Гидравлический патрон

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсккиСоцкалкстическнзРеслублик и 831406(21) 2820709/25.08 22) Заявлено 19.09.7 присоединением зая В 23 В 31/ Гасударственный кемитет СССР ив делам изобретенийПриоритет -Опубликовано 23.05.81. Бюллетень19 Дата опубликования описания 28.05.81 53) УДК 621.94 .229.3 (088.8 рмти ьев, С. Г. Кра Слободянюк(72) Авторы изобретення А. Бенин, М Л Б Всесоюзный проектно-т энергетического ти ологическиишиностроен ая вите 54) ГИДРАВЛИЧЕ Ий ПАТ Изобри можетно для сИзвеспатроны,ния инстках Ц. роени естве чес епле- станетение относится к станкост быть использовано преимущ ерлильных станков.ны разнообразные гидравл предназначенные для за рументов на сверлильных В таких патронах подвод энергоносителя в виде жидкости под давлением осуществляется извне, а это связано с применением гидронасосной установки, гидравлической муфты подвода масла к вра щающемуся патрону, органов контроля и управления, что делает применение таких патронов сложным и дорогим в эксплуатации.Известна также конструкция гидравлического патрона, не нуждающегося в подведении к нему жидкости под давлением.В этом патроне закрепление инструмента достигается тем, что в центральном отверстии корпуса помещен плунжер, создающий при воздействии на него осевого усилия со стороны инструмента давление в камере под поршнем, который посредством тяг и шайбы с коническим отверстием осуществляет зажим цанги, помещенной в коническое отверстие шайбы и упирающейся торцом в корпус патрона. Возврат поршня в исходное положение происходит от сжатых пружин. В патроне использован принцип гидравлического усилителя. Кроме того, при использовании патрона устраняется не,- обходимость применения каких-либо дополнительных устройств для зажима и освобождения инструмента 2.Однако величина передаваемого инструмента крутящего момента зависит от величины осевого усилия, воздействующего на инструмент со стороны обрабатываемого изделия, что в практике работы на сверлильных станках недопустимо. Например, при выходе сверла из глубокого. отверстия осевое усилие уменьшается непропорционально уменьшению крутящего момента, так как действие большей части реакции со стороны изделия на перемычку сверла прекращается, При выводе инструмента из глубокого отверстия осевое усилие меняет свой знак на обратный, в связи с чем усилие зажима цангой хвостовика инструмента уменьшается до усилия пружин, что вызывает опасность застревания инструмента в отверстии возникновения брака при развертывании от83 1406 верстий. В известном патроне затруднены установка и извлечение инструмента из цанги. При установке инструмента в патрон хвостовик инструмента необходимо продвинуть вверх в отверстие цанги, но этому препятствует шайба, которая постоянно отжимается вверх пружинами и своим коническим отверстием сжимает губки цанги, а чтобы опустить шайбу, необходимо приложить значительное усилие к губкам цанги, раздвинуть их и через большой угол конического отверстия воздействовать на шайбу, тяги и поршень, в результате чего возможно сжать пружины и установить инструмент. При извлечении инструмента из патрона вслед за хвостовиком инструмента силами трения увлекается цанга, углубляясь при этом в отверстие шайбы, которым цанга сжимает хвостовик инструмента с увеличенным усилием.Цель изобретения - расширение технологических возможностей и улучшение эксплуатационных условий при пользовании патроном.Поставленная цель достигается тем, что в известном гидравлическом патроне, имеющем цилиндрический корпус, соосно размещенный в нем плунжер, гидра влически взаимодействующий с охватывающим его подпружиненным поршнем, соединенным с шайбой, имеющей конусное отверстие и помещенную в него зажимную цангу, согласно изобретению, полости над плунжером и поршнем сообщены одна с другой через управляемый обратный клапан, а цанга, помещенная в неподвижно установленную шайбу, верхним торцом взаимодействует с соединенными с поршнем толкателями, а нижним - с подвижной вдоль оси корпуса выжимной втулкой.На фиг. 1 представлен общий вид гидравлического патрона, разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1 с обратным клапаном в выключенном положении.Гидравлический патрон содержит цилиндрический корпус 1, имеющий в верхней и нижней его частях расточки, отделенные друг от друга перегородкой, в соосном отверстии которой помещен плунжер 2, толкатель 3 и ограничительное кольцо 4. В верхнюю расточку помещен отжимаемый вверх пружиной 5 поршень 6 с закрепленными в нем толкателями 7, проходящими сквозь отверстия в перемычке корпуса 1, хвостовик 8, прикрепленный к корпусу, и обратный клапан 9, имеющий конусное седло с прижимаемым к нему пружиной 10 шариком 11, перекрывающим отверстие, соединяющее полость А над поршнем 6 с полостью В над плунжером 2. Против отверстия обратного клапана радиально помещен подвижно в отверстии корпуса выключатель 12 обратного клапана 9. На головке выключателя выполнен выступ 13, который фиксирует выключатель в утопленном положении при взаимодействии с зацепом 14,1 О 15 20 25 ЗО 35 до 45 50 55 4выполненным в теле корпуса 1. Для заливки масла в полости А и В предусмотрено отверстие, закрываемое резьбовой пробкой 15. В нижней расточке корпуса закреплена шайба 16. С конусным отверстием, в которое помещена цанга 17, отжимаемая вниз пружиной 18 и контактирующая посредством шайбы 19 с толкателями 7. С нижним торцом цанги взаимодействует бурт выжимной втулки 20, которая установлена на корпусе подвижно, отжимается пружиной 21 и ограничивается в перемещении штифтом 22.