Дифференциальный гидроцилиндр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;1»74768 "1 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 04.01.76 (21} 2311677/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл. е

В 23 Я 3i 155

ГвсудбрстВемным хдмитет

СССР во делам хэобретенхй

В OTKPblTNN

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 25.07.80 (53} Ъ ДК 621 ;I .06-1 l 4;-->>9 i i. .". (?2) Автор изобретения

H. В. Кошелев (71) Заявитель Куйбышевское станкостроительное производственное объединение (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ГИДРОЦИЛИНДР

Изобретение относится к машиностроительной промышленности, в частности для применения в многооперационных станках типа обрабатывающего центра для комплексной обработки деталей.

Известен гидроцилиндр для привода захватывающего устройства при автоматической смене инструмента, шток которого соединен со шлицевым валом, на котором жестко закреплено захватывающее устройство (11.

Недостатками данного гидроцилиндра являются сложность конструкции и невозможность использования на различных ком пановках станков типа обрабатывающий центр.

Известен также .дифференциальный гидроцилиндр для привода захватывающего устройства при автоматической смене инструмента, шток которого жестко связан с последним, например, в станках типа обрабатывающего цилиндра, содержащий корпус с перемещающимся в нем поршнем, кольцевая полость которого разделена н две полости поворотйой лопаткой, жестко закрепленной на штоке гидроцилпндра 121.

Недостатком этого гндроцнлиндра является невозможность прямолинейного движения и поворота штока по заданному циклу.

Цель изобретения — обеспечение при,. . линейного движения и поворота штока по заданному циклу.

Эта цель достигается тем, что в корпусе и на наружной цилиндрической поверхности поршня выполнены расположенные под разными углами относительно друг друга радиальные, а в крышке поршня — дроссельные отверстия, полости поршня посредством дроссельных.отверстий соединены со пггоко вой полостью гидроцилиндра, а посредством радиальных отверстий с системой управления, например в виде нормально закрытых клапанов, причем поршень зафиксирован от поворота и в нем расположен механизм фиксации, выполненный в виде подпружиненного с торцов плунжера с двумя кольцевыми выточками на его наружной поверх ности, диска, жестко закрепленного на штоке гидроцилиндра, и Фиксатора, взаимодей

И7688

66

36

ЗЯ

46

4$

$O

И ствующего с выточками на ллунжере н ди ком, причем полости между торцами ллуйжера н стенкой поршня гидравлически соединены с полостями поршня.

Кроме того, для обеспечения демлфирования поршня в конце каждого хода, в порш не-выполнено сквозное отверстие, а в корпусе установлен стержень со ступенчатыми лысками на его поверхности.

На фиг. 1 показан дифференциальный гидроцилиндр; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 2.

Гидроцилиндр состоит из корпуса 1, в котором перемещается поршень со штоком 2, связанным с захватывающим устройством 3, например, механической рукой. Поршень представляет собой кольцо 4, на наружной цилиндрической поверхности которого выполнены канавки 5, б, 7 и 8, а по торцам установлены крышки 9 и 10.

Внутренняя кольцевая полость поршня разделена на две полости 11 и 12 поворотной лопаткой 13, жестко закрепленной на штоке посредством шпанки !4. Полости

i! и 12 гидравлически соединены со штоковой полостью 15 через дроссельные отверстия 16, выполненные в крышке 9, через отверстия 17, 18, 19 и 20, канавки 5, 6, 7 и 8 и отверстия 21, 22, 23, 24 и 25 с нормально закрытыми клапанами 26, 27 и 28, причем клапаны 26 служат для возврата штока и связанного с ним захватывающего устройства в исходное положение, клапаны 27 — для захвата инструмента, а клапаны 28 — для поворота последнего на 180 .

Для предотвращения от поворота поршня гидроцилиндра относительно лопатки 13, в кольце 4 имеется отверстие 29, соединяющее штоковую полость 15 с бесштоковой полостью 30. Через отверстие проходит направляющий стержень 31, жестко закрепленный в корпусе гидроцилиндра и имеющий на своем диаметре три ступенчатые лыски а, в и с, образующие с отверстием

29 постоянный дроссель с тремя различными площадями проходного сечения, причем ступенька а служит для демпфирования скорости поршня в конце хода назад, сечение на ступеньке в — для сообщения поршню рабочей скорости, сечение на ступеньке с— для демпфирования скорости гюршня в конце хода вперед. При этом, штоковая полость 15 постоянно соединена с давлением насосной станции (на чертеже не показано) а бесштоковая полость 30 — с нормально открытым клапаном 32.

Механизм фиксации поворотной лопатки 13 состоит из плунжера 33, на диаметре которого выполнены две кольцевые выточки 34, двух пружин 35, уравновешивающих плунжер 33 в среднем положении фиксатора 36 и диска 37. Один конец фиксатора 36 упирается в среднюю часть плунжера 33, другой конец -- в выемку на диске 37, а торцы ллунжера 33 гидравличесчи соединены с полостями 11 и 12.

Гидроцилиндр работает следующим образом.

