Шлифовальный пневмошпиндель

 

Союз Соаетскнк

Соцналнстнкескнк

Реслублнк

O П И С А Н И Е „787161

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Jl,îllo:IIIè åëI íoå,к 11вт. свил-ву (51) Ч. К. .

1?..) "- 1о 155.11.?8(21)2684075/25-08

В 2 4 с) 4 1. /0 4

С ПРИ(ПЕ»ИНЕНИЕН 1ВЯВКИ,%

Госудврстввннык комитет (?,! ! l рис>р»111

50 делам нзобре1еккк н открытнй!

)п бликпввно 15 ° 12.80. Ьюл.1етень № 46 (53) Yjl,K О21. .924.229 (088.8) Д»тв опубликования описани» 18.12.80

Г. M. Катенев, А. Н. Шсрстюк, С, A. Шейнберг и И. М. Шапиро (7? ) Ав гори

И >niiPI II и» И (7! 1 Зачвит1ль.4 асковский ордена Ленина энергетический институт (5 1) ШЛИФОВАЛЬ11Ы 1 П11ЕВМ0111ПИ11ДЕЛЬ

Изобретение относится к станкостроению, в чпстности к устройствам пневматических внутришлифовальных или координатно-шлифоггальн11x шпинделей на газовых подшипниках с силовыми приводами турбинного типа. 5

Известна конструкция высоконагружен ного шлифовальпого пневмошпинделя, состояшего пэ вала, газовых подшипников и ступени приводной турбины. (3 качестве приводной турбины в известном пневмо- !О шпинделе использовано Сегнерово колесо, размешенное в середине вала. Рабочий газ к турбине поступает от подводяшего штуцера в осевом направлении по полому валу и далее через радиальные отверстия! в нем в ступень приводной турбины; газ к подшипникам подается по отдельному каналу. Потоки отработанного рабочего газа после турбины и потоки сбросного

Газа из под1ципников в1ъ!ходят в oKpyl»aloщую среду неза1исимо друг от другI f17, В известном устройстве термодинамическая эффсктивность или попс зная могц11ость г.риводной турбгпты низки (изэнтропический КПД приводной турбины состав— ляет около 10" ). Компановка пневмошпинделя слонсна в технологическом отноше— ниц: требуст трудоемких операций по пав прессовке колеса на середину вала, иэго— товления полого пала и сверлен;1я в нем радиа;1ьных отверстий, последнее отрицательно сказ1:IBQcTcB на прочностных Кочествах вала. Радиальные подшипники такого высоконагруженного пневмошпинделя заметно нагреваются при работе, что сниткает надежность их работы из-эа возникновения теплогзых дсформаций.

11ель изобретения — увеличение полезной мошности высоконагруженного пневмошпинделя, упрошение конструкции, а также ул1еньшенис вредного нагрева подшипников.

Для достижения указанной цели в известном г ысоконагруженном пцевмошпинделе, содер каше м вал, !1адиальные и упорш1й газовые поп:цигптики с полостями сброса газа II ступснь приводной турбины

71 64.

S5

3 78 приводная турбинная ступень выполнена в виде центробежных рабочего колеса и соплового аппарата, между которыми соосно расположен газовый упорный подшипник, а выход рабочего колеса трубопроводом охлаждающего газа соединен со сбросовой полостью радиального газового подшипника.

В результате сбросной газ после упорного подшипника смешивается с высоко:скоростным потоком рабочего газа, выходящим из соплового аппарата, и поступае» на рабочее колесо приводной ступени, увеличивая лри этом массовый расход газа через рабочее колесо на величину расхода газа через упорный подшипник или же мощность приводной турбины пневмошпинделя; технологичность конструкции пневмошпинделя улучшается, поскольку упрощается изготовление вала и его сбор. ка с рабочим колесом. Кроме того, часть рабочего газа, отработавшего в нагруженной приводной ступени (и поэтому уже охлад»»в»»»егося), поступает на выходе из рабочего колеса в трубопровод и далее в сбросовую полость радиальных подшипников пневмошпинделя, омывает подшипники, с»ижая вредный нагрев и увеличивая надежность.

На чертеже схематически показана принципиальная конструкция предложенного высоконагруженного пневмошпинделя.

11невмошлиндель имеет вал l с радиальными подшипниками 2 и их сбросовой полостью 3, а также ступень приводной турбины, состоящую из центробежных рабочего коласа 4, соплового аппарата 5, слря»,»ляклцих лопаток 6, подводящего и отводяп»его патрубков 7 и 8 соответствен»о. Между центробежными рабочим колесол» 4 и солловым аппаратом 5 соосно расположен газовый упорный подшипник 9, а выход из рабочего колеса 4 н сбросов ля полость 3 соеди»»ены трубопроводом

1 О охла кдающего газа.

И»евмошли»дель работает следующим об1»»зом.

Сж»»т»»й воздух из заводской лневмосети ио» тупеет к рад»»альным газовым лодшшл»ик lM 2, обеспечивая всплытие вала 1, »» к вход»ому латрубку 7 л»евмош»1»1»дел»», »Io которому воздух напревляетс»» к газогому упорному подшипнику

9, комле»»сируннле»»у осевые леремеще»ия вn»II» l, и к солловому аппарату

6 ступени, где 1»оздух разго»яется и, смешавшись»а выходе со сбросным воздухом из упорного подшипника 9, посту35

50 пает на рабочее колесо 4, где отдает работу, вращая вал l пневмошпинделя при высоконагруженном шляфовании. Qxладившись в результате отдачи работы, поток воздуха после рабочего колеса 4 разделяется на две части. Часть воздуха идет по трубопроводу lO к сбросовой полости 3 радиальных подшипников 2 для их охлаждения и затем, смешиваясь со сбросным газом подшипников 2, уходит в окружающую среду, Оставшаяся часть воздуха направляется на спрямляющие лопатки 6 ступени и далее по выходному патрубку 8 также в окружающую среду.

Установка центробежной приводной турбины на валу пневмошпинделя и размещение соосно между рабочим колесом и сопловым аппаратом газового упорного подшипника позволяет увеличить массовый расход газа или мощность привода без дополнительного расхода сжатого газа на лневмошпиндель, а также упростить конструкцию пневмошпинделя. Соедииение выхода из рабочего колеса трубопроводом охлаждающего газа со сбросной полостью радиальных подшипников позволяет эффективно снимать с них тепловую нагрузку и увеличить надежность пневмошпинделя.

Формула изобре тения

Шлифовальный пневмошпиндель, содержащий рабочий вал, радиальные газовые подшипники со сбросовой полостью, упорный газовый подшипник, а также приводную турбинную ступень, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения полезной мощности л»евмошлинделя, упрощения конструкции и уменьшения нагрева подшипников, приводная турбинная ступень выполнена в виде установленных концентрично валу центробежных рабочего колеса и соллового аппарата, при этом упорный газовый подшипник размещен между последними, а выход из рабочего колеса соединен со сбросовой полостью радиального подшипника трубопроводом охлаждающего газа.

Источники информации, принятые во вник. ание при экспертизе

l. 1Ией»берг С. A. и Шал»»ро И. М, Внутришлифовальный лневмошл»»»дель с жесткой механической характеристикой.»

Ста»ки и и»»стру»»ент", 1972, " Р. ь ь 4 1 о Ъ

b t

1 Ъ ) ьъ Ь с ь

ВПИИПИ Заказ R2:Ç4/10 Тираж 94 3 Подписное

<1 иниал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4