Гидравлический патрон работает следующим образом.Патрон хвостовиком 8 закрепляется в шпинделе сверлильного станка. Для осуществления обработки неглубоких отверстий, в процессе которой технологически рациональна быстрая замена инструментов (сверло, зенкер, развертка), головку выключателя 12 утапливают в выемку корпуса 1 и выступ 13 вводят в зацепление с зацепом 14, вследствие чего выключатель фиксируется в утопленном состоянии. При этом стержень выключателя вытолкнет шарик 11 на наклонную поверхность седла, в результате чего полости А и В соединяются через отверстия обратного клапана, Инструмент 23 вводят в отверстие цанги 17 до упора в толкатель 3, при этом цанга поднимается вверх, удаляясь от конического отверстия шайбы, раскрывается, пропуская в отверстие хвостовик инструмента, который по достижений упора в толкатель прекращает продвижение и мгновенно зажимается цангой от усилия пружины 18, вдвигаюшей цангу в конусное отверстие шайбы 16. Как только инструмент входит в соприкосновение с обрабатываемым изделием, возникающее при этом осевое усилие, через хвостовик инструмента 23 и толкатель 3 передается на плунжер 2, который, перемешаясь, создает давление масла в полости В и через отверстия обратного клапана в полости А, Из-за разности плошадей плунжера 2 и поршня 6 происходит увеличение усилия, действующего сверху на поршень, которое посредством толкателей 7 и шайбы 19 передается на цангу 17, которая, вдвигаясь в конусное отверстие шайбы 16, сжимает инструмент. При этом усилие зажима пропорционально осевой силе при обработке. По окончании обработки осевое усилие прекращает воздействовать на плунжер 2, давление в полостях А и В исчезает, и цанга прОдолжает удерживать инструмент только за счет усилия, передаваемого на нее от пружины 18. Поршень 6 совместно с толкателями 7 от усилия пружины 5 поднимается в верхнее положение, при этом верхний торец цангн 17 освобождается, поэтому при необходимости замены инструмента поднимают вверх втулку 20, которая торцом своего бурта воздействует на нижний торец цанги, поднимая ее верх и разжимая ее, в результате чего инструмент от своего831406 тг Фиг. 1 олев Корректор В. Бутяга Подписное Составитель ЮТехред А, БойкаТираж 148арственного комзобретений и о- 35, Раушскат, г. Ужгород,дактор Н. Кончикаказ 2931/9 тета СССР ткрытийнаб., д. 4/5 ул. Проектная, 4 ВНИИ ПИ Госуд по делам и 13035, Москва, Ж иал ППП Патенвеса выпадет из отверстия цанги. При обработке глубоких отверстий или в иных случаях, когда необходимо надежно удерживать при углублении его в изделие и выводе из изделия, выключатель 12 освобождают от зацепления с корпусом 1, в результате чего от действия пружины 10 шарик 11 закатится в конусное седло обратного клапана 9 (как это изображено на фиг.1). В этом состоянии обратного клапана полости А и В разобщены, поэтому при продвижении плунжера 2 вверх масло, вытесненное из полости В, запирается обратным клапаном в полости А в сжатом состоянии, чем обеспечивается постоянное его воздействие на поршень 6, толкатели 7 и цангу 17, которой инструмент удерживается независимо от места его нахождения относительно изделия. Для освобождения инструмента нажимают на головку выключателя 12, шарик 11 при этом откатывается в положение, показанное на фиг. 2, масло, выжимаемое пружиной 5 поршня, перетекает из полости А в полость В, цанга разгружается и при перемещении втулки 20 вверх освобождает инструмент,Наличие обратного клапана, отделяющего полость над плунжером от полости над поршнем и выключателя клапана, позволяет пользоваться одним и тем же патроном в различных технологических ситуациях,вследствие чего отпадает необходимость изготовления разных по технологической специализации патронов и заграчивания времени на их переустановку.5формула изобретенияГидравлический патрон, в цилиндрическом корпусе которого размещен плунжер, гидравлически взаимодействующий с охватывающим его подпружиненным поршнем, соединенным с шайбой, имеющей конусное 10 отверстие и помещенную в него зажимнуюцангу, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и улучшения эксплуатационных условий при пользовании патроном, полости над плунжером и поршнем сообщены одна с другой через управляемый обратный клапан, а цанга помещена в неподвижно установленную шайбу и верхним торцом взаимодействует с соединенными с поршнем толкателями, а нижним - с подвижной вдоль оси корпуса выжи мной втулкой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе