ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ

Полезная модель относится к оборудованию машиностроительных производств и может быть использована в агрегатных станках.
Известны силовые головки агрегатных станков с электромеханическим приводом вращения шпинделя и гидравлическим приводом подачи [1, 2].
Недостатком этих силовых головок является громоздкий, массивный, нерегулируемый электромеханический привод вращения шпинделя.
Известна силовая головка к агрегатным станкам с пневмомеханическим роторным приводом вращения шпинделя и пневмогидравлическим приводом подачи [3].
Оригинальная конструкция пневматического пластинчатого мотора, двухступенчатая зубчатая передача в приводе главного движения и промежуточный пневмогидравлический преобразователь усложняют конструкцию силовой головки. Использование пневматического мотора и пневмогидравлического преобразователя не обеспечивает достаточную мощность приводов, что ограничивает технические возможности головки, а передача вращения шпинделю зубчатыми колесами снижает точность вращения инструмента головки.
В качестве прототипа принята гидравлическая силовая головка для агрегатных станков, содержащая гидроцилиндр подачи шпинделя с поршнем, в который встроен аксиально-поршневой гидромотор вращения шпинделя, питающийся жидкостью, поступающей в него под давлением из рабочей полости цилиндра, в питающем канале гидромотора установлен клапан для сохранения требуемого давления, а в сливном канале установлен дроссель для регулирования числа оборотов шпинделя.
Анализ конструкции прототипа показывает, что размещение аксиально-поршневого гидромотора оригинальной конструкции в поршне гидроцилиндра привода подачи усложняет конструкцию головки. Жесткое соединение гидромотора и шпинделя не обеспечивает требуемую точность вращения инструмента головки. Типоразмер гидромотора определяется габаритами поршня цилиндра, что ограничивает технические возможности силовой головки.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является упрощение конструкции, повышение точности вращения шпинделя и расширение технических возможностей силовой головки.
Решение указанной задачи достигается тем, что головка снабжена неподвижным столом с направляющими, корпус головки выполнен подвижным и размещен в направляющих стола, гидромотор закреплен на корпусе соосно со шпинделем, вал гидромотора и шпиндель соединены упругой муфтой, корпус гидроцилиндра расположен параллельно шпинделю и жестко связан с корпусом головки, а поршень со штоком неподвижно соединены со столом.
Сравнение заявленной силовой головки с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.
Новые детали: неподвижный стол с направляющими; подвижный корпус головки, размещенный в направляющих стола; гидромотор, закрепленный на корпусе головки соосно со шпинделем; упругая муфта для соединения вала гидромотора со шпинделем; гидроцилиндр, корпус которого расположен параллельно шпинделю и жестко связан с корпусом головки, а поршень со штоком неподвижно соединены со столом.
Новые функциональные связи: неподвижный стол с направляющими и подвижный корпус головки, размещенный в направляющих стола, обеспечивают высокую точность осевого перемещения шпинделя; закрепление гидромотора на корпусе головки упрощает конструкцию и расширяет технические возможности силовой головки, так как в зависимости от ее назначения можно установить гидромотор любого типа и типоразмера; соединение вала гидромотора со шпинделем упругой муфтой компенсирует погрешности изготовления и сборки головки, а также биения вала гидромотора в процессе работы, что повышает точность вращения шпинделя; закрепление корпуса гидроцилиндра на корпусе головки упрощает конструкцию и расширяет технические возможности силовой головки, так как в зависимости от ее назначения можно установить гидроцилиндр любого типа и типоразмера.
Наличие новых элементов и функциональных связей позволяет упростить конструкцию, повысить точность вращения шпинделя и расширить технические возможности силовой головки.
На фиг. 1 показана схема гидравлической силовой головки для агрегатных станков.
Гидравлическая силовая головка для агрегатных станков содержит подвижный корпус 1, шпиндель 2, установленный в опорах 3, гидромотор 4 привода вращения шпинделя и поршневой гидроцилиндр 5 привода подачи.
Головка снабжена неподвижным столом 6 с направляющими 7. Корпус головки выполнен подвижным и размещен в направляющих стола. Гидромотор закреплен на корпусе соосно со шпинделем, вал гидромотора и шпиндель соединены упругой муфтой 8. Корпус 9 гидроцилиндра расположен параллельно шпинделю и жестко связан с корпусом головки, а поршень 10 со штоком 11 неподвижно соединены со столом.
Питание гидроцилиндра и гидромотора осуществляется от насосной станции 12. Работой гидроцилиндра управляет гидропанель 13 подачи.
Для поддержания требуемого давления жидкости в линии питания гидромотора служит редукционный клапан 14, а для регулирования расхода жидкости в сливной линии гидромотора установлен дроссель 15.
Гидравлическая силовая головка работает следующим образом.
Заданный цикл, силовые и скоростные параметры подачи настраивают аппаратами и устройствами гидропанели 13 в зависимости от параметров выбранной насосной станции 12, а параметры главного движения (вращающий момент и частота вращения) регулируют редукционным клапаном 14 и дросселем 15.
При работе головки жидкость от насосной станции через гидропанель поступает в поршневую (левую) полость гидроцилиндра 5, а из штоковой (правой) полости отводится на слив в бак. Одновременно жидкость через редукционный клапан поступает на вход гидромотора 4 и через дроссель возвращается в бак.
Подвижный корпус 1 вместе с корпусом 9 гидроцилиндра, гидромотором 4 и вращающимся шпинделем 2 перемещается справа налево по направляющим 7 стола 6.
После завершения работы жидкость от насосной станции через гидропанель подается в штоковую (правую) полость гидроцилиндра, а из поршневой (левой) полости отводится на слив в бак. Силовая головка возвращается в исходное положение. Далее, обычно, цикл работы повторяется.
Упрощение конструкции, повышение точности вращения шпинделя и расширение технических возможностей силовой головки достигается за счет размещения подвижного корпуса головки в направляющих стола, закрепления гидромотора и гидроцилиндра на корпусе головки, соединения вала гидромотора и шпинделя упругой муфтой.
Источники информации, принятые во внимание
1. Брон Л.С., Тартаковский Ж.Э. Гидравлический привод агрегатных станков и автоматических линий. - Изд. 3-е перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974. - С. 167-168, рис. 110.
2. Авторское свидетельство СССР №1798119, кл. B23Q 37/00, 24.05.1991.
01
3. Авторское свидетельство СССР №119051, кл. 49а, 40, 24.10.1958
04
4. Авторское свидетельство СССР №83419, кл. 49а, 39, 11.07.1949 (прототип).