Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10443
.pdf
6, На рис. 8 представлен вид спереди клапана, изображенного на рис. 6 и 7.
На чертежах, на цифре 1, обозначен цилиндр гидравлической системы, надлежащим образом закрепленный
на раме машины относительно той части машины, которая подлежит подаче.
Внутри цилиндра находится поршень 2, к которому прикреплен поршневой шток 3, проходящий через
сальниковое уплотнение головки цилиндра 4. Цилиндр и поршень образуют преобразователь гидравлической
силы.
Противоположные концы цилиндра 1 соединены посредством трубопроводов 15 и 16 с распределительным
клапаном 5, который, как показано здесь, имеет скользящий поршневой тип и от которого отходят различные
трубопроводы к резервуару, насосу и клапану регулирования давления. Распределительный клапан 5
приводится в действие для запуска, остановки и изменения направления вращения либо вручную, либо
автоматически посредством механического привода или исполнительного механизма, при этом механический
привод осуществляется через управляющий или отключающий шток, приводимый в действие частью станка,
перемещаемой поршнем.
или непосредственно поршнем, в заранее определенные промежутки времени в пределах хода поршня. Этот
этап усовершенствования может быть по-разному изменен в деталях конструкции, и поэтому показан лишь в
общих чертах с целью раскрытия полной системы, применяемой к токарному станку.
Корпус распределительного клапана 5 имеет внутри возвратно-поступательное движение поршня клапана 6
для управления различными каналами, образованными в корпусе. Цифра 11 обозначает резервуар,
соединенный с генератором или насосом 12, который посредством трубопровода 13 соединен с
регулирующим клапаном, обеспечивающим промежуточные трубопроводы 15 и 16. В продольно
расположенной перегородке внутри механизма 5, в контакте с которой перемещается поршень клапана,
образован ряд выходных отверстий, ведущих в камеру 18, которая расширяется для выпуска воздуха в
резервуар 11 через трубопровод 10. Трубопровод 21, соединенный с 5 промежуточными трубопроводами 13
aw-1 16 корпуса клапана, ведет к регулирующему клапану давления 22. По существу напротив трубопровода
13, внутренняя перегородка корпуса 6 снабжена клапаном 7, купонообразным, обычно закрытым с помощью
запорного клапана и снабженным кулачковой головкой 071, с которой они предназначены для
взаимодействия. Для управления клапаном используется ручной рычаг 8 и автоматически управляемые
элементы, которые будут описаны ниже.
Подвижный поршень 6, который, следует отметить, снабжен суженными участками, образующими камеры 14,
17 и 17', по обе стороны корпуса 5, соединяет насос и цилиндр для быстрого перемещения поршня 2 в любом
направлении. При положении поршня 6, показанном на рис. 1, следует отметить, что насос 12 соединен
посредством трубопроводов 13 и 15 через камеру 14 с правым концом цилиндра 1, в результате чего поршень
2 перемещается влево, а жидкость слева от поршня 80 выходит из цилиндра через трубопровод 16, камеру 17
и отверстие в перегородке регулирующего клапана в камеру 18, а оттуда через трубопровод 10 в резервуар
11. В этих условиях трубопровод 21 перекрывается увеличенной частью поршневого клапана 6, закрывающей
его отверстие. Когда поршень 6 находится в левом конце механизма 5, трубопровод 13 будет подавать
жидкость в трубопровод 16 через камеру 14, а поршень 2 будет быстро перемещен на 90 градусов вправо, при
этом жидкость в правом конце цилиндра 1 будет вытекать в резервуар 11 через трубопровод 15, камеру 171,
камеру 18 и трубопровод 10.
При положении поршня 6 в левом положении отверстие 95 трубопровода 21 будет открыто, но, как будет
показано далее, это не повлияет на быстрое перемещение поршня 2 вправо.
Поршневой шток 3 установлен на скользящей опоре с левой стороны в кронштейне 68, закрепленном на
станине токарного станка, и посредством гаек 66 входит в зацепление с кареткой токарного станка. Контргайки
44 и 67, расположенные на штоке поршня 3, предназначены для ограничения перемещения последнего, в
одном случае путем упирания гаек 44 в сальник цилиндра, а в другом случае путем упирания гаек 67 в
кронштейн 68.
