УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В РАБОЧУЮ ЗОНУ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

Заявленная полезная модель относится к области эксплуатации смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в машиностроительных отраслях промышленности, а именно, в металлорежущих станках, предназначенных для механической обработки материалов с обеспечением охлаждения зоны резания.
Широко известны технические решения, направленные на снижение температуры в рабочей зоне станка, см. патенты США №6053669, №577854, №5901623 и №6045300. В каждом из этих патентов обсуждается важность подачи охлаждающей жидкости в зону контакта между режущим инструментом и обрабатываемой заготовкой, раскрываются различные методы или системы для подачи охлаждающей жидкости в рабочую зону. Описывается, например, поступление больших объемов охлаждающей жидкости под высоким давлением для решения проблемы теплоотвода либо применяются канавки, расположенные между режущим инструментом и обрабатываемым материалом, по которым протекает охлаждающая жидкость, предназначенная для устранения теплоты, выделяемой в рабочей зоне станка. Также известно техническое решение по патенту RU №1234161, в котором применена автоматическая регулировка величины потока охлаждающей жидкости.
Однако ни одно из описанных устройств не обеспечивает надлежащую подачу охлаждающей жидкости к режущему инструменту, т.к. не осуществляется контроль за ее непосредственной подачей.
Также известно устройство, описанное в патенте RU №2146584, МПК B23Q 11/10, «Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости», которое выбрано в качестве прототипа.
Устройство содержит бак для СОЖ и бак для сбора отработанной СОЖ, связанные между собой насосом подачи отработанной СОЖ и систему очистки. Бак для СОЖ связан с баком для отработанной СОЖ через насос с помпой для подачи жидкости в трубопровод, водоструйный насос, гидроциклон и зону резания станка с двигателем шпинделя инструмента. Выход водоструйного насоса связан с входным патрубком гидроциклона, а выходной патрубок последнего - с зоной резания станков, причем отводной патрубок связан с всасывающим входом водоструйного насоса. Для изменения режимов работы гидроциклона установлены регулирующие вентили. На конической части гидроциклона устанавливаются один или несколько дополнительных патрубков, которые связаны через вентиль, шестеренчатый насос и вентили с гибкими трубопроводами, которые расположены в баке для СОЖ, причем на входах гибких трубопроводов размещены поплавок и груз. При необходимости введения концентрата в циркулирующую жидкость его подают через трубопровод и вентиль с насосом по дополнительным патрубкам в гидроциклон.
К сожалению, в данном техническом решении возникают такие ситуации, когда система труб и элементы системы жидкостного охлаждения, переносящие охлаждающую среду, не исключают возможности резки, например, стекла, без охлаждающей жидкости, в качестве которой используется трансформаторное масло, за минимальным уровнем которого необходимо следить, т.к. в процессе работы станка оно частично вытягивается работающей вытяжкой. При падении уровня СОЖ ниже допустимого уровня в рабочей зоне резки стекла вместо струи масла образуется масляный туман, вспыхивающий от высокой температуры режущего инструмента.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание устройства, обеспечивающего автоматическое выключение станка и включение аварийной сигнализации, оповещающей о критическом падении уровня СОЖ, после долива которой станок готов к дальнейшей работе.
1
Данная задача решается за счет того, что устройство для подачи СОЖ в рабочую зону металлорежущего станка, содержащее резервуар для СОЖ с установленными в нем насосом с двигателем и помпой, подающей жидкость по трубопроводу в рабочую зону станка, и источник питания снабжено поплавковый выключателем со штоком, установленным в баке для СОЖ, системой звуковой и световой аварийной сигнализации и двумя магнитными пускателями, управляющие элементы которых входами подключены к первому контакту N источника питания, а выходами - через соответствующие неподвижные и подвижный контакты поплавкового выключателя, управляемые его штоком, ко второму контакту источника питания L, при этом коммутационные элементы одного магнитного пускателя включены в цепь источника питания двигателей, а второго - в цепь питания звуковой и световой аварийной сигнализации.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность безаварийной эксплуатации устройства за счет осуществления обратной связи в процессе механической обработки, заключающейся в автоматическом обесточивании двигателя шпинделя станка и двигателя помпы при низком уровне масла и одновременном замыкании цепи питания звуковой и световой сигнализации (включается ревун и загорается сигнальная лампа).
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена схема устройства в целом.
На фиг.2 дан фрагмент устройства - резервуар с максимальным уровнем СОЖ, снабженный двигателем с помпой и поплавковым выключателем.
