гидравлический привод

Формула изобретения

Гидравлический привод силового стола, содержащий исполнительный гидроцилиндр, соединенный с напорной и сливной магистралями через ходовой клапан, обратный клапан и механизм дифференциального подключения гидроцилиндра, включающий трехпозиционный гидрораспределитель и напорный клапан, отличающийся тем, что механизм дифференциального подключения гидроцилиндра выполнен с четырехлинейным трехпозиционным гидрораспределителем и дополнен двухпозиционным гидрораспределителем, подключенным своим входом к напорной магистрали, а выходом через дроссель с обратным клапаном - к штоковой полости гидроцилиндра и через обратный клапан к выходу трехпозиционного гидрораспределителя, при этом двухпозиционный гидрораспределитель подключен к сливной магистрали через напорный клапан.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое техническое решение относится к станкостроению и может быть использовано в агрегатных станках и автоматических линиях для управления гидроцилиндрами силовых столов и подачи шпиндельных узлов при выполнении технологических операций.

В настоящее время в связи с расширением номенклатуры инструмента для обработки деталей автомобиля расширились требования к работе гидравлических приводов силовых столов для перемещения многошпиндельных простых револьверных головок. Для повышения эффективности работы гидропривода силовых столов и с целью снижения их расходных характеристик в последнее время применяют дифференциальное подключение гидроцилиндра.

Известен гидравлический привод управления силовым гидроцилиндром стола, включающий силовой гидроцилиндр, реверсивный гидрораспределитель. механизм регулирования скорости перемещения стола, обратные клапаны и напорные клапаны для обеспечения дифференциального подключения гидроцилиндра (Свешников В. К. Станочные гидроприводы: Справочник. 2-е издание перераб. и доп. М.: Машиностроение. 1988. стр. 427-429. рис. 9.11).

Недостатком этого гидропривода является его сложность из-за наличия трех обратных и двух напорных клапанов.

Известен также гидравлический привод для управления силовыми столами автоматических линий, включающий исполнительный гидроцилиндр, соединенный с источником питания и сливом через ходовой клапан, обратный клапан и механизм дифференциального подключения гидроцилиндра, включающий трехпозиционный гидрораспределитель и напорный клапан (Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. 3-е издание перераб. и доп. -М.: Машиностроение. 1995. стр. 259. рис. 7.17).

Недостатком этого устройства является его сложность из-за наличия трех обратных управляемых клапанов и отсутствие возможности переналадки для работы гидроцилиндра при прямой (без дифференциала) схеме подключения.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является гидравлический привод для управления силовыми столами автоматических линий, содержащий исполнительный гидроцилиндр, соединенный с напорной и сливной магистралями через ходовой клапан, обратный клапан и механизм дифференциального подключения гидроцилиндра, включающий трехпозиционный гидрораспределитель и напорный клапан (Каталог SEHY А 3.5 В1.20 фирмы Hullеr-Hille ФРГ. копия прилагается). Это устройство взято нами за ближайший аналог.

В этом гидроприводе механизм дифференциального подключения гидроцилиндра выполнен в виде связанных между собой входами обратного клапана и напорного клапана и работает по принципу создания давления в обеих полостях гидроцилиндра. Перемещение штока осуществляется за счет разности сил в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра и напрямую связано с настройкой давления на напорном клапане, который осуществляет подпор при режиме "рабочая подача". Настройка клапана давления при этом режиме связана с дифференциальным вариантом подключения гидроцилиндра. Номинальная настройка подпора на подаче 0,6 МПа, при настройке выше - потери энергии, т.е. снижается экономичность всего привода. К недостаткам этого гидропривода следует отнести также наличие одного дифференциального варианта подключения гидроцилиндра, что снижает функциональные возможности гидропривода и ограничивает его применение в станках с револьверной головкой, когда в зависимости от вида подводимого инструмента требуется уменьшить скорость быстрого подвода стола.

Задачей технического решения является расширение функциональных возможностей гидропривода и повышение его экономичности.

Для решения поставленной задачи в гидравлическом приводе силового стола, содержащем исполнительный гидроцилиндр, соединенный с напорной и сливной магистралями через ходовой клапан, обратный клапан и механизм дифференциального подключения гидроцилиндра, включающий трехпозиционный гидрораспределитель и напорный клапан, механизм дифференциального подключения гидроцилиндра выполнен с четырехлинейным трехпозиционным гидрораспределителем и дополнен двухпозиционным гидрораспределителем, подключенным своим входом к напорной магистрали, а выходом через дроссель с обратным клапаном - к штоковой полости гидроцилиндра и через обратный клапан к выходу трехпозиционного гидрораспределителя, при этом двухпозиционный гидрораспределитель подключен к сливной магистрали через напорный клапан.

На чертеже представлена принципиальная схема заявляемого гидравлического привода.

Гидравлический привод содержит исполнительный гидроцилиндр 1 со штоковой 2 и с поршневой 3 полостями. Штоковая полость 2 гидроцилиндра связана со сливной 4 и с напорной 5 магистралями через двухпозиционный гидрораспределитель 6, сообщенный со сливной магистралью 4 через напорный клапан 7 и трехпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель 8, который сообщен со сливной магистралью 4 через обратный клапан 9. Поршневая полость 3 гидроцилиндра 1 связана с напорной 5 и со сливной 4 магистралями через трехпозиционный гидрораспределитель 8 и ходовой клапан 10 с регулятором потока 11.

