Гидравлический вибросуппорт л.в.карсавина

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в механизмах следящих систем для вибрационного резания. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет повышения мощности выходного сиг76 75 WKmiik fitiQim32bi7 ю нала и устойчивости параметров вибраций на низких частотах В корпусе 1 с каналами 2 и 3 подвода и отвода размещен силовой поршень 6 со штоком В поршне 6 установлен дифференциальный золотник с поршнями 9, сопло 17 которого перекрыто заслонкой 26 с пружиной 27 Со штоком силового поршня 6 связана обойма резцедержателя При подаче давления по каналам 2 и 3 дифференциапьный золотник перемещается влево Вслед за ним перемещается поршень 6 Перепадом давлений заслонка 26 перекрывает сопло 17 Обойма 41 смещается влево. Пружина 27 открывает заслонку от сопла 17 Давления на поршнях 6 и 9 выравнивают и они поочередно возвращаются в исходное положение 2з п ф-лы,2ил СЛ .С J23 6 21 19 П 18 X. .-/ЛА . А///77777. о СЛ о СА VI VI 33

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>, В 23 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ () (л

С)

6д

57

29

28

З9

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4457824/08 (22) 11.07.88 (46) 23.05,91, Бюл, ¹ 19 (72) Л.В. Карсавин, В.И. Никитушкин, А.В. Битулев и И,Л. Мусина (53) 621,941.2(088.8) (56) Авторское свилетельство СССР № 1495545, кл. F 15 В 21/12, 1987. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРОСУППОРТ

Л,В. КАРСАВИНА (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в механизмах следящих систем для вибрационного резания. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет повышения мощности выходного сиг„„ Ц „„1о5 )37 7 Al нала и устойчивости параметров вибраций на низких частотах, В корпусе 1 с каналами

2 и 3 подвода и отвода размещен силовой поршень б со штоком. B поршне 6 установлен дифференциальный золотник с поршнями 9, сопла 17 которого перекрыто заслонкой 26 с пружиной 27. Со штоком силового поршня б связана обойма резцедержателя. При подаче давления по каналам 2 и 3 дифференциальный золотник перемещается влево. Вслед за ним перемещается поршень б. Перепадом давлений заслонка 26 перекрывает сопло 17. Обойма 41 смещается влево. Пружина 27 открывает заслонку от сопла 17. Давления на поршнях б и 9 выравнивают и они поочередно возвращаются в исходное положение, 2 з.п.ф-лы,2 ил.

Р„

1650377

Изобретение относится к станкостроению и может быть исгольэовано в механизмах следящих систем для вибОа ионного резания, Цель изобретения — расширение технологических всэможностей за счет повышения мощности выходного сигнала и устойчивости параметров вибрации на низких частотах, На фиг. 1 показан гидравлический виб" росуппорт, разрез; на фиг. 2 — отсечной клапан, разрез.

Вибросуппорт содержит корпус 1 с каналами 2 и 3 давлений подвода Р х рабочей среды, включенными в полости 4 и 5 давлений Ру и PIl подвода рабочей среды силового поршня 6, многокаскадного усилителя. мощности, сообщенные через каналы 7 крышки 8 с полостью дифференциального золотника, поршень 9 которого размещен в силовом поршне 6 с образованием nor.oñòåé

10 и 11 управляемых давлений Ру и Р 1х подвода и отвода рабочей среды, плунжер

12 которого размещен в полости 13 силового поршня 6, сообщенный через каналы 14 с полостью 5 и через канал 15 штока 16 силового поршня б с давлением Рвх канала

3, сопло 17 дифференциального золотнлка, выполненное в его поршне 9 и плунжере 12, с углублением 18, выполненным в сопле 17, диаметр которого больше диаметра сопла, но меньше диаметра его рабочего седла, жиклер 19, установленный в канале сопла

17, сообщающий полость 13 давления Р<х с полостью 11 давления Ргы„, обеспечивая при этом постоянный вентиляционный p3c" ход из полости 13 в полость 11, сообщенную с соплом 17, и через каналы 20, проточку 21, выполненную на боковой поверхности силового поршня 6, и каналы 22 гтулки 23 с

КаНаЛОМ 24 даВЛЕНИЯ Роцх, В КОТОРОМ уСТановлен клапан 25 регуллрования давления

Рв х в полости 11 отвода рабочей среды, заслонку 26. установленную относительно сопла 17, поджатую к нему усилием пружины 27, причем в рабочем торце заслонки 26 выполнено центральное тупиковое углубление (не обозначено), диаметр которого меньше диаметра углубления 18 сопла 17, но не менее диаметра сопла, причем опорные витки пружины 27 закреплены жестко с заслонкой 26 и крышкой 8, в которой выполнены винтовые канавки, в которые ввернуты и эаконтрены (не обозначено) нерабо ие (концевые) витки пружины 27, причем в канавке размещены их наружные диаметры. регулировочный элемент 28, ввернутый во внутренний диаметр витков пружины 27, шаг винтовой канавки которого равен шагу рабочих витков пружины 27. фиксирующейся в ней с воэможнсстью возвратно-поступательных перемещений, при которых уменьшается или увеличивается число рабогих витков пружины 27 (элемент фиксации

5 не обозначен), причем пружина 27 центрирует заслонку. 26 относительно сопла 17 с образованием гарантийных — постоянных кольцевых зазоров между заслонкой, пружиной и крышкой 8, дроссельный канал 29, 10 выполненный в регулировочном элементе

28. Сообща ощий полость 10 давления Ру с демпфирующей полостью 30, в которой с диаметральным и торцовым зазором размещен шток 31 крышки S, отсечной клапан 32, 15 содержащий запорный элемент 33 {фиг, 2), установленный между двух пружин 34 и 35 относительно седла 36, и сопло 37, причем запорный элемент 33 установлен относител;:I.î седла 36 с регулируемым перемен20 ным гцелевым эаэорОМ 1, клапан 32 содержит также постоянные гарантийные кольцевые зазоры а и б, образованные между корпусом клапана 32, запорным элементом 33. пружинами 34 и 35.

Вибросуппорт содержит также регулируемое сопротивление 38 канала 2 давления

P;II, резьбову о крышку 39.корпуса 1, канал

-40 дренажного слива утечек по зазорам плунжера 12 поршня 6, сообщенный с дав30 лением слива Рср канала 24, и резцедержатель 41, жест,о связанный с штоком 16 силового горшня б, а также демпфиру,ощие элементы 42 в корпуса 1, выполненные с диаметральными и торцовыми зазорами в виде кольцеього выступа на корпусе (или горшне) относительно кольцевой впадины поршня 6 (или корпусе 1), При этом между давлениями Р„, Р,. Р„, и Р„; существует постоянная зависимость, при кото-0 рои PIIx> Ру Рз х> Рсл. КРОМЕ ТОГО, В заслонке 26 выполнено противокавитационное центральное углубление, диаметр коmpcro Me.- ьше углублечия 18, но не .,енее диаметра опла 17 {не обозначено).

Вибросупгорт работает следующим образом, Давление Р по каналам 2 и 3 нагружает полости 4 и 5 силовогс поршня б многокаскадного усилителя мощности, внутри которого размещен дифференциальный эолотниковый управляемый клапан, При этом давле:-ие Р,Ix канала 2 и полости 4 через каналы 7 KpLILLIKvl 8 поршня б нагружают полость 10 управляемого да.ления поршня

9 дифф ренциального золотника. Одновременно давление Р, через канал 3 нагружает канал 15 штока 16 силового поршня 6 и полость 13 плунжера 12 золотника. При этом через жиклер 19 плунжера 12 идет расход в сопло 17, управляемую полость 11 давления Р х и через канал 20 и полость 21 силового поршня 6, а также канал 22 втулки

23 в канал 24, давление Р ы> в которых определяется клапаном 25, слив из которого направлен в канал, давления Р,л — маслобак станка. Причем задача жиклера 19 — обеспечить давление Р в полостях 17 и 11 сопла и канале 24 за счет нагружения клапана 25.

