Гидросистема шлифовальных станков

Гидросистема станка выполняет следующие функции:

- быстрый отвод шлифовальной бабки;

- продольное перемещение стола;

- автоматическую периодическую поперечную подачу шлифоваль­ной бабки;

- врезную подачу шлифовальной бабки;

- блокировку механизма ручного перемещения стола;

- блокировку исходного положения механизма врезания.

Для работы гидросистемы используется насосная установка, которая состоит из бака 1 (см. рис.6), лопастного насоса 2, фильтра 3, предохранительного клапана с переливным золотником 15 и манометра 17 с золотником включения 16. Рабочее давление в системе 8 - 12 кг/см.

Управление работой гидросистемы осуществляется рукояткой 78 крана управления 4. Этой рукояткой можно включать продольное перемещение стола, быстрый подвод - отвод шлифовальной бабки, врезную подачу шлифовальной бабки, а также разгружать насос.

Быстрый подвод и отвод шлифовальной бабки.

Быстрый подвод шлифовальной бабки осуществляется с помощью груза 66 (см. рис.6), а отвод - с помощью гидроцилиндра 6, закрепленного неподвижно на шлифовальной бабке. Оба движения выполняются при включенном насосе 2, часть масла от которого по трубопроводам 81,82,83, 65, 110, 111, 112 поступает в гидравлический замок 5, открыва­ет его и соединяет трубопроводы 90 и 91.

Для осуществления быстрого отвода шлифовальной бабки руко­ятку 78 управления краном 4 переводят в положение 1. Масло от насоса 2 по трубопроводам 85 и 86 подается в кран управле­ния 4 и от него по трубопроводам 87, 88, 89, 90 через откры­тый замок 5 и трубопровод 91 поступает в заднюю (верхнюю) по­лость гидроцилиндра 6 (шток поршня опирается на гайку-втулку 3 и неподвижен). Под давлением насоса цилиндр перемещается относи­тельно поршня назад (вверх) и, преодолевая сопротивление груза 66, отводит шлифовальную бабку.

Шлифовальная бабка остается в отведенном положении и при падении давления в гидросистеме, а также и при выключении насо­са 2, так как в этих случаях гидрозамок 5 под действием пру­жины закрывает выход масла из цилиндра 6.

Для быстрого подвода шлифовальной бабки рукоятку управления 78 переводят в положение П. Масло из цилиндра 6 выдавли­вается грузом 66 на слив через открытый гидрозамок 5, трубо­проводы 90, 89, 88, 87 и кран управления 4. Цилиндр 6 вмес­те с бабкой перемещается вперед (вниз) до упора У на гайке-втул­ке В.

Врезная подача шлифовальной бабки.

Движение врезания осу­ществляется от цилиндра врезания 21, в котором перемещается поршень со штоком-рейкой. При движении штока-рейки влево враща­ются колеса 30-30 и через колесо 60 вращают винт врезания 48. Шлифовальная бабка под действием груза 66 через втулку-гайку В, ходовой винт 51 прижимает упорную шайбу Ш к винту врезания 48 и перемещается вслед за ним. Подача прекращается, когда упорная шайба Ш дойдет до упоров УК и остановится.

Цикл движений шлифовальной бабки при врезном шлифовании включает: быстрый подвод, черновую подачу, чистовую подачу и быстрый отвод.

Установка необходимой величины суммарного хода шлифоваль­ной бабки осуществляется лимбом 76. Для этого смещают в осевом направлении лимб 76 с колесом 47, которое своими торцевыми буртиками перемещает блок колес 60-30-30 и выводит верхнее его колесо 30 из зацепления со штоком-рейкой. Поворотом лимба 76 через колеса 47-60 и 30-60 вращают винт врезания 48 и отводят упорную шайбу Ш от упоров УК на необходимую величину хода бабки. Затем осевым смещением лимба 76 сцепляют колесо 30 блока колес со штоком-рейкой.

Установка величины чистового припуска осуществляется поворо­том лимба 75 относительно лимба 76 на необходимую величину. При этом кулачок 59 через колеса 60-96-60 устанавливается в такое положение, чтобы в момент включения чистовой подачи он переклю­чил золотник 23 вправо.

Рассмотрим поэтапно работу привода врезной подачи.

Включение цикла врезного шлифования осуществляется переводом рукоятки управ­ления 78 в положение Ш.