Насос 12 соединен с трубопроводом 20 через клапан высокого давления 19, который автоматически
открывается при заданном высоком давлении. При этом трубопровод 20, посредством соответствующего
управления и позиционирования клапана 45, может быть соединен 115 с любым концом корпуса 5 через
трубопровод 20' или 46. Когда рабочая подача направлена вправо, клапан 45 устанавливается, как показано
на рис. 1, и когда поршень 2 достигает предела своего перемещения, так что больше не может поступать
жидкость в цилиндр 1, клапан высокого давления 19 кратковременно открывается из-за накопления давления
в указанном цилиндре.
Последующий выброс жидкости через трубопроводы 20 и 20' мгновенно переместит поршень 6 из положения
управления подачей (которое будет описано ниже) в правое предельное положение, показанное на рис. 1, для
быстрого возврата каретки токарного станка. Любое не сбрасываемое давление 130 постепенно падает.
Вследствие нагрузки на клапан в камере 33 постоянно поддерживается преобладающее давление, которое
передается через трубу 24 для привода поршня 2 в движение при медленной подаче. Дроссельный клапан 25
позволяет изменять сопротивление трубопровода 24 относительно Cnat, обеспечиваемого трубопроводом 23,
тем самым изменяя длительность импульсов давления на плунжере 29 регулирующего клапана 75 и,
следовательно, скорость реакции механизма на преодоление колебаний сопротивления.
Когда подача осуществляется вправо, как описано выше, отвод жидкости из правого конца цилиндра 1
обеспечивается через трубопровод 15, трубопровод 49, клапан 45, обратный клапан 51 и трубопровод 50 к
предохранительному трубопроводу 10. Для удобства схематического изображения клапан 45 показан в двух
(2) частях, а смягчение опущено. Следует понимать, что когда трубопровод 24 соединен с трубопроводом 16
для подачи воды вправо, трубопровод 20 соединен с трубопроводом 90 20' через клапан 45, все как показано
на рис. 1.
Если подача должна осуществляться влево, клапан поворачивается в положение, показанное на рис. 2 и 3. В
этом положении трубопровод 95 соединен с трубопроводом 46 для целей, описанных выше. В этой связи
следует отметить, что отверстие 73 имеет значительно меньшее сечение, чем трубопровод 46, поэтому
утечка через него не на 100% повлияет на работу поршня 6 из-за попадания жидкости в корпус через
трубопровод 46.
При положении клапана 45, показанном на рис.
2,
Трубопровод 24 соединен с трубопроводом 47, который через трубопровод 15 сообщает 105 с правым концом
цилиндра 1. Одновременно с этим, трубопроводы 16 и 48 соединены через клапан 45 и трубопровод 50.
и клапан 51 для возврата по линии 10. Воздушные предохранительные клапаны 70 на каждом конце цилиндра
1110 постоянно сообщаются через трубопровод 71 с трубопроводом 10.
Дроссельная заслонка 25 удобно выполнена в форме, показанной на фиг. 6–8. Он включает в себя корпус
клапана с коническим отверстием, в котором входит соответствующая коническая пробка 36. Пробка
вращательно удерживается внутри корпуса с помощью кольца 39, закрепленного на выступающем штифте 38,
и удерживается контргайками 37. Корпус клапана 120 снабжен парой радиально расположенных портов 40 и
41, которые соединены или герметизированы пробкой 36, причем пробка имеет коническую выемку 42,
вырезанную по ее периферии для изменения потока жидкости между портами. 125 Головка пробки снабжена
квадратным штоком 43, как показано на рисунке. На нем может быть установлен рычаг для ручного
управления клапаном или шестерня для автоматического управления клапаном, как показано на рисунке 130.
Из клапана 6 будет осуществляться выход через отверстие 181 в перегородке корпуса и меньшее отверстие
слева от него. Жидкость в правом конце поршня 6 (tb.9) во время его движения будет вытесняться в камеру 18
через два аналогичных отверстия, крайний правый из которых обозначен цифрой 73.
Для подачи рабочей части каретки токарного станка поршень клапана 6 занимает промежуточное положение в
корпусе, в котором отверстия каналов 15 и 16 закрыты расширителями поршня, так что канал 21 находится в
единственном соединении с каналом 13 через камеру 14.