Заслонка 26 под действием пружины 27 и увеличивающегося при ее растяжении управляемого давления Ру в полости 10 перекрывает углубление 18 сопла 17 поршня 9.

При этом на поршне 9 дифференциального золотника образуется перепад давлений

Л Р = Ру Реых где Py Psx под действием которого она начинает перемещаться влево, При этом пружина 27 растягивается, так как заслонка 26 прижата указанным Л Р к сечению углубления 18 сопла 17 с силой. равной действию Л P на площадь уггубления 18.

Несколько позже в ту же сторону начинает перемещаться и силовой поршень 6. Причем его перемещение влево осуществляется за счет разности площадей полости 4 поршня 6 и его штоковой полости 5 при повышении давления Ру.

При определенном смещении поршня 9 и плунжера 12 влево растяжения пружины

27 хватает, чтобы оторвать заслонку 26 от поршня 9. При этом пружина 27 возвращает заслонку 26 в положение, близкое к исходному. но несколько не доходя до него, так как пружина не нагружена и ее шаг между витками равен шагу в свободном состоянии.

Через сопло 17 идет расход из полости 10 в полость 11, перепад давлений на поршне 9 понижается до нуля, так как отсечной клапан 32 под действием Р = Рвх Ру отсекает давление Р х от полостей 4 и 10. Запорный элемент 33 клапана 32 перекраивает канал

37 (сопло). При этом пружина 34 уменьшает, а пружина 35 увеличивает свой натяг (фиг.

2).

После этого поршень 9 начинает перемещаться вправо и цикл повторяется. При этом. обойма 41 резцедержателя совершает размахи колебаний, пропорциональные регулируемому ходу поршня 9 и его плунжеру

12. При этом отсечной клапан 32 открывается при возрастании давления Ру, так

Ь Р = Рвх Ру на нем понижается и пружина

35 возвращает запорный элемент ЗЗ в исходное положение, при котором щелевой зазор h максимален. Отсечной клапан 32 работает с высоким быстродействием. так как гарантийные кольцевые зазоры а и б (фиг. 2) исключают сухое трение при его работе в обе стороны, При этом частота колебаний размаха обоймы регулируется

1G

55 расходом сопротивления 38 канала 2 давле-. .

Н» Рвх.

Размах колебаний исполнительного органа вибрации — силового поршня 6 со штоком 16 и обоймой 41 резцедержателя регулируется двумя способами, Например, за счет изменения жесткости пружины 27 путем уменьшения или увеличения числа ее рабочих витков при вращении регулировочного элемента 28. При уменьшении числа рабочих витков размах уменьшается и наоборот. Размах колебаний обоймы 41 регулируется также путем изменения давления

Р х в полости 11 за счет регулируемого клапана 25 постоянного давления. при котором изменяется перепад давлений Л Р, так как давление Рвых в формуле Л P = Py Pesx при этом изменяется в ту или другую сторону. Так, например, при уменьшении давления Ps x Л P возрастает, сила прижатия заслонки 26 к соплу 17 (углублению 18) увеличивается и пружина 27 растягивается больше. Это увеличивает ход золотника от отрыва заслонки 26 от сопла 17 поршня 9 золотника, а следовательно, и размах колебаний силового поршня 6 и обоймы 41.

При уменьшении Л P на заслонке 26 размах колебаний уменьшается, При этом ход силового поршня 6 влево {при экстремальных перемещениях) демпфируется элементом 42 за счет увеличения давления в месте выступа и впадины и их диаметральных зазорах при с>кимании в них рабочей жидкости (масла); а ход поршня. 6 вправо демпфируется (в экстремальных условиях) за счет повышения давления в полости 30 и ее диаметральных зазорах при надвигании в нее штока 31 крышки 8. закрепленной на силовом поршне 6. При этом для исключения образования жесткого гидравлического упора полость 30 сообщена через дроссельный канал 29 элемента 28 с полостью 10 давления Ру. Таким образом, диаметр дросселирующего канала 29 является элементом дополнительного регулирования скорости демпфирования хода силового поршня 6 вправо. Элементы регулирования закрыты резьбовой крышкой 39 корпуса 1. Противокавитационное углубление в торце заслонки

26 предохраняет ее от разрушений кавитационного характера, возникающих при минимальных щелевых зазорах, при которых жидкость кавитирует с выделением пузырьков. Углубление позволяет исключить их разрушающее воздействие на торец заслонки эа счет удаления его центральной части от зоны бомбардировки пузырьков (их схлопывания).