1. Быстрый подвод шлифовальной бабки к заготовке происходит сразу после переключения рукоятки 78 и крана управления 4 в положение Ш. Масло от насоса 2 по трубопроводам 85, 86 подается к крану управления 4 и от него по трубопроводу 99 поступает в штоковую полость цилиндра врезания 21. Слив масла из бесштоковой полости цилиндра происходит через трубопровод 100, кран 4, тру­бопроводы 128, 129, дроссель ускоренной подачи 24, реверсив­ный золотник 27 и трубопровод 131. Поршень цилиндра 21 быстро перемещается вправо, а шток-рейка поршня через колеса 30-б0 поворачивает винт врезания 48, чем и осуществляется быстрый подвод шлифовальной бабки.

При встрече шлифовального круга с заготовкой увеличивается нагрузка электродвигателя шлифовальной бабки, срабатывает реле мак­симального тока и включает электромагнит реверсивного золотника 27. Золотник переключается влево. Слив масла через дроссель 24 и реверсивный золотник 27 прекращается и этим заканчивается быстрый подвод.

2. Черновая врезная подача осуществляется после окончания быстрого подвода. Масло от насоса продолжает поступать в штоковую полость цилиндра 21 по прежнему пути. Однако слив масла из бес­штоковой полости цилиндра 21 происходит иначе - через трубопро­вод 100, кран 4, трубопроводы 128, 132, золотник подач 23, трубопровод 133 и дроссель черновой подачи 18(2).

Движение вправо поршня со штоком-рейкой осуществляется мед­леннее и, следовательно, вращение винта врезания 24 будет медлен­нее.

Движение от штока-рейки с реечным колесом 30 через колеса 60-47 передается лимбу 76, от него - лимбу 75 и далее через колеса 60-96-60 получает вращение кулачок 59, который управляет золотником 23. После удаления с заготовки припуска на черновое шлифование кулачок 59 переключает золотник блока подач 23 вправо. Слив масла через дроссель 18(2) прекращается и заканчивает­ся черновая подача.

3. Чистовая подача начинается после переключения золотника 23 вправо. В этом случае масло из бесштоковой полости цилинд­ра 21 будет сливаться через дроссель чистовой подачи 18(5), а движение поршня со штоком-рейкой и вращение винта 4 будет происходить еще медленнее.

При достижении заданного размера обрабатываемой детали по­дается команда от электроупора (или от прибора активного конт­роля) на выключение электромагнита реверсивного золотника 27. Под действием пружины золотник 27 переключается вправо.

4. Быстрый отвод шлифовальной бабки начинается после пере­ключения реверсивного золотника 27 вправо. Масло от насоса 2 по трубопроводам 85, 117, через реверсивный золотник 27, трубопровод 118, золотник блока подач 23 в трубопровод 113 поступает под левый торец золотника крана управления 4 и пере­ключает его в исходное положение 1.

После переключения крана 4 в положение 1 масло из напор­ной магистрали подается в заднюю (верхнюю) полость гидроцилинд­ра 6 - происходит быстрый отвод шлифовальной бабки.

Одновременно реверсируется цилиндр врезания 21, т.е. из напорной магистрали масло подается по трубопроводам 85, 86 через кран 4 и трубопровод 100 в бесштоковую полость цилиндра и поршень со штоком-рейкой перемещается влево, вращая винт вре­зания 48 и кулачок 59 в обратную сторону. Из штоковой полос­ти цилиндра 21 масло вытесняется на слив по трубопроводу 99 через кран 4.

В конце хода влево поршень цилиндра 21 нажимает на бло­кировочный золотник 22 и переключает его влево в исходное поло­жение. В результате масло под давлением, из бесштоковой полости цилиндра 21 по трубопроводу 115, через золотник 22 и трубо­провод 116 подается под правый торец золотника 23 и перемещает его влево - в исходное положение. Полость под левым торцом зо­лотника-крана 4 через трубопровод 119 и золотник 23 соединя­ется со сливом. Все механизмы приведены в исходное положение и подготовлены для повторения цикла.

Продольная подача стола. Автоматическое продольное переме­щение стола осуществляется гидроцилиндром 9 (см. рис.7), управ­ление которым производится с помощью гидропанели реверса 8 от переставных упоров У1 и У 2. Гидропанель реверса 8 со стоповым золотником 31, состоит из корпуса, в котором расположены реверсивный золотник распределитель Зз и золотник управления 3₂, переключаемый упорами с помощью рычага 61. В левой и правой крышках гидропанели расположена следующая аппаратура управления качеством реверса:

Д1 и Д4- дроссели регулирования паузы;

Д2 и ДЗ- дроссели регулирования плавности разгона;

ОК1, ОК2, ОК3 и ОК4 - обратные клапаны.

Для включения продольной подачи стола рукоятку 78 управле­ния краном 4 переводят вправо (положение VII, VIII, IX).

