Шпиндельное устройство

 

Союз Советски»

Социалистимески1в

Рестгубпик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 27.Х,1969 (№ 1377743!25-8) М. 1(л, В 24b 41 04

В 24b 19/06 с присоединением заявки, Ь—

Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий

УД1 621.924.1(088.8) Опубликовано 25.11.1974. Б1оллетепь № 7

Дата опубликования описания 11 VII.1974

Авторы изобретения

E. М. Венгер и В. Г. Самаринов

Заявитель Специальное конструкторское бюро по проектированию шлифовального оборудования

ШПИНДЕЛЬИОЕ УС ГРОЙСТВО

Известны шпиндельпые устройства, несущие смонтированный на подшипниках шпиндель.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что опо снабжено управляемым силовым элементом, воздействующим на шпиндель в осевом направлении, и управляющими элементами для регулирования величины этого воздействия в зависимости от действующих на шпиндель осевых усилий. При этом даны два варианта выполнения устройства: а) в качестве силового элемента может быть использован электромагнит, а в качестве элементов для регулирования усилия, создаваемого электромагнитом,— преобразователи, управляющие током питания магнита, например, в зависимости от давления в системе подвода жидкости или газа к гидроили аэростатическому устройству для прижатия изделия к торцу шпинделя; б) силовой элемент может быть также выполнен в виде кольцевой камеры в бабке изделия, ограниченной корпусом бабки и шпинделем; эта камера должна быть связана трубопроводом с системой подвода газа или жидкости под давлением. В этом случае возрастание давления в системе, пропорциональное усилию прижатия изделия, будет сопровождаться повышением давления в кольцевой камере, т. с. увеличением усилия, компепсируlощего нагрузку на пОдшипники.

Зтим достигается уменьшение осевой нагрузки подшипников шпинделя.

5 На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе, в котором в качестве силового элемента использован электромагнит; на фиг. 2 — частичный вид предлагаемого устройства с кольцевой камерой в бабке изде10 лия.

На основании 1 смонтирована посредством направля1ощих 2 бабка изделия 3 с BpBIUB ощимся в подшипниках 4 шпинделем 5. На шпинделе закреплены шкив 6, кольцо 7 из

15 ферромагнитного материала, например из железа «Арп!ко», и сменная накладка 8 с плоским торцом. На основании закреплена стойка

9 с оправкой 10 и кольцом 11. На оправке 10 установлены прижимной фланец 12 и изделие

20 13, к которому подведен инструмент 14.

Система подачи к фланцу 12 жидкости или газа под давле1п".е.,l образована выполненным в оправке 10 центральным каналом 15, связанным через радиальные ниппели 16, 17 с

25 кольцевы:1и зазорами между оправкой и изделием 13;l между oI-.:ðàBêoé и расточкой фланца 12, " также каналами 18, подведенными к кольцевой проточке 19 за фланце 12.

КBIIB, iû 18 BB.1за!!ы с BBIBÎ.IIHelilloÉ B крышке

30 20 кольцевой проточкой 21, которая, в свою

296372

З0

55 очередь, как и канал 15, связана через отверстие 22 и дроссели 23 с напорным трубопроводом насоса 24.

В кольце 11 предусмотрена расточка 25, охватывающая с малым радиальным зазором наружную часть фланца 12, и проточка 26 большого диаметра.

Кольцевая проточка каналами 18, сверлением 27 и трубопроводом 28 связана с измерителем давления 29, последний линией связи

30 соединен с блоком 31 регулирования тока возбуждения кольцевого электромагнита 32, закрепленного в бабке изделия 3 и взаимодействующего с кольцом 7 через воздушный зазор 33. В устройстве также имеется дренажная система, в которую входят каналы 34 в накладке 8, связанные через расточку 35 с каналами 36 и радиальными сверлениями 37 в оправке 10.

