Шпиндельное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 В 23 В ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТВУ Лещеннгаузе бюро т". 1979 СТРОЙСТВО,нтальныйтатических лит ые скими опоочке еру в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54)(57) 1. ШПИ 1 ДЕПЬНОЕ Усодержащее корпус, горизошпиндель, два ряда гидросопор шпинделя, осевые разканавки между гидростатичрами, среднюю сливную кам лете между рядами гидростатическихопор две крайние сливные камеры,раздельные сливные каналы из каждой сливной камеры, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения его производительности и надежности путем регулирования демпфирующей способности и уменьшенияпенообразования, осевые разделительные канавки между гидростатическимиопорами выполнены заглушенными состороны крайних сливных камер и открытыми в среднюю сливную камеру, авход в сливной канал средней сливной камеры выпопнен в ее верхней2. Устройство по п. 1, о т л и"ч а ю щ е е с я тем, что в гидроли 1093405нни сливного канала средней сливной камеры установлен регулируемый дроссель, 1Изобретение относится к станкостроению и может быть использованов тяжелонагруженных станках, шпиндели которых работают в большом диапазоне скоростей вращения. 5Известно шпийдельное устройство,содержащее шпиндель, установленныйв корпусе на гидростатических опорах,делящих полость корпуса на три отдельные сливные камеры: две крайниеи среднюю. Гидростатические опорысоединены с источником гидравлического питания, а сливные камеры отдельными сливными каналами, выходящими из нижних точек сливныхрасположенной в нижней части корпусаединой сливной гидролинией - со сливной магистралью 1),Однако известная конструкция уст ройства не обеспечивает достаточно надежной работы в диапазоне высоких окружных скоростей шпинделя. В перед ней сливной камере собирается примерно половина рабочей жидкости, протекаю щей через передний ряд опор, что затрудняет уплотнение шпиндельного уст ройства и приводит к значительным утечкам в технологическую зону, Во всех зонах шпиндельного устройства 30 всегда имеет место контакт воздушной и жидкостной сред, при этом происходит интенсивное вспенивание рабочей жидкости на высоких скоростях вращения шпинделя, Вспенивание приво З 5 дит к изменению физико-химических свойств рабочей жидкости, в результате чего ухудшаются динамические свойства гидравлических опор, возможно преждевременное разрушение 40 насоса, отказывают в работе элементы управления гидросистемы станка (клапаны, распределители и т.д.). Кроме того, происходит окисление в разложение рабочей жидкости в результате длительного пенообразования, что приводит к необходимости частой замены всей рабочей жидкости,В известном устройстве также весьма ограничены возможности управления демпфирующими свойствами гидростатических опор.Цель изобретения - повышение производительности и надежности шпиндель- ного устройства путем регулирования демпфирующей способности и уменьшение пенообраэования.Указанная цель достигается тем, что в шпиндельном устройстве, содержащем корПус, горизонтальный шпиндель, два ряда гидростатических опор шпинделя, осевые разделительные канавки между гидростатическими опорами, среднюю сливную камеру в пролете между рядами гидростатических опрр, две крайние сливные камеры, раздельные сливные каналы из каждой сливнойкамеры, осевые разделительные канавки между гидростатическими опорами выполнены заглушенными со стороны крайних сливных камер и открытыми в среднюю сливную камеру, а вход в сливной канал средней сливной камеры выполнен в ее верхней точке.При этом в гидролинии сливного канала средней сливной камеры может быть установлен регулируемый дроссель. На фиг. 1 изображено шпиндельное устройство, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.