Устройство (см. фиг.1) содержит автоматический выключатель 1, выходные контакты которого соединены с частотным преобразователем 2, резервуар 3, снабженный помпой 4, двигателем 5 и наполняемый СОЖ 6, в качестве которой выступает трансформаторное масло, поступающее по трубопроводу 7 в зону резания станка (рабочую зону), включающего двигатель шпинделя инструмента, в которой режущий инструмент контактирует с заготовкой; также устройство включает двигатель шпинделя инструмента 8, звуковую 9 и световую 10 аварийные сигнализации. При этом в резервуаре 3 установлен поплавковый выключатель 11, предназначенный для аварийного отключения двигателей 5 и 8. Поплавковый выключатель 11 имеет три контакта, один из них - общий 12, а между двумя другими контактами 13 и 14 происходит переключение общего 12: в одном состоянии электрическая цепь замыкается через контакт 13, в другом - через контакт 14. Кроме того, устройство имеет ручные кнопки «Вкл.» 15 и «Выкл.» (стоп) 16, магнитный пускатель 17, снабженный термореле 19, и магнитный пускатель 18, при этом через контакт «а» магнитного пускателя 17 подается напряжение питания на частотный преобразователь 2, отвечающий за изменение частоты вращения двигателя 8, через контакты «б» и контакты термореле 19 подается напряжение на двигатель 5 помпы 4, лампу освещения 20, трансформатор 21 и тумблер 22, запитываемые от автоматического выключателя 1, тумблер включения двигателя шпинделя инструмента 23, последовательно включенный с замыкающим контактом магнитного пускателя 17, лампочку 24, сигнализирующую о готовности станка к работе.
Устройство работает следующим образом. Бак 3, внутри которого размещены помпа 4, снабженная двигателем 5, и поплавковый выключатель 11, заполняется СОЖ 6. Внутри корпуса поплавкового выключателя 11 находятся поплавок со штоком и контакты двух электрических цепей 12-13 и 12-14, где 12 - общий провод. Поплавок из-за наличия воздуха в герметичном корпусе, находясь в СОЖ, стремится всплыть и занимает максимально высокое положение, замыкая контакты 12-13 (см. фиг. 2). Для подачи напряжения питания от сети к станку включается автоматический выключатель 1, тумблер включения двигателя инструмента 23 переводится в положение «включено», замыкается контакт кнопки «Вкл.» 15, при этом происходит замыкание контакта (а′) магнитного пускателя 17, на обмотку которого подается напряжение питания, в результате чего силовые контакты (б) и замыкающий контакт (а) магнитного пускателя 17 замыкаются, что приводит к включению двигателей 5 и 8. Двигатель 8 передает вращение валу станка с устройством для закрепления заготовок или режущего инструмента, и начинается рабочий процесс резания. При этом включением тумблера 21 обеспечивается освещение рабочего места, загоревшаяся лампочка 24 сигнализирует о начале рабочего процесса, а помпа 4, управляемая двигателем 5, обеспечивает подачу СОЖ 6 по трубопроводу 7 в рабочую зону (зону резания). В процессе эксплуатации устройства уровень расходуемой СОЖ 6 падает, поплавок выключателя 11 опускается вниз и его контакты 12-13 размыкаются, но замыкаются контакты 12-14. Вследствие этого цепь питания магнитного пускателя 17 разрывается, его контакты а, а′ и б размыкаются, двигатели 5 и 8 обесточиваются, причем цепь питания магнитного пускателя 18 замыкается, изменяется его состояние, вследствие чего замыкаются контакты (в) и (г). В результате останавливается не только процесс подачи СОЖ 6 и рабочий процесс, но и включается аварийная световая сигнализация 10 через контакт (в) и звуковая сигнализация 9 через контакт (г), предупреждающие об отсутствии в рабочей зоне СОЖ 6. Для проведения дальнейшей работы необходимо заполнить бак 3. После долива масла до необходимого уровня контакты 12-14 под усилием штока поплавка размыкаются и замыкаются в положение 12-13, в результате чего станок переходит в состояние готовности к работе.
Заявленная полезная модель может быть воспроизведена с использованием, например, станка модели K8612M с автоматическим выключателем ВА-47-29, частотным преобразователем PR6000-0040T3G. При этом в качестве СОЖ, согласно паспортным данным к станку, используется трансформаторное масло. Кроме того, в состав установки входят двигатель 5 модели П32МП10, двигатель 8 модели АИР100L4 ручные кнопки - «Вкл.» - ABLFS-22, «Выкл.» - AE-22, поплавковый выключатель, например, ПДУ-Т601-2, а также магнитный пускатель ПМЛ 2100.
Таким образом, предложенное техническое решение имеет простую и надежную конструкцию, позволяет повысить эффективность применения трансформаторной жидкости за счет автоматического контроля ее расходования в процессе эксплуатации и исключить возможность воспламенения в зоне резания.