Давление рабочей жидкости от насосной станции подается в штоковую полость !5, откуда через дроссельные отверстия 16 жидкость попадает в полости 11 и 12 поршня гидроцилиндра и через отверстие 29 подает в бесштоковую полость 30, далее через норма. ьна закрытый клапан 32 возвращается в бак. !

1оворот штока для захвата инструментов осуществляется включением открытия нормальна закрытого клапана 27. Рабочая жидкость из полости 12 сливается через отверстие 18, канавку б, отверстие 22 и клапан 27 в бак.

Давление в полости 12 понижается по сравнению с полостью 11. Разница давлений между полостями 1! и 12 передвигае1 плунжер 33 в сторону меньшего давления, в результате чего одна иэ пружин 35 сжимается, а фиксатор 36 входит в кольцевую выточку 34, происходит расфиксация дис«а 37.

После этого лопатка !3 поворачивается в сторону меньшего давления до тех пор, пока не закроет своим торцом отверстие 18.

Вь|ход жидкости из полости 12 прекращается, давление в полостях 11 и 12 сравнивается и ллунжер 33 под действием ранее сжатой пружины 35 возвращается в исходное положение, т. е. происходит фиксация диск" 37, а захватывающее устройство принимает вертикальное положение.

Движение штока для извлечения инструмента из конуса шпинделя и магазина (на чертеже не показано) осуществляется включением открытия нормально закрытого клапана 32. Давления рабочей жидкости в штоковой полости 15 и бесштоковой полости

30 одинаковы. Потому, что площадь поршня гидроцилиндра со стороны бесштоковой полости 30 больше, поршень со штоком 2 и захватывающим устройством перемещается влево (вперед). По мере перемещения поршня сечение отверстия 29, перекрываемое стержнем 31 со ступеньками, уменьшается и в конце хода отверстие 29 уменьшится настолько, что поршень остановится без удара о корпус цилиндра.

Движение штока для смены инструмента осуществляется включением открытия нор. мально закрытого клапана 28. Рабочая жидкость иэ полости 12 через отверстие 20, канавку 7, отверстие 25 и клапан 28 сливается в бак и давление в полости 12 понижается.

Разница давлений между полостями !! и 12 вызывает расфиксацию диска 37 и поворот лопатки 13 на 180, т, е. до эакры тия отверстия 20, а при достижении одинакового давления автоматически происходит

747688 фиксация диска 37 вышеописанной последовательности.

Установка инструмента в конус и магазин путем движения штока назад, про исходит включением открытия клапана 32.

При этом полость 30 соединяется с баком через открытый клапан 32 и поршень возвращается в крайнее правое положение. В конце хода поршня сечение отверстия 29 увеличивается за счет наличия ступеньки а в стержне 31 настолько, что поршень останавливается в крайнем положении без стука, а канавки 5, 6 и 7 на поршне совпадают с отверстиями 21, 22 и 23 на корпусе гидроцилиндра.

Возврат захватывающего устройства ь исходное положение осуществляется открытием клапана 6. В результате происходит расфиксация диска 37 и поворот лопатки 13 на 30 в обратном положении.

При l10BOpoTHoM цикле. последователь. ность включения нормально закрытых клапанов происходит в обратном порядке.

Формула изобретения

1. Дифференциальный гидроцилиндр для привода захватывающего устройства при автоматической смене инструмента, шток которого жестко связан с последним, например, в станках типа обрабатывающего цилиндра, содержащий корпус с перемещающимся в нем поршнем, кольцевая полость которого разделена на две полости поворотной лопаткой, жестко закрепленной на штоке гидроцилиндра, отличающийся тем, что, с целью обеспечения прямолинейного движения н поворота штока по .-аданному циклу, в корпусе н на наружной цилиндрической поверхности поршня выполнены расположенные под разнымн углами относительно друг друга радиальные, а в крышке поршня — дроссельные отверстия, полости поршня посредством дроссельных отверстий соединены со штоковой полостью гидроцилиндра, а посредством радиальных отверстий — с системой управления, например, 40 в виде нормально закрытых клапанов, причем поршень зафиксирован от поворота и в нем расположен механизм фиксации.

2. Гидроцилиндр по п. 1, отличающийся тем, что механизм фиксаций выполнен в виде установленного в поршне подпружиненного с торцов плунжера с двумя кольцевыми выточками на его наружной поверхности, диска, жестко закрепленного на штоке гидроцилиндра, и фиксатора, взаимодействующего с выточками на плунжере и диском, з причем полости между торцами плунжера и стенкой поршня гидравлически соединены с полостями поршня.

3. Гидроцнлнндр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения демпфирования поршня в конце каждого хода, в поршне выполнено сквозное отверстие, а в корпусе установлен стержень со ступенчатыми лысками на его поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. щ !. Авторское свидетельство СССР № 407708, кл. В 23 6 3/155, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 516506, кл. В 23 6 3/155, 1974.

747688

Составитель A. Старикова

Редактор П.Макаревич Техред К. Шуфрич Корректор B. Бутяга

Заказ 4309/6 Тираж 1160 Подписное!!НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 13035, Москва, Ж --35, Раушская наб., д. 4/5

Фнл и ал П П П < Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4