SU881459A1

SU881459A1 - Hydraulic drive

Info

Publication number: SU881459A1
Application number: SU802889772A
Authority: SU
Inventors: Юрий Павлович Башлаев; Вячеслав Александрович Корзюк
Original assignee: Ленинградское Особое Конструкторское Бюро Автоматов И Револьверных Станков
Priority date: 1980-01-18
Filing date: 1980-01-18
Publication date: 1981-11-15

Description

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД(54) HYDRAULIC DRIVE

Изобретение относитс к гидравлическим приводам поступательного действи и может быть использовано в ста костроении, например, в токарно-револьверных станках дл перемещени суппорта по циклу ускоренный подвод медленный подвод - рабоча подача впе ред - ползуча подача вперед - рабоча подача назад - ускоренньй отвод.. Известен гидравлический привод, преимущественно рабочих органов метал лорежущих станков, содержащий св занные между собой гидролини ми диференциальный гидроцилиндр, три, имеющих каждый напорные и сливные отводы, гидрораспределител , два из которых трехпозиционные, из них один - со все ми запертыми отводами в средней позиции , а третий гидрораспределитель выполнен двухпозиционным,один из сливных отводов которого св зан со штоковой полостью гидроцилиндра, сообщенной с напорной магистралью посредством об ратного клапана, поршнева полость гидроцилиндра сообщена с напорной магистралью через регулируемый дроссель Гп. Недостатком известного гидравлического привода вл етс то, что использование его в т желых станках (получение больших усилий) св зано с необходимостью повышени рабочего давлени в гидросистеме вследствие дифференциального включени гидроцилиндра при рабочих подачах суппорта и св занного с этим снижением усили , развиваемого гидроднлиндром, т. е. снижением КПД привода. Цель изобретени - повышение КПД. Указанна цель достигаетс тем, что один из трехпозиционных гидрораспределителей выполнен четырехходовым с сообщенными между собой трем подводами в средней позиции распределител , причем один из отводов сообщен со сливной магистралью посредством дополнительно установленных жиклера и подпорного клапана,, а с поршневой 38 полостью гидроцилиндра гидрораспределитель св зан посредством четвертого подвода, запертого с средней позиции. На фиг. I схематически представлен гидравлический приводу на фиг. 2 цикл работы суппорта токарно-револьверного станкаJ на фаг. 3 - диаграмма включени электромагнитов гидрорас пределителей, обеспечивающих работу гидравлического привода по вышеуказан ному циклу. Гидравлический привод содержит св занные между собой гидролини ми 1-14 дифференциальный гидроцилиндр 15, три имеющих каждый напорные и сливные отводы 16-28, гидрораспределител 29 31 , два из которых 29 и 30 трехпозиционные , из них один 30 - со всеми запертыми отводами в средней позиции, .а третий гидрораспределитель 3J выполнен двухпозиционным, один из сливных отводов 28 которого св зан со што ковой полостью 32 гидроцилиндра 15, сообщенной с напорной магистралью 33 посредством обратного клапана 34. Пор нева полость 35 гидроцилиндра 15 соо щена с напорной магистралью 33 через регулируемый дроссель 36. Один из трехпозиционных гидрораспределителей 29 выполнен четырехходовым с сообщенными между собой трем подводами 1719 в средней позиции распределител 29, причем один из отводов 18 сообщен со сливной магистралью 37 посредством цополнительно установленных жиклера 38 и подпорного клапана 39, ас поршневой полостью 35 гидроцилиндра 15 гидрораспредепитель 29 св зан посредством четвертого подвода 16, запертого в средней позиции. Кроме того, гид равлический привод содержит регулируемый 40 и два нерегулируемых 41 и 42 дроссел . Управление гидрор,аспределител ми 29-31 осуществл етс при помощи соответствующих электромагнитов 43-47)получающих сигналы из системы управлени (не показана в соответствии с ра ботой схемы привода. Гидравлический привод работает следующим образом. В исходном положении (в положении Стоп) все электромагниты 43-47 распределителей 29-31 обесточены, трехпозиционные распределители 29 и 30 ус тановлены в средней пози1щи, распределитель 30 запирает при этом подвод давлени к полост м 32 и 35 пщроцилиндра 15. Двухпозипионный распредели 4 тель 31 под действием своей пружины занимает исходное положение, сообща поршневую полость 35 непосредственно, а щтокрвую 32 через жиклер 41 со сливной магистралью 37. Поршнева полость 35 гидроцилиндра 15 посто нно сообщена с напорной магистралью 33 при помощи гидролиний 5 и 13 через регуируемьм дроссель 36 (дроссель ползучей подачи). При получении команды на работу гидравлического привода по циклу одновременно включаютс все распределители 29-31 привода. При этом прерываетс сообщение обеих полостей 32 и 35 гидроцилиндра 15 посредством распределител 31 с линией слива 37. При этом обе полости цилиндра 32 и 35 сообщаютс посредством распределител 30 с напорной магистралью 33: штокова полость 32 по гидролини м 14, 12 и 4, а поршнева 35 - по гидролини м 13, 1 1 и 3 (дифференциальное включение). Поршнева полость 35, кроме этого, сообщаетс с напорной магистралью 33 посредством регулируемого дроссел (рабочей подачи) 40 и распределител 29 по гидролини м 13, 9, 1, а штокова полость 32 - с линией слива 37 посредством жиклера 38 и подпорного клапана 39. Вследствие разницы усилий, действующих на дифференциальный поршень гидроцилиндра 15 в его полост х 35 и 32, суппорт перемещаетс вперед, рабоча жидкость, вытесн ема из штоковой полости 32, поступает в напорную магистраль 33, и, суммиру сь с расходом насоса, повьщ1ает скорость ускоренного подвода суппорта. Жиклер 38 выбран таким образом, что, не оказыва существенного сопротивлени проходу рабочей жидкости при рабочих подачах суппорта, он значительно ограничивает отвод рабочей жидкости из шуоковой полости 32 и слив при ускоренных перемещени х суппорта, не снижа - существенно при этом его скорости. При подходе суппорта в зону обработки переключаетс распределитель 30, сообща при этом поршневую полость 35 с напорной магистралью 33 гидролинии 13 и 11, и отвод 22 этого распределител , на котором установлен дроссель 41 медленного подвода. Штокова полость 32 гидроцилиндра 15 по-прежнему остаетс сообщенной с напорной магистралью через гидролииии 14 и 12 и отводы 21 и 23 распреде-чител 30. Скорость медленного подвода определ етс суммарным расходом рабочей