Управляющий поток масла от насоса 2 по трубопроводам 83, 85 и 86 подводится к крану управления 4 и, пройдя через него, поступает в трубопровод 105. Из трубопровода 105 часть управляющего потока масла по трубопроводу 107 поступает в ци­линдр 10, и, перемещая поршень, расцепляет шестерни 18-56 привода ручного перемещения стола.

Другая часть масла из трубопровода 105 подается по тру­бопроводу 106 в гидроцилиндр 7 и, перемещая поршень, пере­ключает стоповый золотник 31 влево в положение "Работа".

После переключения стопового золотника 31 влево основной поток масла от насоса 2 по трубопроводам 81, 83 и 84 под­водится по каналу К11 к проточке П1 стопового золотника, затем в проточку П2 и по каналу К1 к проточке П7 реверсив­ного золотника З₃.

Дальнейший путь движения масла зависит от положения золотни­ков. Эти золотники в конце каждого хода стола пере­ключаются то в правое, то в левое положение.

При правом положении золотников 3₂ и З₃ (как по схеме) осуществляется движение стола влево.

Масло из напорной магистрали через проточки П7 и П6 ревер­сивного золотника Зз подается в канал К2 и по трубопроводу 96 поступает в правую полость цилиндра 9, перемещая поршень со штоком и стол станка влево.

Из левой полости цилиндра масло вытесняется в бак через трубопровод 97, канал К10, проточки П8, П9 реверсивно­го золотника 33 проточки П15 и П14, канал К6, трубопро­вод 140 и дроссель 18(1) скорости стола (расположен вне панели).

В конце хода стола влево его правый переставной упор У2 поворачивает рычаг 61 против часовой стрелки и через валик-шестерню а рейку на плунжере золотника 32 переключает этот золотник влево.

Начинается реверсирование движения стола, которое складывает­ся из этих трех этапов - торможение, выдержка в момент остановки и разгон.

Переключение золотника управления З₂ справа налево склады­вается, в свою очередь, из двух периодов - перемещение плунжера З₂ из правого положения в среднее и из среднего в левое.

В первом периоде, при перемещении из правого положения до среднего, плунжер золотника З₂ своей правой конической поверх­ностью постепенно прикрывает поток масла, сливающегося из левой полости силового цилиндра 9 через проточки П15 и П14, обес­печивая плавное торможение стола (первый этап реверсирования).

В конце пути торможения плунжер золотника 3₂ приходит в среднее положение, разъединяет проточки П15 и П14, т.е. пере­крывает слив масла из левой полости силового цилиндра 9 и стол останавливается.

Начинается второй этап процесса реверсирования - выдержка.

Как только плунжер золотника 3₂ пройдет через среднее по­ложение, он соединит между собой проточки П10-П11 и П16-П17. Начинается второй период переключения 3₂ - перемещение плунжера золотника 3₂ из среднего положения в левое за счет подачи масла в правую внутреннюю его полость. Масло из напорной магистрали через проточку П7 и правую ветвь канала К3 подается под дав­лением в проточки П16 и П17 и через боковое отверстие в плунже­ре золотника 3₂ поступает в его правую внутреннюю полость и сдвигает плунжер влево. Из левой внутренней полости 3₂ масло вытесняется в бак через боковое отверстие, проточки П11 и П10, левую ветвь канала К7 и трубопровода 123. Одновременно вытес­няется в бак масло и из левой торцевой полости золотника 3₂ че­рез радиальный зазор между плунжером и втулкой и канал К7, Этим обеспечивается безударное переключение 3₂.

Одновременно с подачей во внутреннюю полость 3₂ масло под давлением из проточки П17 поступает в канал К9 и через обрат­ный клапан ОК4 и дроссель Д4 подается в правую торцевую полость реверсивного золотника 3₃ и перемещает его влево. Из левой тор­цевой полости золотника 3₃ масло сливается в бак через канал К4, проточки П11 и П10 золотника 3₂, левую ветвь канала К7 и трубопровод 123.

Переключение реверсивного золотника 3₃ складывается также из двух периодов - перемещение плунжера 3₃ из правого положе­ния в среднее и из среднего - в левое.

В первом периоде время переключения золотника З₃ из край­него правого до среднего положения зависит от настройки дроссе­ля Д4, при этом стол станка все еще неподвижен.

Третий этап реверсирования - разгон стола вправо- начнется лишь после того, как реверсивный золотник З₃ пройдет через среднее положение и, смещаясь влево, будет постепенно соединять проточку П7 напорной магистрали с проточкой П8 и левой по­лостью, силового цилиндра 9.