Углубление 18 сопла 17 в поршне 9 золотника позволяет повысить эффективность

1650377 регулирования размаха колебаний обоймы

41 за счет расширения усилий прижатия заслонки 26 к соплу поршня 9 при изменении перепада давлений на заслонке за счет изменения Ь P Ру — Р ых. включающего на величину растяжения пружины 27 заслонки

26 (перепад отрывом заслонки) и ход силового поршня 6 со штоком 16 и обоймой 41.

При этом повышение давления Ру в полости

10 (при перекрытии сопла 17 заслонкой 26) останавливаетмногокаскадную систему(силовой поршень 6- поршень 9) до их жесткого упора в крышку 39 корпуса 1 и крышку 8 силового поршня, обеспечивая работу вибросуппорта без стука. "Мягкая" встреча седла сопла 17 поршня 9 с подпружиненной заслонкой 26 исключает их жесткое соударение и обеспечивает высокую работоспособность управляемого золотникового клапана. Четкому срабатыванию заслонки

26 способствует то, что пружина 27 фиксирует заслонку 26 относительно сопла 17 поршня 9 золотника с гарантийными кольцевыми зазорами относительно заслонки

26, крышки 8 и пружины 27, исключающих сухое трение заслонки и пружины о стенки крышки 8, что обеспечивает стабильность параметров вибрации.

Формула изобретения

1. Гидравлический вибросуппорт, содержащий корпус с крышкой и каналами подвода и отвода рабочей среды и полостями управляемых давлений подвода и отвода, исполнительный элемент, выполненный в виде штока и силового поршня с канатами. установленный в корпусе. заслонку, связанную с пружиной, и обойму реэцедержателя, связанную со штоком исполнительного элемента, отличающийся тем,что,сцелью расширения технологических возможностей за счет повышения мощности выходно, о сигнала и обеспечения устойчивости параметров вибраций на низких частотах, вибросуппорт снабхйн дифференциальным золотником в виде плунжера и поршня с соплом, расположенным в выполненной в

5 силовом поршне полости, при этом между поршнем золотника и силовым поршнем выполнены полости управляемых давлений . подвода и отвода рабочей среды, соединенные между собой через сопло и выполнен10 ныв в поршне золотника радиальные каналы, между плунжером и силовым поршнем выполнена полость, соединенная посредством введенного в суппорт жиклера и осевого канала с соплом поршня золотника

15 и посредством осевого и радиальных каналов с каналом подвода, полость отвода золотника соединена с каналом отвода. в котором установлен введенный в суппорт клапан регулировки давления, заслонка

20 сцентрирована относительно сопла по внут.реннему диаметру пружины и выполнена с гарантированным кольцевым зазором, а второй конец пружины установлен наружным диаметром в выполненной в крышке

25 винтовой канавке и внутренним диаметром на введенном в вибросуппорт регулировочном элементе с винтовой нарезкой. установленном на торце крышки; полость подвода золотника соединена через каналы в крыш30 кое каналом подвода, в котором установлен введенный в вибросуппорт отсечной клапан.

2. Вибросуппорт по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что отсечной клапан выполнен

35 в виде корпуса с седлом, запорного элемента и двух пружин, причем запорный элемент установлен между пружинами с регулируемым щелевым зазором относительно седла и гарантированным кольцевым зазором от40 носительно корпуса.

3. Вибросуппорт по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в корпусе поршне и крышке выполнены демпфирующие выступы и впадины.

1650377

Составитель А.Абрамов

Техред М.Моргентал Корректор В,Гирняк

Редактор В.Данко

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

Заказ 1571 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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