Машина для сварки трением

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к машинам для сварки трением , и может быть использовано в инструментальной отрасли промышленности. Цель изобретения - повышение надежности машины. При аварийной ситуации, вызванной одновременной потерей давления гидростатических опор скалок 11 и отказом реле давления 24, давлением насоса 47 открывается дополнительный клапан 46, который разгружает насос 38 на слив, при этом реле давления 41 выдает сигнал на останов машины. Таким образом осевая гидростатическая опора защищена от действия осевого усилия при рассмотренном выше отказе, т.е. исключает аварийную ситуацию. 1 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В. 23 К 20/12

ГОСУДА P СТ В Е ННЫ и КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

27

О о

О (61) 1637982 (21) 4771961/27 (22) 20.12.89 (46) 23.01.92. Бюл, N. 3 (71) Московское специальное конструкторско-технологическое бюро металлорежущего инструмента и оборудования (72) В.Н.Панфилов и В,И,Рукавишников (53) 621.791.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1637982, кл. В 23 К 20/12, 1988, (54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам для сварки тре„„БЦ„„1706810A2 нием, и может быть использовано в инструментальной отрасли промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности машины. При аварийной ситуации, вызванной одновременной потерей давления гидростатических опор скалок 11 и отказом реле давления 24, давлением насоса 47 открывается дополнительный клапан 46, который разгружает насос 38 на слив, при этом реле давления 41 выдает сигнал на останов машины, Таким образом осевая гидростатическая опора защищена от действия осевого усилия при рассмотренном выше отказе, т.е. исключает аварийную ситуацию. 1 ил.

1706810

Изобретение относится к машиностроению, в частности к машинам для сварки трением, может быть использовано в инструментальной отрасли промышленности, и является усовершенствованием известной сварочной машины по авт, св, N. 1637982.

Цель изобретения — повышение надежности машины.

Укаэанная цель достигается путем исключения аварийной ситуации при отказах гидравлической системы.

На чертеже изображена гидрокинематическая схема машины в положении механизмов, соответствующих сварке заготовок в режиме разогрева, Машина для сварки трением содержит шпиндельный узел, шпиндель 1 которого установлен на опорах 2 качения, обладающих высокой радиальной жесткостью.

Шпиндель 1 жестко связан с диском 3, который совместно с торцовой поверхностью 4 стакана 5 образует осевую гидростатическую опору с несущим карманом 6 соединенный гидролинией 7 с одной иэ ступеней 8 насоса 9. Стакан 5 размещен в корпусе 10, жестко связанном со станиной (не показана) машины. Корпус 10 посредством двух скалок 11 соединен с корпусом 12 задней бабки машины. В корпусе 12 задней бабки установлены силовые одноштоковые цилиндры 13 и 14, причем один встроен в другой, а штоки 15 и 16 сориентированы навстречу один другому, и поршневая 17 и штоковая 18 полости цилиндров 13 и 14 объединены между собой, при этом шток 16 цилиндра 14 связан с кареткой 19, установленной на скалках 11, радиальные опоры 20 которой выполнены в виде двух пар, гидростатическими с входными гидросопротивлениями 21 и подключены магистралью 22 к второй ступени 23 упомянутого насоса 9, Магистраль 22 связана с реле 24 давления. На торце 25 штока 15 цилиндра 13 установлены гидрозамок 26 модульного исполнения с трехпоэиционным распределителем. 27 с возможностью герметичного эапирания поршневой полости 28 внутреннего цилиндра 14, либо связи ее с давлением или сливом гидросистемы управления, Другой сдвоенный насос 38 связан че рез распределители 27, 30 — 32 с цилиндрами

13 и 14 осевого усилия.

Клапаны давления 33 — 35 позволяют в разные переходы процесса сварки независимо настраивать давление сдвоенного насоса 38, связанного со штоковой полостью

36 внешнего цилиндра 13. Клапан 37 используется как защита от перегрузки. Одна из ступеней 38 насоса 29 гидролинией 39 сообщена с клапаном 40 давления, пружин5

55 ная полость управления которого соединена с несущим карманом 6 осевой опоры, другая (противоположная) полость — с входом гидросопротивлений 21 радиальных опор 20 каретки 19, Слив из клапана 40 подключен к реле 41 давления (низкого давления 1,5 — 2 кгс/см ) и через гидросопротив2 ление 42 связан с баком (в качестве гидросопротивления может быть использован участок сливной гидролинии).

Гидросистема обеспечивает под постоянным давлением рабочей жидкостью и другие гидромеханизмы машины, независимо от давления ступени 38 насоса 29.

Герметичность подвижных и неподвижных соединений обеспечивается уплотнительными элементами 43, фильтрация рабочей жидкости осуществляется фильтрами 44, а охлаждение -- воздушными радиаторами 45.