На рис. 5 наиболее наглядно показан регулирующий клапан 22, к нижнему концу которого подсоединяется
трубопровод 21. Как видно из рисунка, клапан представляет собой корпус 27, имеющий на своем верхнем
конце увеличенную камеру 28. В нижней части корпуса клапана находится камера 33, в которую выходит
трубопровод 21, а между этой камерой и камерой 28 расположена камера 34, соединенная посредством
трубопровода 26 (рис. 1) с обратным трубопроводом 10. Втулка 31, имеющая осевое отверстие, простирается
от камеры 28 до камеры 33. В нижней части стенки отверстия втулки расходятся вверх на некотором
расстоянии над ее нижним прямым концом. Этот конический канал 3'2 заканчивается вверх кольцевым
углублением, соединенным с камерой 34 посредством канала 35. Плунжер 29 может перемещаться
вертикально в отверстии втулки 31 и в зависимости от своего положения регулирует поток из камеры 33 в
камеру 34 через коническую часть отверстия втулки. В верхней части поршня 29 закреплен груз 30.
Обращаясь также к рис. 1, видно, что клапанная камера 33 соединена с трубопроводом 24, имеющим
меньшее поперечное сечение, чем трубопровод 21.
Трубопровод 24 проходит через дроссельный клапан к регулирующему клапану 45, а от последнего, в
положении регулировки, показанном на рис.
1, к трубопроводу 16, а затем к левому концу цилиндра 1. Трубопровод 23 соединяет камеру 28 клапана 22 с
трубопроводом 24, промежуточным клапаном 25 и цилиндром 1.
Из такой конструкции следует, что при увеличении сопротивления движению поршня 2 вправо, давление на
верхнюю часть плунжера 29 увеличится из-за соединения 23, в результате чего плунжер переместится вниз
на соответствующее расстояние, чтобы предотвратить утечку жидкости из камеры 33 в камеру 34.
Это означает, что давление в трубопроводе 24 соответственно увеличивается, так что движение поршня
происходит беспрепятственно.
При уменьшении сопротивления движению поршня давление в линии 24 соответствует 339,356 (рис. 1). На
поверхности корпуса клапана нанесены градуировочные метки между крайними положениями клапана, что
позволяет точно установить требуемую скорость подачи. Как следует из названия, клапан установлен в
соединительном канале 24 через порты 40 и 41.
К правому концу поршня 6 главного регулирующего клапана прикреплен шток 52 1O, направляемый в корпусе
5 и снабженный с нижней стороны пазами для зацепления с подпружиненным фиксатором 53,
обеспечивающим упругое удержание поршня в различных положениях. Конец штока 52 соединен с одним
плечом двухплечевого рычага 54, другое плечо которого соединено со штоком 55, несущим ряд зубцов 9 для
приведения в действие предохранительного клапана 7. Противоположный конец стержня 55 соединен с
ручным рычагом 56. Стержень 55 также соединен с одним плечом трехплечевого рычага 57, два других плеча
которого, перпендикулярно первому, несут ролики 58. 58, предназначенные для взаимодействия с зажимами
59, 59, установленными на стержне 60, который прикреплен к каретке и перемещается вместе с ней. На схеме
стержень 60 показан сломанным, чтобы «лучше проиллюстрировать взаимосвязь различных элементов и их
функций».
Зажимы 59, 59 установлены в подходящие положения на штоке 60 для срабатывания или поворота
трехплечевого рычага в одно из альтернативных положений для возвратно-поступательного движения
поршня 6.
Аналогично, фиксаторы 9.9 регулируются на стержне 55 для остановки обратного хода в конце цикла. Каждая
собака 9 имеет поворотный нос 91, приспособленный для соприкосновения с головкой 71 клапана 7, чтобы
обеспечить его надежное срабатывание в одном направлении движения штока 55, но чтобы он срабатывал от
головки в противоположном направлении движения, так что клапан останется нетронутым.
Как показано на рис. 1, на квадратном штоке дроссельной заслонки 25 установлена шестерня 61,
зацепляющаяся с зубчатым колесом 62, несущим реечную передачу 63, которая, в свою очередь, зацепляется
с зубчатыми рейками 64, 64, расположенными по обе стороны от реечной передачи, причем каждая зубчатая
рейка имеет конический конец для кулачкового зацепления с регулируемыми зубцами 65, 65, установленными
на штоке 60. Решетки 64 расположены в разных вертикальных плоскостях, параллельных стержню 60, так же
как и кулачковые выступы фиксаторов 65. Таким образом, возвратно-поступательное движение штока 60
может быть использовано для автоматического управления клапаном 25 с целью обеспечения любого
желаемого изменения скорости подачи через любые желаемые интервалы времени.
