Устройство уравновешивания вертикально-подвижного узла металлорежущего станка

 

УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО-ПОДВИЖНОГО УЗЛА /V1ETAЛЛOPEЖУЩEГO СТАНКА, содержащее по крайней мере один уравновешивающий гидроцилиндр с управляющим клапаном, предназначенным для соединения гидроцилиндров тормозны.х муфт привода перемещения узла со сливом при нарушении уравновешивания, причем в корпусе клапана установлен плунжер, одним концом связанный с регулируемой пружиной, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы устройства , полости, образованные свободным концом плунжера и корпусом клапана соединены гидролиниями с рабочими полостями уравновешивающи.х гидроцилиндров, а клапаны установлены с возможностью связи каждого гидроцилиндра тормозных муфт с одной из указанных полостей при уравновец ивании .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1117143 А заев В 23 В 4726 В 23 1100

OllHCAHHE ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вешивающий гидроцилиндр с управляющим клапаном, предназначенным для соединения гидроцилиндров тормозных муфт привода перемещения узла со сливом при нарушении уравновешивания, причем в корпусе клапана установлен плунжер, одним концом связанный с регулируемой пружиной, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы устройства, полости, образованные свободным концом плунжера и корпусом клапана соединены гидролнниями с рабочими полостями уравновешивающих гидроцилиндров, а клапаны установлены с возможностью связи каждого гидроцилиндра тормозных муфт с одной из указанных полостей при уравновешивании.

21 25

2б 22

1б

12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3603384/25-08 (22) 10.06.83 (46) 07.10.84. Бюл. № 37 (72) В. Г. Абрамов, В. Ю. Ламм, В. Л. Матвеева и А. А. Яцкевич (71) Особое конструкторское бюро станкостроения (53) 621.9-755 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 580087, кл. В 23 Q 11/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 709276, кл. В 23 В 47/26, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО-ПОДВИЖНОГО

УЗЛА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА, содержащее по крайней мере один уравноЕНИЯ,3, „„,., „„... !

KR(ЬЛЙО ;.. i ъ

1117143

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах с вертикально-подвижными гидроуравновешенными узлами, перемещающимися посредством несамотормозящих приводов, при относительно большой (более 1 т) массе подвижного узла, в частности, в металлорежущих станках.

Известно устройство для уравновешивания вертикально-подвижного узла металлорежущего станка, содержащее два уравновешивающих гидроцилиндра, связанных с управляющим устройством, регулирующим давление в упомянутых гидроцилиндрах в зависимости от смещения массы подвижного узла в горизонтальном положении (1).

Недостатком указанного устройства является то, что при использовании в приволье перемещения узла, несамотормозящих хи3 довых винтов, падение давления в уравновешивающих гидроцилиндрах приводит к опусканию подвижного узла.

Наиболее близким к предлагаемому является уравновешивающее устройство, имеющее установленную на несамоторомозящем ходовом винте тормозную муфту, содержащую зажимной фрикционно-дисковый механизм, размещенный в одноштоковом подпружиненном гидроцилиндре, рабочая полость которого связана через управляющий клапан с гидроцилиндром уравновешивания, причем клапан выполнен подпружиненным. При нарушении уравновешивания управляющий клапан открывает канал слива гидроцилиндра тормозной муфты и пружина через шток гидроцилиндра сжимает фрикционные диски, тем самым предотвращает произвольное вращение ходового винта под действием неуравновешенной массы подвижного узла (2).

Недостатком известного устройства является то, что при использовании двух уравновешивающих гидроцилиндров не обеспечивается одновременности в срабатывании тормозных муфт при нарушении уравновешивания одним гидроцилиндром, что может привести к перекосу вертикально-подвижного узла. Кроме того, данному устройству свойственна нестабильность в срабатывании тормозных муфт при зажиме или отжиме ходовых винтов из-за отсутствия точной настройки в срабатывании управляющих клапанов. Недостатком является также отсутствие дистанционной перенастройки давлений и гидроцилиндрах уравновешивания.

