходит повышение давления. При достижении давлением некоторой, заранее заданной величины анализатор 48, воспринимающий сигналы от включенного в систе4> му подачи СОЖ датчика давления 41 через усилитель 46, посылает сигналы на замыкание электроконтакта 45 цепи питания привода вращения 32 и электроконтакта 43 системы питания обмотки пневмораспреде50. лителя 40. Происходит пуск электродвигателя и разгон ударника 9 с маховиком 13, При достижении маховиком некоторой, заранее заданной величины угловой скорости анализатор 49, воспринимающий сигналы через

55 усилитель 47 от датчика угловой скорости

42, посылает сигнал на замыкание контакта

44 цепи питания обмотки пневмораспределителя. При этом цепь питания пневмораспределителя оказывается замкнутой, на обмотку его подается напряжение и пневмо1808629

35

50 распределитель переключается, перекрывая подачу сжатого воздуха в пневмоцилиндр 36 и сообщая воздушную полость пнемоцилиндра с атмосферой.

При этом подпружиненный стержень 15 перемещается влево до упора пластины 16 в дно сегментных впадин, выполненных на торце глухого отверстия 20 корпуса 19, При этом жидкость перетекает через отверстия

17 в пластине 16, что снижает сопротивление рсевому перемещению пластины 16 и стержня 14. Данное осевое перемещение может начаться лишь в положении, при котором пластина 16 находится над уплотнительными выступами 21. Это обеспечивается взаимодействием профильного выступа 18 стержня 14 с подпружиненными ползунами 30 механизма ориентации 29 пластины 16, Параметры пружины, подпружинивающей стержень 15, подбираются таким образом, что перемещение стержня 15 до упора пластины 16 в дно сегментных впадин отверстия 20 происходит при угловом перемещении маховика 13 относительно корпуса на угол, меньший или равный.

При этом происходит перетекание жидкости через имеющиеся при неполном осевом перемещении зазоры между пластиной

16 и дном сегментных впадин отверстия 20 и дугообразные канавки 22..При дальнейшем вращении маховика 13 относительно корпуса пульсатора пластина 16 проходит дугообразные канавки 22, происходит динамическое уплотнение жидкости в образовавшихся замкнутых объемах, вытеснение жидкости через каналы 23 в полость камеры

24 и импульсная передача накопленной маховиком кинетической энергии поршнюразделителю 25, 1

Маховик при этом останавливается, сигнал от анализатора 49, связанного с датчиком угловой скорости 42, нэ замыкание электроконтакта 44 прекращает поступать и контакт 44 цепи питания обмотки пневмораспределителя 40 размыкается, Пневмораспределитель сообщает воздушную полость пневмоцилиндра 36 с пневмополостью, шток-порш ен ь 37 и невмоцилиндрэ перемещается направо и увлекает за собой

: через упорный подшипник 38 и тягу 39 стержень 15 с пластиной 16. После их перемещения вправо на высоту уплотни1ельных выступов 21 отверстия 20, эти выступы больше не препятствуют дальнейшему угловому перЕмещению ударника относительно корпуса и снова происходит разгон ударника от электродвигателя 32 через фрикционную муфту 33 и ременную передачу 34.

Кинетическая энергия от поршня 25 передается смазочно-охлаждающей жидкости, текущей по каналу 26 стебля 4 и по зазору между стеблем и стенками отверстия, Скорость течения СОЖ по зазору при этом резко увеличивается, что способствует измельчению стружки и удалению ее иэ зазора. B случае, если стружка будет удалена из зазора за один импульс, давление в системе подачи СОЖ подает ниже ранее заданной величины, сигналы от анализатора 48, связанного с датчиком давления 41, на замыкание электроконтакта 43 цепи питания обмотки пневморэспределителя и электроконтакта 45 цепи питания электродвигателя перестают поступать и эти контакты размыкаются, Электродвигатель отключается, маховик останавливается.

Если же одного импульса давления оказывается недостаточно для удаления стружки иэ зазора, то давление в системе подачи

СОЖ остается выше первоначально заданной величины, цепи питания электродвигателя и контакт 43 цепи питания обмотки пневмораспределителя остаются замкнутыми, После остановки маховика и нового его разгона до ранее заданной угловой скорости контакт 44 цепи питания пневмораспределителя снова замыкается и происходит ударное взаимодействие пластины 16 с корпусом, вызывающее ускорение течения

СОЖ в зазоре. Импульсы производятся до тех пор, пока зазор не освободится от стружки и давление в системе подачи СОЖ не упадет ниже ранее заданной величины (см.фиг.3). После этого цепь питания электродвигателя 32 размыкается, маховик 13 останавливается.

Сни>кение энергозатрат при применении данного устройства подачи СОЖ составил 25-30% по сравнению с устройством и прототипом, Кроме того система управления срабатыванием пневмораспределителя механизма перемещения стержня является легко переналэживаемой, Для каждого конкретного случая сверления можно быстро изменить величину давления, при превышении которой включается в работу пул ьсатор давления, и величину угловой скорости маховика, определяющую величину пикового давления СОЖ, Это существенно расширяет технологические возможности устройства, делает его универсальным, Формула изобретения

1. Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости и отвода стружки при глубоком сверлении, содержащее пульсатор давления, в корпусе которого с одного

1808629 его торца выполнено гнездо под инструмент и связанная с ним камера, соединенный с камерой трубопровод подачи СОЖ и привод вращения, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью снижения энергозатрат путем управления пульсацией СОЖ, устройство снабжено соединенным с приводом вращения полым маховиком, жестко связанным с ним полым валом с торцовым пазом, размещенным в полостях маховика и вала, подвижным в осевом направлении стержнем с диаметрально расположенной на нем и в торцевом пазу вала прямоугольной пластиной, механизмом перемещения стержня, расположенным в корпусе и связанным со стержнем механизмом ориентации пластины, и размещенным в камере поршнем-разделителем, при этом в корпусе с другого его торца выполнено глухое отверстие, предназначенное для размещения вала маховика и пластины, в дне которого выполнены сегментные впадины с дугообразными канавками. связанными каналами с камерой, а механизм перемещения стержня выполнен в виде пневмоцилиндра одностороннего действия о пневмораспределителем и

5 шток-поршнем, взаимодействующим через упорный подшипник и тягу со стержнем, и системы управления срабатыванием пневморасп ределителя.

10. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что система управления срабатыванием пневмораспределителя выполнена в виде датчика давления СОЖ, связанного через усилитель и анализатор с двумя элект15 роконтактами, один из которых установлен

s цепи питания привода вращения маховика, а другой — в цепи питания пневмораспределителя, и датчика угловой скорости вращения маховика, связанного через свой

20 усилитель и анализатор с третьим электроконтактом, установленным в цепи питания пневмораспределителя.

1808629 б-b

ЮиГ4

Составитель В,Сибогатов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Вашкович

Редактор

ПроизводствЬнно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1246 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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