Безлюфтовый винтовой привод

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП РЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский станкоинструментальный институт(54)(57) , БЕЗЛЮФТОВЪЙ ВИНТОВОЙ ПРИВОД поступательного перемещения узловметаллорежущих станков, содержащийдве кинематически связанные между,собой и общим приводом пары винт 3 с 51) В 23 5/00 В 23 5/56 гайка и устройство выбора люфтов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения долговечности привода, его устройство выбора люфтоввыполнено в виде двух гидроцилиндров, на поршнях которых установленыпо одному из элементов пар винт-гайка, а полости этих гидроцилиндровсоединены с гидронасосомчерез управляющий золотник, связанный с однойпарой винт-гайка и предназначенныйдля выбора люфтов посредством поршней.2, Привод по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения универсальности привода путем одновременного использования одной или двух пар винт-гайка и сторон их 238990витков, он снабжен переключаю- щимся гидравлическим устройством, связывающим управляющий золотник с полостями обоих гидроцилиндров.Известен безлюфтовый винтовой привод поступательного перемещения узлов металлорежущих станков, содержащий две кинематически связанные между собой и общим приводом пары винт-гайка и .устройство выбора люфтов. Последние выполнены в виде зубчато-реечных механизмов, что снижает долговечность привода.Предложенный привод отличается от известного тем, что в нем устройство выбора люфтов выполнено в виде двух гидроцилиндров, на поршнях которых установлено по одному из элементов пар винт-гайка, а полости этих гидроцилиндров соединены с гидронасосом через управляющий золотник, связанный с одной парой винт-гайка и предназначенный для выбора люфтов посредством поршней.Это позволяет увеличить долговечность привода.С целью повышения универсальности привод снабжен переключающимся гидравлическим устройством, связывающим управляющий золотник с плоскостями. обоих гидроцилиндров.На фиг. 1 схематически изображен винтовой привод с двумя силовыми ходовыми винтами; на фиг. 2 - привод с одним силовым винтом и другим.1ненагруженным (задающим перемещение) винтом.Стол 1 станка, в котором размещен винтовой привод, перемещается по направляющим промежуточной каретки 2 с помощью двух пар винт-гайка. Ходовые винты 3 последних установлены в расточках поршней 4 гидроцилиндров 5, встроенных в кронштейны 6 . стола, и кинематически связаны между собой, а также с валом 7 общего привода и с гайками 8, расположенными на каретке 2.Полости гидроцилиндров 5 через сечения 9, 10 и 11 крана 12 соедине. ны трубопроводом с управляющим золотником 13, механически связанным содним из винтов 3.Золотник 13 соединен с гидрона сосом и через дроссель (или подпорный клапан) 14 с масляным резервуаром. Муфта 15 соединяет винтовойпривод с основным приводом станка.Одновременно с пуском основного 10 привода станка (или ранее) включается гидронасос . Масло поступает ксредней канавке корпуса золотника 13и, пройдя (с потерей давления) через, щели, образованные кромками этой 15 канавки, кромками среднего поясказолотника 13, и кромками двух крайних канавок корпуса и поясков золотника 13, через дроссель 14 сливаетсяв масляный резервуар.20 При включенной муфте. 15 и среднем положении золотника 13 в полостях, образованных проточками этогозолотника, устанавливается одинаковое давление масла, которое меньше 25 давления, создаваемого гидронасосом,и больше противодавления, создаваемого дросселем 14. Такое же давление устанавливается и в связанныхс этими проточками полостях гидроци линдров 5 (в показанной позиции черновой обработки, установленной кранами 12, в полостях со стороны ходовых винтов), Ходовые винты подвоздействием на их поршни давлениясходятся до упора в резьбу гаек 8,и зазоры в обеих винтовых передачахустраняются. Полости гидроцилиндров5 по другую сторону поршней 4 соединены краном 12 с масляным резер вуаромПри выключении муфты 15 стол неподвижен, винты 3 вращаются от вала7 общего привода, В зависимости отнаправления вращения винты начинают 5 перемещаться, увлекая за собой вначале только поршни 4 (например3 2389 влево) и золотник 13. Золотник 13, перемещаясь, изменяет величину открытия щелей, соединяющих полости золотника с гидроприводом и масляным резервуаром таким образом, что в левой полости, соединенной с мас. ляным резервуаром, давление уменьшается, а в правой, соединенной с гидронасосом, давление увеличивается. Изменяется давление и в полостях цилиндров 5 в правой полости левого цилиндра давление уменьшается, а в левой полости правого цилиндра увеличивается.На стол действует усилие от раз 5 ности этих давлений. Когда давление станет достаточным, стол перемещается также влево и увлекает за собой корпус золотника 13 со скоростью перемещения нижнего (по схеме) винта 3 и золотника 13. При этом изме 20 нение величин щелей прекращается.При небольшом смещении золотника 13 (при наибольших усилиях) давление в правой полости левого цилиндра 525 уменьшается до величины, создаваемой дросселем 14 и достаточной только для надежного устранения зазоров в передаче, а в левой полости правого цилиндра давление увеличивается и возрастает до наибольших допускаемых усилий сопротивления.