Механизм дифференциального подключения гидроцилиндра 1 включает трехпозиционный гидрораспределитель 8 с электромагнитами "а" и "в" и двухпозиционный гидрораспределитель 6 с электромагнитом "в", который подключен своим входом к напорной магистрали 5, а выходом через дроссель с обратным клапаном 12 - к штоковой полости гидроцилиндра 1, а через обратный клапан 13 - к выходу трехпозиционного гидрораспределителя 8, при этом двухпозиционный гидрораспределитель 6 подключен к сливной магистраля 4 через напорный клапан 7.

Конец штока гидроцилиндра выполнен с кулачком 14, который, взаимодействуя с конечными выключателями 15, 16 и 17, контролирует положение силового стола и выдает команду электромагнитам гидрораспределителей 6 и 8. Дроссели с обратными клапанами 12 и 18 обеспечивают регулировку скорости быстрого перемещения силового стола, снабженного кулачком (на чертежах не показано).

Гидравлический привод может работать с подключением гидроцилиндра по дифференциальной схеме и с подключением гидроцилиндра по прямой схеме.

При подключении гидроцилиндра по дифференциальной схеме гидропривод работает следующим образом.

В исходном положении шток гидроцилиндра 1 втянут. Включением электромагнитов "в" гидрораспределителей 6 и 8 от конечного выключателя 16 поршневая 3 и штоковая 2 полости гидроцилиндра 1 соединяются с напорной магистралью 5. Происходит дифференциальное подключение гидроцилиндра 1, когда быстрое перемещение силового стола осуществляется за счет разности площадей в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра 1. При этом рабочая жидкость вытесняется через дроссель с обратным клапаном 12, гидрораспределители 6 и 8 и ходовой клапан 10 в поршневую полость 3. В конце быстрого перемещения силового стола кулачком силового стола закрывается ходовой клапан 10 и от кулачка 14 на штоке гидроцилиндра 1 срабатывает конечный выключатель 15 и выключает электромагнит "в" гидрораспределителя 6. В этот момент гидроцилиндр 1 переходит с дифференциальной схемы подключения напрямую и начинается рабочая подача.

В полость 3 гидроцилиндра рабочая жидкость поступает только через регулятор потока 11 и гидрораспределитель 8, а из полости 2 вытесняется через гидрораспределитель 6, напорный клапан 7 в сливную магистраль 4. При этом настройка напорного клапана 7 обеспечивает необходимый подпор в штоковой полости 2 гидроцилиндра 1, а значит и стабильное перемещение силового стола. В конце рабочей подачи от конечного выключателя 17 поступает команда на быстрый отвод стола в исходное положение, которая выполняется включением электромагнитов "в" и "а" гидрораспределителей 6 и 8. При этом рабочая жидкость из напорной магистрали 5 через гидрораспределители 6 и 8, дроссель с обратным клапаном 12 поступает в штоковую полость 2 гидроцилиндра 1, а из поршневой полости 3 вытесняется через дроссель с обратным клапаном 18, гидрораспределитель 8, обратный клапан 9 в сливную магистраль 4.

При подключении по прямой схеме гидропривод работает следующим образом.

В исходном положении шток гидроцилиндра 1 втянут. Включением электромагнита "в" гидрораспределителя 8 от конечного выключателя 16 поршневая полость 3 гидроцилиндра 1 соединяется с напорной магистралью 5. Происходит прямое подключение гидроцилиндра 1, когда рабочая жидкость из напорной магистрали 5 через гидрораспределитель 8, дроссель с обратным клапаном 18, ходовой клапан 10 поступает в поршневую полость 3 гидроцилиндра 1, а из штоковой полости 2 гидроцилиндра 1 вытесняется через дроссель с обратным клапаном 12, гидрораспределитель 6, напорный клапан 7 в сливную магистраль 4.

В конце быстрого перемещения кулачок силового стола закрывает ходовой клапан 10 и начинается рабочая подача. В полость 3 гидроцилиндра 1 рабочая жидкость поступает через регулятор потока 11, а из полости 2 вытесняется через дроссель с обратным клапаном 12, гидрораспределитель 6, напорный клапан 7 в сливную магистраль 4. В конце рабочей подачи от конечного выключателя 17 поступает команда на быстрый отвод стола в исходное положение, которая выполняется включением электромагнитов "в" и "а" гидрораспределителей 6 и 8.

При этом рабочая жидкость из напорной магистрали 5 через гидрораспределители 6 и 8, дроссель с обратным клапаном 12 поступает в штоковую полость 2 гидроцилиндра 1, а из поршневой полости 3 гидроцилиндра вытесняется через дроссель с обратным клапаном 18, гидрораспределитель 8, обратный клапан 9 в сливную магистраль 4.

Заявляемый гидропривод позволяет обеспечить два варианта ускоренного подвода инструмента: с подключением гидроцилиндра по прямой схеме (включается трехпозиционный гидрораспределитель) и с подключением гидроцилиндра по дифференциальной схеме (включаются трехпозиционный и двухпозиционный гидрораспределители), что позволяет применять его, как в станках с программным управлением с револьверными и простыми головками. Применение трехпозиционного и двухпозиционного гидрораспределителей с установкой напорного клапана на сливе упрощает схему управления гидроцилиндром с дифференциальным вариантом подключения" Кроме того, при таком выполнении гидропривода уменьшается величина подпора при рабочей подаче инструмента, что повышает его экономичность.