Шпиндельное устройство содержит ,установленный в корпусе 1 (фиг. 1) с воэможностью вращения на двух рядах радиальных гидростатических опор 2 и 3 горизонтальный шпиндель 4. С переднего и заднего торцов корпус 1 закрыт крышками 5 и 6. Ряды опор делят полость корпуса на три отдельные сливные камеры: крайнюю переднюю 7, среднюю 8 и крайнюю заднюю 9. Ряды опор 2 и 3 соединены с источником гидравлического питания (не показан) .1093405 10 15 20 25 ЗО 35 40 Между гидростатическими опорамивыполнены осевые разделительные канавки 10 (Фиг. 2 и 3), открытые всреднюю камеру 8. Со стороны передней .камеры 7 в канавки 10 установлены заглушки 11, Средняя камера8 соединена с полостью 12 слива каналом 13, исходящим из точки, лежащей в верхней части передней камеры 7, В гидролинию канала 13 сливасредней камеры 8 включен дроссель14, Передняя камера 7 соединенас полостью 12 слива каналом 15, азадняя камера - каналом 1 б. Гидроопоры 2 и 3 ограничиваются дросселирующими перемычками опор 17.Шпиндельное устройство работаетследующим образом.При включении источника питаниярабочая жидкость поступает в гидростатические опоры 2 и 3, после чегошпиндель 4 всплывает и занимает рабочее положение относительно корпуса 1. Далее рабочая жидкость вытекает из гидростатических опор в камерыкорпуса 1 и далее по гидролиниям 13,15 и 16 - в сливную полость 12. Приэтом большая часть рабочей жидкостивытекает из опор в среднюю камеру 8через заглушенные осевые канавки 10,открытые в среднюю камеру, и внутреннюю часть дросселирующих перемьчек 17,Меньшая часть рабочей жидкостииз опор попадает через наружную частьдросселирующих перемычек 17 в край-ние камеры, граничащие соответственно с зоной резания и коробкой скоростей.При этом каналы 13, 15 и 16 сливане связаны между собой, но соединенынапрямую с полостью 12 слива.Так как гидролиния слива выполнена исходящей из верхней точкисредней камеры 8, то слив из этойкамеры начинается после заполненияее доверху рабочей жидкостью. Приэтом воздух, как источник пенообра"эования, вытесняется из камеры,При неустойчивом режиме обработкидля уменьшения вибраций (например,при чистовых операциях) используется 4регулируемый дроссель 14. Настраиваяподпор на сливе иэ средней камеры,можно изменять динамические параметрыгидростатических опор 2 и 3, управляяих демпфированием и добиваясь, такимобразом, более надежной работы шпиндельного устройства.Предложенное техническое решениепозволяет организовать сток рабочейжидкости преимущественно в среднююкамеру при уменьшении вытеканияв крайние камеры, что упрощает отводжидкости из передней камеры, например,самотеком в полость слива, в результате уменьшается воэможность попада"ния рабочей жидкости в граничащуюс ней технологическую зону резанияшпинделя, При этом обеспечиваетсяпринудительное заполнение среднейкамеры рабочей жидкостью, котораявытесняя воздух из этой камеры, устраняет причину пенообразования в нейрезультат перемешивания жидкости своздухом при высоких скоростях вращения тяжелонагруженного шпинделя.Отсутствие пенообразования сохраняет Физико-химические свойства рабочей жидкости, такие как вязкость,модуль упругости, при этом сохраняются параметры гидросистемь 1, определяющие ее динамические свойства (например, демпфирование), обеспе ивающие четкую работу элементов управления гидросхемы (клапанов, распределителей и т.д.) и устраняющиевероятность преждевременного выходанасоса из строя,Наличие регулируемого дроссепяпозволяет управлять демпФирующимисвойствами гидростатических опорпри неустойчивых режимах обработки(дпя уменьшения вибраций при чистоВых Операциях),Таким образо, предлагаемая конструкция, повышая надежность работыи виброустойчивость шпиндельногоустройства, способствует увеличениюпроизводительности станка путем сокращения простоев на ремонт и об 50. 1 служивание, а также Возможности использования оптимальных режимов обработки,.А ект каз 3344/ 03 одписное митета СС крыт д. 4 ППП "Патент", Ужгород, ул. Проектная,Фиг НИИПИ Госу по делам 035, Москвираж рств обре ЖнногоенийРауш