жидкости, через дроссель АI медленного подвода, дроссели 40 и 36 рабочей и ползучей подачи.The invention relates to hydraulic actuators of translational action and can be used in hundred times, for example, in turning-turret lathes for moving the caliper through the cycle accelerated feed slow feed - working feed forward - creep feeding forward - working feed back - accelerated retraction .. Known hydraulic drive, mainly of the working bodies of metal-cutting machine tools, containing a differential hydraulic cylinder connected to each other by hydrolines, three having each pressure and drain outlets, hydra the distributor, two of which are three-position, of which one is with all of the locked branches in the middle position, and the third control valve is two-way, one of the drain branches of which is connected to the rod of the hydraulic cylinder connected to the pressure line by means of a back valve, piston cavity of the hydraulic cylinder communicated with the pressure line through an adjustable choke GP. A disadvantage of the known hydraulic drive is that its use in heavy machines (obtaining large forces) is associated with the need to increase the working pressure in the hydraulic system due to the differential activation of the hydraulic cylinder at the caliper's working feeds and associated with this reduction in force developed by the hydraulic cylinder, t. E. Reduced drive efficiency. The purpose of the invention is to increase efficiency. This goal is achieved by the fact that one of the three-way control valves is made four-way with three inlets connected in the middle position of the distributor, one of the branches communicating with the drain line through the additionally installed nozzle and retaining valve, and the piston-type hydraulic cylinder 38 is connected by means of fourth supply, locked from middle position. FIG. I schematically shows the hydraulic drive of FIG. 2 cycle work caliper lathe turret on phage. 3 is a diagram of the switching on of electromagnets of hydrodistributors, which ensure the operation of a hydraulic drive along the aforementioned cycle. The hydraulic drive contains hydraulic cylinder 1-14 connected to each other by a differential hydraulic cylinder 15, three each having pressure and drain taps 16-28, a hydraulic distributor 29 31, two of which 29 and 30 are three-position, one of them 30 with all locked branches in the middle positions. And the third valve 3J is made of two-position, one of the drain branches 28 of which is connected with the rod cavity 32 of the hydraulic cylinder 15, communicated with the pressure line 33 by means of a check valve 34. Then the hydraulic cylinder 15 is connected with a pressure head th line 33 through an adjustable choke 36. One of the three-way valves 29 is made four-way with communicated between three supply 1719 in the middle position of the valve 29, and one of the taps 18 communicated with the drain line 37 through a fully installed jet 38 and retaining valve 39, piston alternator the cavity 35 of the hydraulic cylinder 15, the hydraulic distributor 29 is connected by means of a fourth supply 16, locked in the middle position. In addition, the hydraulic drive contains adjustable 40 and two unregulated 41 and 42 throttles. The control of the distributors 29-31 is carried out using the corresponding electromagnets 43-47) receiving signals from the control system (not shown in accordance with the operation of the drive circuit. The hydraulic drive operates as follows. In the initial position (in the Stop position) all electromagnets 43-47 valves 29-31 are de-energized, three-position valves 29 and 30 are installed in the middle position, valve 30 locks the supply of pressure to the cavities 32 and 35 of the cylinder 15 at the same time. The two-distribution distribution 4 is 31 In its spring, it takes its initial position, together the piston cavity 35 directly, and the pistol 32 through the nozzle 41 with the drain line 37. The piston cavity 35 of the hydraulic cylinder 15 is permanently connected to the pressure line 33 with the help of hydraulic lines 5 and 13 through the adjustable choke 36 (the creep throttle When receiving a command to operate the hydraulic actuator in a cycle, all the valve 29-31 actuators are simultaneously turned on. This interrupts the communication of both cavities 32 and 35 of the hydraulic cylinder 15 by means of the distributor 31 to the drain line 37. In this case, both cavities of the cylinder 32 and 35 communicate via the distributor 30 to the pressure line 33: the rod cavity 32 through the hydraulic lines 14, 12 and 4, and the piston 35 - by hydrolines 13, 1 1 and 3 (differential inclusion). The piston cavity 35, in addition, communicates with the pressure line 33 by means of an adjustable throttle (working feed) 40 and the distributor 29 through the hydraulic lines 13, 9, 1, and the rod cavity 32 - with the drain line 37 by means of the orifice 38 and retaining valve 39. Due to the differences in the forces acting on the differential piston of the hydraulic cylinder 15 in its cavities 35 and 32, the caliper moves forward, the working fluid displaced from the rod cavity 32 enters the pressure line 33, and, summing up with the flow rate of the pump, increases the speed of the accelerated supply upporta. The nozzle 38 is selected in such a way that, without substantially resisting the passage of the working fluid at working feeds of the caliper, it significantly limits the removal of the working fluid from the shock cavity 32 and draining during accelerated movements of the caliper, without reducing - its speed is significant. At the approach of the caliper, the valve 30 is switched to the treatment zone, together with the piston cavity 35 with the pressure line 33 of the hydraulic lines 13 and 11, and the outlet 22 of this valve, on which the slow-flow choke 41 is installed. The rod cavity 32 of the hydraulic cylinders 15 is still communicated with the pressure line through hydrolacies 14 and 12 and the taps 21 and 23 of the distribution-reader 30. The speed of the slow feed is determined by the total flow rate of the working fluid, through the throttle AI of the slow feed, the throttles 40 and 36 of the working and creeping feed.