Целью изобретения является повышение надежности и безопасности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве уравновешивания вертикально;юдвижного узла металлорежущего станка, содержащем по крайней мере один уравновешиваюший гидроцилиндр с управляющим клапаном, предназначенным для соединения гидроцилиндров, тормозных муфт привода перемещения узла.,со сливом при нарушении уравновешивация и включающем установленный в корпусе, клапана плунжер„. снабженный с одной.:стороны регулируемой-. пружиной, полости„"- образованные свобод- -, ным концом плунжера и корпусом клапана соединены гидролинийми с рабочими полос- . тями уравновешивающих кидроцилиндрев, I а клапаны 4 становлены с возможностью связи ка кдрго гидроцилийдра тормозных муфт .g одней. йз указаннйх; поЛостей при уравйовешиванйн. 15 Такое. "выполнение. устройства обеспе ..чивает г1овыщение надежности и безопасности работы устройства, так;, как нарушение уравновешивания любым„из гидроцилиндров. пр водит к одновременному, зажиму

„., ходовых Зинтвв, а при устранении неисправйости в работе механизма уравновешивания — к стабильному отжиму винтов, что исключает перекос подвижного узла.

На фиг. 1 изображено устройство уравновешивания, общий вид; на фиг. 2 — тормозная муфта, продольное сечение; на фиг.

3 — управляющий клапан, продольное сечение; на фиг. 4 — управляющий клапан для устройства с одним гидроцилиндром уравновешивания, продольное сечение.

Устройство уравновешивания координатно-расточного ста нка состоит из двух гидроцилиндров 1 и 2 уравновешивания, штоки 3 и 4 которых связаны с траверсой 5, установленной на вертикальных стойках 6 и 7. Стойки 6 и 7 размещены на станине 8 в станке. Траверса 5 посредством двух несамотормозящих ходовых винтов 9 и 10 привода перемещения установлена с возможностью вертикального перемещения.

Гидроцилиндры 1 и 2 уравновешивания соединены гидролиниями 11 и 12 с гидростанцией станка (не показано). На траверсе 5 установлена с возможностью горизонтального перемещения шпиндельная бабка 13.

На ходовых винтах 9 и 10 расположены тормозные муфты 14 и 15, в корпусе каждой

4S из которых параллельно осям ходовых винтов 9 и 10 установлены фрикционно-дисковые механизмы с набором фрикционных дисков 16, соосно им расположены одноштоковые гидроцилиндры 17 с рабочей полостью В.

Шток 18 гидроцилиндра 17 связан с пру50 жинои 19 и имеет возможность контакта с концевым выключателем 20.

Рабочая полость В каждого гидроцилиндра 17 соединена гидролиниями 21 и 22 со сливными гидролиниями 23 и 24 посредством

55 управлявших клапанов 25 и 26. Управляющие клапаны 25 и 26 содержат корпус

27, имеющий отверстие 28 с кольцевыми проточками 29 и закрыты с двух сторон

1117143

10 !

5 крышками 30 и 31. Внутри отверстия 28 расположен плунжер 32, образующий с корпусом 27 ряд полостей С, Д, Е, G .

Одним концом 33 плунжер 32 связан через упор 34. с пружиной 35. Пружина 35 соединена через нажимную шайбу 36, имеющую уплотнительное кольцо 37 с установленным в крышке 30 регулировочным винтом 38, снабженным контр-гайкой 39.

Другой конец 40 плунжера 32 выполнен двухступенчатым, причем одна ступень 41 образует с корпусом 27 полость D, а другая 42 — полость С. Полости С и D каждого клапана 25 и 26 связаны гидролиниями

43 — 46 с рабочими полостями гидроцилиндров 1 и 2 уравновешивания. Полости Е каждого клапана 25-и 26 соединены гидролиниями 21 и 22 с гидроцилиндром 17 тормозных муфт 14 и 15. Полость G соединена гидролиниями 23 и 24 со сливом. Полость с размещенной пружиной 35 соединена гидролинией 47 со сливом, а при дистанционной перенастройке клапанов 25 и 26 — с независимым источником давления (не показан). В устройстве уравновешивания с одним гидроцилиндром 1 управляющий клапан 25 имеет полости: С, соединенную гидролинией 43 с гидроцилиндром 1 уравновешивания, Е, соединенную гидралинией 45 с гидроцилиндром 17 тормозной муфты 14 и G,соединенную со сливом.

Устройство уравновешивания работает следующи м о бр а зом.

При включении станка включаются в работу его гидростанции. По подводящим гидролиниям 11 и 12 жидкость от гидростанций подается в гидроцилиндры 1 и 2 уравновешивания, достигая в каждом из них рабочее давление, величина которого зависит от положения центра масс вертикально-подвижного узла. Одновременно по гидролиниям 43, 44 и 45, 46 давление подается в рабочие полости С и. D обоих управляющих клапанов 25 и 26, создавая силы, направленные на сжатие пружин 35.