В варианте, изображенном на фиг. 2, трубопровод 28 связан с кольцевой камерой 38, образованной корпусом бабки изделия 3 и закрепленным на шпинделе 5 фланцем 39, вместо которого на шпинделе может быть выполнен соответствующий бурт.

Устройство работает следующим образом.

При отведенной влево бабке изделия 3 изделие 13 устанавливают на опоры оправки 10; подводят бабку изделия и включают насос24.

Жидкость под давлением поступает через дроссели 23 и кольцевую проточку 21 в каналы 15 и 18. Из каналов 15 жидкость поступает в проточку 19 за фланцем 12, создавая жидкостную подушку, прижимающую фланец к изделию 13 и изделие 13 к торцу накладки

8 шпинделя. Отвод жидкости из проточки 19 в проточку 26 осуществляется через кольцевой зазор между фланцем 12 расточкой 25.

Одновременно жидкость поступает через сверления 27 и трубопровод 28 к измерителю давления 29, выдаваемый которым сигнал по линии 30 подается к блоку 31 регулирования.

Блок 31 выдает сигнал, управляющий током возбуждения кольцевого электромагнита

32, который, взаимодействуя через зазор 33 с закрепленным на шпинделе 5 ферромагнитным кольцом 7, создает усилие, действующее на шпиндель в направлении, противоположном усилию, возникающему при прижатии изделия 13 к торцу шпинделя. Так как оба действующие на шпиндель усилия пропорциональны давлению жидкости в системе, то они взаимно компенсируют друг друга; этим достигается разгрузка подшипников 4 шпинделя

5 и повышение их долговечности.

Шпиндель приводится во вращение через шкив 6, при этом торец накладки 8 ведет изделие 13, которое центрируется относительно

4 оправки 10 посредством жидкостной подушки, создаваемой жидкостью, поступающей через ниппель 16 в кольцевой зазор между изделием и оправкой. Центрирование фланца 12 осуществляется жидкостью, поступающей через ниппель 17. Отвод жидкости от кольцевых зазоров осуществляется через дренажные сверления 37, канал 36, расточку 35 и каналы 34, из которых жидкость поступает в зону обработки изделия 13 инструментом 14, выполняя функции СОЕК.

В варианте устройства по фиг. 2 жидкость по трубопроводу 28 поступает в кольцевую камеру, давление в которой уравновешивает нагрузку на подшипники 4 шпинделя 5, обусловленную усилием прижатия изделия 13 к торцу шпинделя 5.

В предлагаемом устройстве вместо жидкости может быть использован сжатый воздух; применение сжатого воздуха является предпочтительным в варианте по фиг. 2, так как при этом устраняется подача СОЖ в полость бабки изделия.

Помимо изображенного на чертеже варианта, для прижатия изделия к торцу шпинделя фланцем на воздушной подушке могут быть использованы другие устройства известной конструкции.

Предмет изобретения

1. Шпиндельное устройство, несущее смонтированный на подшипниках шпиндель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения осевой нагрузки подшипников шпинделя, оно снабжено управляемым силовым элементом, воздействующим на шпиндель в осевом направлении, и управляющими элементами для регулирования величины этого воздействия в зависимости от действующих па шпиндель осевых усилий.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовой элемент выполнен в аиде кольцевого электромагнита, а управляющие его элементы выполнены в виде измерителя осевых усилий и блока регулирования тока возбуждения в зависимости от сигналов измерителя.

3. Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что силовой элемент выполнен в виде кольцевой камеры в бабке изделия, ограниченной корпусом и шпинделем, а управляющие элементы выполнены в виде трубопровода, соединяющего кольцевую камеру с системой подачи жидкости или газа под давлением в гидро- или пневмоцилиндр, создающий осевые усилия.

296372

Фиг. 2

Составитель И. Проскурякова

Техред Е. Борисова

Корректор Е. Зимина

Редактор Т. Ларина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1648/1 Изд. № 522 Тираж 875 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5