При подходе инструмента к обрабатываемой поверхности распределитель 30 выключаетс , прерыва подвод рабочей жидкости к поршневой полости 32 гидроцилиндра 15 через дроссель 41 и сообщение штоковой полости 32 гидроцилиндра 15 с напорной магистралью 33 через этот распределитель. Величина рабочей подачи при этом определ етс суммарным расходом рабочей жидкости через дроссель рабочей подачи 40, установленный командоаппаратом на требуемую величину рабочей подачи в данной позиции револьверной головки, и дроссель ползучей подачи 36, установленный на минимальную величину подачи , фиксированную дл всех позиций револьверной головки. Из штоковой полости 32 гидроцилиндра 15 при этом рабоча жидкость отводитс в линию слива 37 через жиклер 38 и подпорный клапан 39, чем обеспечиваетс устойчивость и равномерность перемещени суппорта на малых рабочих подачах.When the tool approaches the machined surface, the dispenser 30 is turned off, interrupting the supply of working fluid to the piston cavity 32 of the hydraulic cylinder 15 through the throttle 41 and the communication of the rod end 32 of the hydraulic cylinder 15 to the pressure line 33 through this distributor. The value of the working feed is determined by the total flow rate of the working fluid through the throttle of the working feed 40, set by the commander to the required value of the working feed at a given position of the turret, and the throttle of the creeping feed 36, set to the minimum feed amount fixed for all positions of the turret. From the rod end 32 of the hydraulic cylinder 15, the working fluid is discharged into the discharge line 37 through the jet 38 and the retaining valve 39, thus ensuring the stability and uniformity of the support movement at small working feeds.