В этом втором периоде хода золотника З_3, его переключение осуществляется под воздействием масла, которое из проточки П17 под давлением поступает в правую торцевую полость З₃ по левой ветви канала К9, минуя дроссель Д4. Из левой торцевой полос­ти 3₃ масло сливается в бак через дроссель Д2 и обратный кла­пан ОК2. Благодаря тому, что скорость перемещения золотника З₃ во втором периоде хода определяется настройкой дросселя Д2, то с помощью последнего можно регулировать плавность раз­гона стола. После переключения З₃ в крайнее левое положение за­канчивается разгон стола, и дальнейшее движение его вправо про­исходит с заданной скоростью.

При движении стола вправо, масло из напорной магистрали 84 через канал K11, проточки П1, П2 стопового золотника 3₁ и канал К1 поступает в реверсивный золотник З₃ и через его проточки П7, П8 и правый канал К10 подается по трубопроводу 97 в левую полость силового цилиндра 9. Поршень со столом движется вправо. Из правой полости цилиндра 9 масло вытесня­ется в бак через трубопровод 96, канал К2, проточки П6 и П5 реверсивного золотника З₃, проточки П13, П14 и канал К6 золотника управления 3₂ , трубопровод 140 и дроссель Д18(1).

В конце хода стола вправо его левый переставной упор У1 поворачивает рычаг 61 по часовой стрелке и через валик-шестер­ню и рейку перемещает золотник управления З₂ вправо. Своей ле­вой конической поверхностью золотник З₂ дросселирует поток масла, идущего на слив между проточками П13 и. П14 и обеспечи­вает этим плавное торможение стола. Когда золотник 3₂ приходит в среднее положение, он разъединяет проточки П13 и П14 и стол останавливается.

После того, как золотник 3₂ перейдет за среднее положение, масло под давлением из проточки П12 через боковое отверстие поступает в его левую внутреннюю полость и быстро перемещает его вправо.

Одновременно с этим, масло под давлением из проточки П12 через проточку П11, канал К4, обратный клапан OK1 и дроссель Д1 поступает в левую торцевую полость золотника З₃ и переме­щает его вправо. Из правой торцевой полости золотника З₃ масло сливается в бак в первой половине его хода через левую ветвь канала К9, проточки П17, П18 и канал К7, во второй половине хода - через дроссель ДЗ, обратный клапан ОК3 и далее через канал К9, проточки П17, П18, канал К7 и трубопровод 123.

Скорость движения реверсивного золотника З₃ на первой по­ловине хода определяется настройкой дросселя Д1, на второй, когда происходит разгон стола, настройкой дросселя ДЗ.

Далее цикл работы повторяется.

Автоматическая периодическая поперечная подача шлифоваль­ной бабки. Периодическая поперечная подача шлифовальной бабки производится автоматически в момент реверсирования продольного движения стола. Периодическая подача осуществляется при помощи гидроцилиндра 12 (см. рис. 22), который через зубчатый сектор С и собачку С_Б вращает храповое колесо 200.

Управление подводом масла в гидроцилиндр 12 осуществляют краном 11. В зависимости от того, когда должна производиться периодическая поперечная подача, кран 11 устанавливают в одно из следующих положений: А - подачи нет, Б - подача у задней бабки, В - подача на каждый ход, Г- подача у передней бабки.

Рассмотрим работу механизма при подаче на каждый ход сто­ла.

При правом положении золотников 3₂ и З₃ (как на схеме рис.22) осуществляется продольное движение стола влево, а кран 11 попе­речной подачи сдвинут влево давлением масла, которое из напорной магистрали через проточку П7 золотника З₃, левую ветвь кана­ла К5, проточки П12 и П11 золотника 3₂ по трубопроводам 120 и 122 подается к правой торцевой полости крана 11.

В конце хода стола влево его правый упор У2 через рычаг 61 и валик-шестерню переключает золотник 3₂ влево.

В первоначальный момент после переключения З₂ масло из напорной магистрали через проточку П7 золотника З₃, правую ветвь канала К3, проточки П16, П17 и канал К8 трубопрово­да 101 и 103, поступает в кран 11 и через него по трубопроводу 98 подается в цилиндр 12 и перемещает его поршень влево. Поршень, при своем движении, через рейку, зубчатый сектор и со­бачку поворачивает храповое колесо 200, которое через редуктор (колеса 30-60 и 30-60) поворачивает ходовой винт 51 поперечной подачи и осуществляет этим подачу.