При сжатии пружин 35 плунжеры 32 смещаются (влево по фиг. 3), полости Е соединяются с полостями С, вследствие чего полости В управляющих гидроцилиндров 17 подключаются к гидроцилиндрам 1 и 2 уравновешивания.

При этом поднимаются давления в управляющих гидроцилиндрах 17, в результате чего штоки 18 сжимают пружины 19, освобождая фрикционные диски 16, и одновременно нажимают выключатели 20, разрешающие вращение винтов 9 и 10, перемещающих траверсу 5 с бабкой !3 по стойкам

6 и 7, после чего станок готов к работе.

Сила сжатия пружины 19 (в тормозной муфте) должна соответствовать гидравлическому давлению отжима фрикционных

55 дисков, а сила и жесткость пружин 35 (управляющего клапана) отрегулированы из того расчета, чтобы при снижении суммарного давления ниже номинального плунжер

32 под действием усилия пружины 35 сместился вправо (на фиг. 3) вдоль оси клапана, соединяя полость Е подвода давления к управляющему гидроцилиндру 17 тормозной муфты 14 и 15 с йолостью C слива, т.е. соединяя гидролинии 21, 22 и 23, 24.

Сумма рабочих давлений в обоих гидроцилиндрах 1 и 2 уравновешивания выбирается из расчета уравновешивания суммарной массы траверсы 5 и шпиндельной бабки 13 и при нормальной работе станка остается постоянной независимо от места нахождения центра тяжести перемещаемой по горизонтали массы.

При необходимости перенастройки устройства уравновешивания, например, при увеличении суммарной массы вертикальноподвижного узла вследствие установки навесной головки производится с помощью системы управления изменение давлений в гидроцилиндрах 1 и 2 уравновешивания и их суммарного давления. Одновременно в полости клапанов 25 и 26, в которых размещены пружины 35, подается опорное давление от независимого источника питания, величина которого выбирается из условия компенсации приращения суммарного давления в гидроцилиндрах уравновешивания.

При аварийном нарушении уравновешивания, допустим, в гидроцилиндре 1 (левом по фиг. 1) в результате, например, утечки рабочей жидкости происходит падение давления в гцдролинии 43 и 46. При этом падает давление в полости С клапана 25 и в полости D клапана 26. Падение давления приводит к смещению плунжеров 32 в обоих клапанах 25 и 26 (вправо по фиг. 3) под действием пружин 35, и тогда гидролиния 21 и 22 соединяется с каналом 23 и 24 слива, т.е. соединяются со сливом рабочие полости В управляющих гидроцилиндров 17 обеих муфт 14 и 15. Так как при этом падает давление в полостях В, то штоки

18 под действием пружин 19 перемещаются вверх в обеих муфтах 14 и 15 и зажимают фрикционными дисками 16 оба ходовых винта 9 и 10. Одновременно концевые выключатели 20 разъединяют цепи включения обоих электродвигателей М, станок отключается.

Аналогично, при падении давления в гидроцилиндре 2 уравновешивания (правом по фиг. 1) падает давление в полости

D клапана 25 и в полости. С клапана 26.

Это вызывает перемещение плунжеров 32 в обоих клапанах (вправо по фиг. 3), что приводит к соединению гидролиний 21 и 22 с каналом 23 и 24 слива соответственно и, ! 117143 на плунжеры управляющих клапанов рабо. чих давлений уравновешивающих гидроцилиндров, это позволяет при любом аварийном нарушении уравновешивания одновременно остановить ходовые винты, а после устранения неисправности восстановить режим уравновешивания, что повышает надежность и безопасность работы. следовательно, к цилиндрах !7, а нее, приводит к

9и 10.

1б

Риа.2 р gggg Е С

41

Ф5

5б 57 27 падению давления в гидроэто, как было описано раостанову ходовых винтов

Так как зажим-разжим ходовых винтов гидроцилиндрами тормозных муфт происходит благодаря суммарному воздействию

18

В

/1

29 б ) / а Л

2у 421 фиг 4

Зб 7 у

Сиота,, лн 13 II;! ; I5!:, н

Редактор ll. Л ааа ренин Тетра.i l l. 11ер c 1,орректо1 Ч 1емник

:Закан 7116, 8 Тираж 1 11!1 I 1о.i::,!! .k! Cll

ВНИИПИ 1осударственно."о комитета (.(..(.Р

:0 делам изобретени11 и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” -35, Ра инская нгб, . 4 5

Филиал ППП «Патент»,;. Ужгород, i л. I ip ;-iíÿÿ.