При подходе суппорта к жесткому упору выключаетс распределитель 29, прерыва подвод рабочей жидкости в поршневую полость 35 гидроцилиндра 15 через дроссель рабочей подачи 40. Суппорт подходит к упору на минимальной, одинаковой дл всех позидий револьверной головки,подаче, определ емой настройкой дроссел ползучей подачи 36, и если это необходимо (с целью высокой точности обработки по линейным размерам) - с минимальным усилием что может быть обеспечено дополнительной установкой перед дросселем 36 редукционного клапана. Из штоковой полости 32 гидроцилиндра 5 рабоча жид кость отводитс в линию слива 37 (а также от дроссел рабочей подачи 40) через среднюю позицию распределител 29, жиклер 38 и подпорный клапан 39.When the caliper approaches the rigid stop, the dispenser 29 is turned off, interrupting the supply of working fluid to the piston cavity 35 of the hydraulic cylinder 15 through the throttle of the working feed 40. and if necessary (for the purpose of high precision machining according to linear dimensions) - with minimal effort that can be provided by additional installation in front of the throttle 36 of the pressure reducing valve. From the rod end 32 of the hydraulic cylinder 5, the working fluid is discharged into the discharge line 37 (as well as from the throttle of the working feed 40) through the middle position of the distributor 29, the nozzle 38 and the retaining valve 39.

При необходимости отвода суппорта назад на рабочей подаче (например цикл резьбонарезани включаетс распределитель 29, при этом штокова полость 32 гидроцилиндра 15 через отводы 17 и 19 этого распределител и дроссель рабочей подачи 40 сообщаетс с напорной магистралью 33, а поршнева полость 35 через отводы 16 и 18 - со сливом. Величина рабочей подачи назад определ етс расходом рабочей жидкости через дроссель 40 и при неизменной установке дроссел превьпиает величину рабочей подачи вперед в соотношении площадей полостей гидроцилиндра.If it is necessary to retract the caliper back at the working feed (for example, the thread-cutting cycle turns on the valve 29, the rod cavity 32 of the hydraulic cylinder 15 through the taps 17 and 19 of this distributor and the throttle of the working feed 40 communicate with the pressure line 33, and the piston cavity 35 through the taps 16 and 18 - with a drain. The value of the working feed back is determined by the flow of working fluid through the choke 40 and, with a constant setting, the throttle exceeds the value of the working feed forwards in the ratio of the areas of the hydraulic cylinder cavities.

При ускоренном отводе суппорта вы ключаетс распределитель 29, реверсируетс распределитель 31, сообща через отводы 25 и 27 поршневую полость гидроцилиндра 5 со сливной магистра-лью 37 гидросистемы, и включаетс распределитель 30, сообща штокрвую полость 32 через отводы 21 и 22 с напорной магистралью 33. При ускоренном отводе через жиклеры 41, 42 и 38 отводитс некоторое количество рабочей жидкости в слив, не снижа существенно скорости отвода суппорта.When the caliper retracts rapidly, the valve 29 is turned off, the valve 31 is reversed, jointly through the taps 25 and 27, the piston cavity of the hydraulic cylinder 5 with the drain line of the hydraulic system 37, and the valve 30 is turned on, jointly by the rod cavity 32 through the taps 21 and 22 with the discharge line 33. With accelerated discharging through the nozzles 41, 42 and 38, a certain amount of working fluid is discharged into the drain without significantly reducing the caliper discharging speed.

Схема привода обеспечивает работу суппорта по другим, менее сложным элементарным циклам, составленным из вышеуказанных элементов. I The drive circuit provides support for the operation of other, less complex elementary cycles composed of the above elements. I

Эффект предлагаемого устройства заключаетс в снижении мощности гидро привода за счет снижени рабочего давлени в гидросистеме (или за счет возможности снижени диаметра гидроцилиндра и св занного с этим снижени расхода масла (насоса)при ускоренных ходах что обусловлено повьш1ением развиваемого гидроцилиндром усили за счет снижени давлени в штоковой полости гидроцилиндра при рабочих подачах суппорта (вперед) от значени давлени гидросистемы станка, (которое может быть значительным), до давлени настройки подпорного клапана слива, которое не превьш1ает 6-8 кгс/см, что необходимо и достаточно дл устойчивой работы привода на рабочих подачах.The effect of the proposed device is to reduce the hydraulic drive power by reducing the working pressure in the hydraulic system (or due to the possibility of reducing the diameter of the hydraulic cylinder and the associated decrease in oil consumption (pump) during accelerated strokes, which is due to the increase in hydraulic force developed by reducing the rod pressure). the hydraulic cylinder cavity at the working feed of the caliper (forward) from the pressure value of the hydraulic system of the machine, (which can be significant) to the setting pressure of the retaining valve a drain that does not exceed 6-8 kgf / cm, which is necessary and sufficient for stable operation of the drive at working feeds.

Claims

1. USSR author's certificate in application number 2117836 / 25-06, cl. 23 Q 5/06, 1975.