Если вместо усилия сопротивления движению стола появляются внешниесилы, направленные в сторону движения стола, (например, усилия от фре- З 5 зы при попутном фрезеровании), то стол перемещается влево быстрее нижнего ходового винта 3. При этом увлекаемый им корпус золотника 13 изменяет щели, образованные кромками канавок его корпуса и кромками поясков золотника, таким образом, что давление в полостях, образованных проточками золотника 13 (и в полостях цилиндров 5, с ними связанных), изменяется на обратное по знаку, В правой полости левого цилиндра 5 создается давление, большее чем вУ левой полости правого цилиндра, на величину, необходимую для уравновеши вания внешних сил. Скорость движения стола и винта 3 снова сравниваются (стол тормозится).При повороте крана 12 вправо на 90 ф (при чистовой обработке) к полос тям, образованным проточками золот.ника 13, подключаютея наружные (по отношению к винтам 3) полости цилинд 1 90 4ров 5, а. внутренние полости соединяются с масляным резервуаром. Вместо растягивающих усилий на винты 3 действуют усилия сжатия, и зазоры в приводе устраняютсяПри таком положении крана 12 усилия распределяются на противоположные стороны витков винтовых пар.При встречном способе обработки с целью уменьшения износа пары винт. гайка усилие сопротивления движению стола распределяют половину на обе винтовые передачи, устанавливая кран 12 в среднее положение (тяжелый режим работы) . При этом подключаются попарно к золотнику 13 левые и правые полости цилиндров 5.В это же положение устанавливают кран 12 и для ручного перемещения (перегона стола) при помощи маховичка 16. При этом муфта 15 должна быть выключена, а муфта 17 включена. При повороте маховичка (например влево) 16 сначала перемещаются винты,3 внутри гаек 8, а вместе с нижним винтом и золотник 13Последний, сместившись влево, направляет в левые полос ти цилиндров 5 масло от гидронасоса, а правые соединяет с Масляным резервуаром. При смещении увеличивается давление в левых полостях гидроцилиндров 5 и уменьшается в правых. Когда разность этих давлений окажется достаточной для создания суммарно го усилия на левые фланцы гидроцилиндров 5, необходимого для преодоления усилий сопротивления движению стола, последний перемещается влево, увлекая корпус золотника со скоростью, определяемой скоростью вращения ма - ховичка 16. Стол остановится, если маховичок прекращает вращаться. Корпус золотника снова занимает среднее (нейтральное) положение, и давление во всех четырех полостях гидроцилиндров 5 сравнивается. При перемене направления вращения маховичка винты 3 вращаются, а когда зазор в парах винт-гайка устраняется, они перемещаются вдоль своей оси в обратную (правую) сторону, Нижний винт увлекает связанный с ним золотник. Столначинает перемещаться вправо.Привод может быть выполнен с передачей углового перемещения на силовые гайки. В поршни гидроцилиндров могут быть вмонтированы не винты, а гайки. В зависимости от величины усилий сопротивления движению столаСоставитель Техред Т. Фант едактор Л. Утехин рректор В, Гирняк Подписное Заказ 543 Тираж 767 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 3035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Филиал 5 238990 б элементы винтовых пар (например вин,. гидроцилиндра 20 одновременно, а ты) устанавливают в гидроцилиндры поэтому усилия сопротивления перемес одним штоком или одновременно в щению стола 24 преодолевает винт 18 поршни двух гидроцилиндров. Для При движении стола, например, влево сохранения точности перемещения узлалевая его часть (по отношению к гайпри неравномерном износе винта си- ке 25) испьггывает сжатие, а правая ловой пары винт-гайка вторая винто- растяжение.вая передача должна бьггь выполнена При вращении от общего привода 26 с большей точностью и полностью раз- или от маховичка 27 вместе с винтом гружена от рабочих усилий, В этом 0 21 смещается в осевом направлении случае она используется как задающая золотник 22, и масло от насоса, наперемещение. правляемое им в соответствующие поСиловой ходовой винт 18 (см. лости цилиндров 20, смещает винт 19 фиг. 2) установлен в расточках двух в противоположную сторону до упора поршней 19 гидроцилиндров 20, винт 15 в гайку 25, устраняя зазор в паре 21 разгружен от рабочих усилий и винт"гайка, После этого стол начинает вмонтирован в радиальных попшипни- перемещаться. ках. Винт 21 связан с управляющим При воздеиствии усилии на стол золотником 22. Пружина 23 постоянно 24 в направлении его движения пере- устраняет зазор в паре винт-гайка 20 двигается корпус золотника 22, масло задающей перемещение винтовой пере- от насоса смещает в сторону движедачи, Левые и правые полости гидро- ния до упора в гайку 25 винт 18, цилиндров 20 соединены трубопроводом последний тормозит самопроизвольное между собой и с золотником 22, к ко- движение стола с опережением, завиторому подведено масло от насоса. 25 сящим от скорости приложения внешнихЗолотник 22 подводит масло от гид. усилий, производительности насоса ронасоса в левые или правые полости и т.п.