Дополнительно установленный клапан

46 давления включен параллельно основному 40, при этом пружинная полость управления его связана с магистралью 22 питания смазкой гидростатических опор каретки 19, а другая противоположная полость сообщена со второй ступенью 47 сдвоенного насоса 29 привода силовых цилиндров каретки 19.

Работу машины для сварки трением следует рассмотреть по переходам.

Заготовки 48 устанавливают в цанговые зажимы (не показаны) шпинделя 1 и каретки

19, включают вращение шпинделя 1.

Переход на притирку заготовок 48, В начале перехода цилиндры 13 и 14 находятся в крайнем правом положении, т.е. исходном. Включают электромагниты 49 и 50 гидрораспределителей 27 и 32. Рабочая жидкость от обеих ступеней насоса 29 под давлением, определяемым настройкой клапана 33, устремляется в обе полости внутреннего цилиндра 14, так как последний включен по дифференциальной схеме, то каретка 19 ускоренно подводится до соприкосновения заготовок 48, и далее с усилием притирки происходит их взаимодействие, причем осевое усилие определяется площадью штока 16 цилиндра 14 и величиной давления клапана 33.

Переход на разогрев заготовок 46.

По сигналу от реле времени (не показано) электросхемы включаются электромагниты 51 и 52 и отключаются электромагниты

49 и 50. Рабочая жидкость от ступени 38 насоса 29 под давлением, определяемым настройкой клапана 34 и соответствующим усилию прогрева, поступает в полость 36 цилиндра 13, при этом поршневая полость

28 цилиндра 14 заперта гидрозамком 26. В этом случае усилие разогрева значительно

17068,0

Формула изобретения

Машина для сварки трением по авт, св.

N 1637982, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена дополнительным клапаном давления, связанным с входом и выходом клапана давления блокировочного устройства и установленным параллельно ему, пружинная полость управления дополнительного клапана соединена с магистралью питания гидростатических опор каретки, а другая его полость управления сообщена с второй ступенью насоса привода силовых цилиндров каретки.

Составитель В,Панфилов

Редактор С,Патрушева Техред М.Моргентал Корректор р.Осауленко

Заказ 228 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 превышает усилие притирки, но при этом давление разогрева может быть больше или меньше давления при притирке.

Далее по второму сигналу от реле времени гидросистема обеспечивает следую- 5 щий переход, Переход на проковку заготовок 48, Для этого одновременно вращение шпинделя 1 прекращается и включается электромагнит

53 гидрораспределителя 32 и давление сту- 10 пени 38 насоса 29 определяется настройкой клапана 35.

Усилие проковки превышает усилие разогрева, далее по третьему сигналу реле времени, определяющего длительность это- 15 го перехода, каретка 19 отводится в исходное положение, для этого заготовка 48 в цанге каретки 19 разжимается, электромагниты 50, 54 гидрораспределителей 27, 32 включены, остальные электромагниты обе- 20 сточены.

Итак, в процессе сварки заготовок 48, каретка 19 гидростатически взвешена на скалках 11, что исключает вибрацию, повышает точность положения свариваемых за- 25 готовок 48, увеличивает срок службы, при этом переменное осевое усилие воспринимается гидростатической опорой шпинделя 1, которая обладает большой демпфирующей способностью. 30

Рассмотрим возможные отказы в работе машины.

Отсутствует давление в магистрали 22, т.е, в радиальных гидростатических опорах

20 каретки 19, реле 24 давления фиксирует 35 этот отказ, выдавая сигнал в электросхему на останов машины или не разрешает ее включение.

Если в любом цикловом переходе при сварке исчезнет давление в кармане 6 гид- 40 ростатической опоры, то давлением из магистрали 22 клапан 40 откроется, что сразу приведет к снятию осевого усилия цилиндров 13 и 14, т.е. исключит выход из работы шпиндельного узла. При открытии клапана 45

40, рабочая жидкость, проходя через гидросопротивление 42, создает небольшое давление на нем, достаточно 1 — 1,5 кгс/см и реле 41 давления выдаст сигнал в электросхему на останов вращения шпинделя 1.

Усилие пружины клапана 40 совместно с минимально остаточным давлением в кармане 6 осевой опоры, действующие на золотник клапана 40, должно превышать усилие от давления радиальных гидростатических опор 20, воздействующего с противоположной стороны на этот золотник, причем при потере остаточного давления в кармане

6 осевой опоры, клапан 40 устойчиво открывается, а при возрастании осевого усилия, т.е. давления в кармане 6, клапан 40 обеспечивает закрытие гидролинии 39. Остаточное давление в кармане 6 осевой опоры регулируется гайкой 55 шпинделя 1 и составляет не более 2,5 — 3 кгс/см .

При возможной ситуации одновременной потере давления гидростатических опор скалок 11 и отказе реле 24 давления, то аварийное снижение давления в процессе сварки в осевой опоре не приведет к потере ее работоспособности, так как давлением насоса 47 откроется дополнительный клапан 46, который разгрузит насос 38 на слив, а реле 41 давления выдаст сигнал на останов машины.