В последующий момент масло из трубопровода 101 через трубу 102 с дросселем поступает к левой торцевой полости крана 11 и переключает его вправо. Из правой торцевой полости крана 11 масло вытесняется на слив по трубопроводам 122, 120, каналу К5 золотника 3₂, его проточкам П11, П10, левой ветви канала К7 и трубопроводу 125.

После переключения крана 11 вправо масло из цилиндра 12 вытесняется пружиной на слив через трубопровод 98, кран 11, трубопроводы 121, 120, канал К5, проточки П11, П10 и да­лее через левую ветвь канала К7 и трубопровод 123. Поршень цилиндра 12 сдвигается пружиной вправо - это является заряд­кой механизма для осуществления следующей периодической подачи. В конце другого хода стола вправо его левый упор У1 переключа­ет золотник 3₂ вправо.

В первоначальный момент после переключения 3₂ масло из напорной магистрали (проточка П7 золотника 3₃) через левую ветвь канала КЗ, проточки П12, П11 и канал К5 золотника 3₂ поступает в трубопроводы 120, 121 и через кран 11 в трубо­провод 98 вновь подается в цилиндр 12, перемещает его пор­шень влево и осуществляет этим следующую поперечную подачу.

В последующий момент масло из трубопровода 120 через тру­бу 122 с дросселем подается к правой торцевой полости крана 11 и переключает его влево. Из левой торцевой полости крана 11 масло вытесняется в бак по трубопроводам 102, 101, ка­налу К8, проточкам П17, П18 по правой ветви канала К7 и трубопроводу 125.

После переключения крана 11 влево масло из цилиндра 12 вытесняется пружиной на слив через трубопровод 98, кран 11, трубопроводы 105, 101, канал К8, проточки П17 и П18, канал К7 и трубопровод 123.

Величина поперечной подачи устанавливается специальным устройством за счет изменения числа зубьев храпового колеса, захва­тываемых собачкой.

Рассмотрим работу механизма для случая, когда поперечная подача осуществляется у задней бабки, т.е. в конце хода стола влево.

При правом положении золотников 3₂ и 3₃ (как на схеме) осуществляется продольная подача стола влево. Кран 11 попереч­ной подачи, установленный в положение Б, сдвинут влево давле­нием масла, которое из напорной магистрали через проточку П7 золотника 3₃, левую ветвь канала К3, проточки П12, П11 и канал К5 золотника З₂ по трубопроводам 120 и 122 подается к правой торцевой полости крана 11.

В конце хода стола влево его правый упор У2 через рычаг 61 и валик-шестерню переключает золотник З₂ влево.

В первоначальный момент после переключения влево золотни­ка З₂ масло из напорной магистрали через проточку П7 золот­ника 3₃, правую ветвь канала К3, проточки П16, П17 и ка­нал К8 золотника З₂, трубопроводы 101 и 103 поступает в кран 11 и через него по трубопроводу 98 подается в цилиндр 12. Под давлением масла поршень перемещается влево и через рейку, зубчатый сектор С и собачку C_Б поворачивает храповое колесо 200. Последнее, через колеса 30-60 и 30-60 поворачива­ет ходовой винт 51, сообщая этим поперечную подачу шлифоваль­ной бабке.

В последующий момент масло под давлением из трубопровода 101 через трубу 102 с дросселем подается к левой торцевой полости крана 11 и переключает его вправо. Из правой торцевой полости крана 11 масло сливается в бак по трубопроводам 122, 120, каналу К5, проточкам П11 и П10 золотника З₂, левой ветви канала К7 и по трубопроводу 123.

После переключения крана 11 вправо цилиндр 12 соединяет­ся со сливом через трубопровод 98, кран 11 и трубопровод 125. Под действием пружины поршень в цилиндре 12 перемещается в пра­вое (исходное) положение и вытесняет масло в бак. Смещение порш­ня вправо является "зарядкой" механизма, необходимой для осущест­вления следующей прерывистой подачи.

При следующем реверсировании стола, когда он подойдет к крайнему правому положению, левый его упор У1 повернет рычаг 61 по часовой стрелке и переключит золотник З₂ вправо. Тогда мас­ло из напорной магистрали через проточку П7 золотника 3₃, ле­вую ветвь канала КЗ, проточки П12 и П11 золотника З₂ пода­ется по трубопроводам 120 и 122 к правой торцевой полости кра­на 11 и сдвигает его влево.

Далее цикл работы повторяется.

Рис.6. Гидравлическая схема привода поперечной подачи шлифовальной бабки.

Рис.7. Гидравлическая схема привода продольной подачи стола.

Рис.7. (а). Гидропанель реверса шлифовального станка.

Дата добавления: 2014-01-07