При расположении компонентов, показанном на рис. 1, рабочий цикл системы выглядит следующим образом:
Насос 12 через трубопровод 13, камеру 14 и трубопровод 15' подает жидкость в правый конец цилиндра 1,
вызывая тем самым быстрое перемещение или возврат поршня 2 влево; шток 60 также перемещается влево,
и в конечном итоге правый упор 59 упрется в правый ролик 58 рычага 57, тем самым приводя рычаг,
поддерживающий ролик, в практически горизонтальное положение. Эта деталь 70 вызывает перемещение
штока 55 вправо и перемещение поршня 6 влево, так что фиксатор 53 входит в зацепление с центральной
выемкой штока 52. Трубопроводы 15 и 16 заблокированы, а трубопровод 13 установлен в соединении 75 с
трубопроводом 21 через камеру 14. Одновременно носик 91 левой лапки 9 перемещается вверх и нажимает
на клапан 7, так что жидкость, поступающая в камеру 14 из трубопровода 13, проходит через отверстие,
управляемое клапаном 7, в камеру 18 и через трубопровод 10 в резервуар 11. Благодаря обходу
гидравлической жидкости поршень 2 остается в состоянии покоя, а каретка — в исходном положении.
85 Рычаг 56, находящийся в вертикальном положении, теперь сдвигается вправо, если необходимо начать
движение каретки в рабочем направлении. После этого левая собака 9 перемещается вправо, за клапан 7 (90
градусов), после чего последний закрывается. Одновременно поршень 6 перемещается таким образом, что
трубопровод 1.3 соединяется с трубопроводом 16 через камеру 14, а фиксатор 53 входит в зацепление с
выемкой в крайней правой части штока 52. Теперь начинается быстрое перемещение поршня 2 вправо, и на
это не повлияет тот факт, что трубопровод 21, а также трубопровод 16, соединены с камерой 14 по той
причине, что плунжер 29 удерживается в нижнем положении под действием веса 30 и предотвращает отвод
отходов через трубопровод 26.
Опорные рычаги для роликов 58 теперь наклонены вправо, и по мере того, как левый фиксатор 105 59
перемещается вправо вместе со стержнем 60, он упрется в левый ролик 58, возвращая опорные рычаги
роликов в горизонтальное положение. Левая собачка 9 снова находится над клапаном 7, но из-за ее
поворотного носа 91, который срабатывает от головки 71, клапан остается закрытым. Поршень 6 снова
находится в промежуточном положении, в котором трубопровод 13 соединен с трубопроводом 21 через
камеру 14, и поскольку клапан 115 7 закрыт, начинается подача материала поршня 2 вправо. При
соприкосновении гаек 44 с головкой цилиндра 4 клапан 19 временно откроется из-за повышения давления в
цилиндре и потока жидкости через трубопровод 20. Клапан 45 и трубопровод 20a мгновенно вернут поршень 6
в положение, показанное на рис. 1, для быстрого возврата поршня. Видно, что путем правильной регулировки
фиксаторов 9 и 59 интервалы перемещения и подачи могут изменяться по желанию и в любом направлении, а
путем правильной регулировки фиксаторов 65, G могут быть осуществлены любые желаемые изменения
скорости перемещения каретки 339,3566 339,356.
В то же время, благодаря регулирующему клапану 22, обеспечивается абсолютно равномерная скорость
подачи.
На фиг. 4 показан поршневой шток 8, имеющий резьбовую часть, проходящую через расположенные на
некотором расстоянии друг от друга выступы каретки токарного станка, и на котором между выступами
установлена гайка, снабженная с одной стороны зубьями зубчатой рейки и удерживаемая от вращения. Зубья
рейки входят в зацепление с зубчатой передачей на вертикальном валу, вращательно установленном в
каретке и несущем на своем верхнем конце вторую зубчатую передачу, которая входит в зацепление с
зубчатой рейкой, закрепленной на поперечной направляющей инструмента, установленной на каретке.
Учитывая, что направление подачи каретки — вправо, первоначальное перемещение штока поршня 3 вызовет
перемещение гайки рейки относительно каретки и, как следствие, подачу направляющей. В результате гайка
входит в зацепление с правым упором и вызывает поступательное движение каретки. При изменении
направления движения штока поршня 3 гайка переместится влево относительно каретки, возвращая таким
образом направляющую в исходное положение. Когда гайка входит в зацепление с левым упором каретки,
движение ползуна останавливается, и каретка возвращается в исходное положение.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления (как мне было
сообщено), я
Соседние файлы в папке патенты