Гидравлический вибросуппорт л. в. карсавина

СОЮЗ СОВЕ ГСКИхСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 23 В БР О К АВТ БРОСУППОРТ Л,В (57) нию мах ся к стан зовано в я вибра ния явля возможн ти выход кострое- механизЦИОННОГО ется рдсостей за ного сигГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1495545, кл. Р 15 В 21/12, 1987. 4) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ. КАРСАВИНА Изобретение относи и может быть исполь следящих систем дл езания. Целью изобрет ирение технологически чет повышения мощнос нала и устойчивости параметров вибраций на низких частотах, В корпусе 1 с каналами 2 и 3 подвода и отвода размещен силовой поршень б со штоком. В поршне б установлен дифференциальный золотник с поршнями 9, сопла 17 которого перекрыто заслонкой 26 с пружиной 27, Со штоком силового поршня б связана обойма резце- держателя, При подаче давления по каналам 2 и 3 дифференциальный золотник перемещается влево. Вслед за ним перемещается поршень б, Перепадом давлений заслонка 26 перекрывает сопло 17. Обойма 41 смещается влево, Пружина 27 открывает заслонку от сопла 17. Давления на поршнях б и 9 выравнивают и они поочередно возвращаются в исходное положение, 2 з,п.ф-лы,2 ил, ойИзобретение относится к станкостроению и может быть использовано в механизмах следящих систем для вибоа ионного резания,Цель изобретения - расширение технологических всэможностей за счет повышения мощности выходного сигнала и устойчивости параметров вибрации на низких частотах,На фиг. 1 показан гидравлический виб росуппорт, разрез; на фиг. 2 - отсечной клапан, разрез.Вибросуппорт содержит корпус 1 с каналами 2 и 3 давлений подвода Рх рабочей среды, включенными в полости 4 и 5 давле. ний Ру и Рх подвода рабочей среды силово. го поршня б, многокаскадного усилителя мощности, сообщенные через каналы 7 коышки 8 с полостью дифференциального золотника, поршень 9 которого размещен в силовом поршне 6 с образованием полостей 10 и 11 управляемых давлений Ру и Рвь,х подвода и отвода рабочей среды, плунжер 12 которого размещен в полости 13 силового поршня 6, сообщенный через каналы 14 с полостью 5 и через канал 15 штока 16 силового поршня б с давлением Рвх канала 3, сопло 17 дифференциального золотника, выполненное в его поршне 9 и плунжере 12, с углублением 18, выполненным в сопле 17, диаметр которого больше диаметра сопла, но меньше диаметра его рабочего седла, жиклер 19, установленный в канале сопла 17, сообщающий полость 13 давления Р, с полостью 11 давления Ргых, ооеспечивая при этом постоянный вентиляционный расход из полости 13 в полость 11, сообщенную с соплом 17, и через каналы 20, проточку 21, выполненную на боковой поверхности силового поршня б, и каналы 22 втулки 23 с каналом 24 давления Роцх, в котором уста. новлен клапан 25 регулирования давления Рвах в полости 11 отвода рабочей среды, заслонку 26, установленную относительно сопла 17, поджатую к нему усилием пружины 27, причем в рабочем торце заслонки 26 выполнено центральное тупиковое углубление (не обозначено), диаметр которого меньше диаметра углубления 18 сопла 17, но не менее диаметра сопла, причем опорные витки пружины 27 закреплены жестко с заслонкой 26 и крышкой 8, в которой выполнены винтовые канавки, в которые ввернуты и эаконтрены (не обозначено) нерабочие (концевые) витки пружины 27, причем в канавке размещены их наружные диаметры. регулировочный элемент 28, ввернутый во внутренний диаметр витков пружины 27, шаг винтовой канавки которого равен шагу рабочих витков пружины 27. фиксирующейся в ней с воэможнсстью возвратно-поступательных перемещений, при которыхуменьшается или увеличивается число рабочих витков пружины 27 (элемент фиксации5 не обозначен), причем пружина 27 центрирует заслонку, 26 относительно сопла 17 собразованием гарантийных - постоянныхкольцевых зазоров между заслонкой, пружиной и крышкой 8, дроссельный канал 29,10 выполненный в регулировочном элементе28, сообщающий полость 10 давления Ру сдемпфирующей полостью 30, в которой сдиаметральным и торцовым зазором размещен шток 31 крышки 8, отсечной клапан 32,15 содержащий запорный элемент 33 (фиг, 2),установленный между двух пружин 34 и 35относительно седла 36. и сопло 37, причемзапорный элемент 33 установлен относительно седла 36 с регулируемым перемен 20 ным щелевым зазором 1, клапан 32содержит таже постоянные гарантийныекольцевые зазоры а и б, образованные между корпусом клапана 32, запорным элементом 33. пружинами 34 и 35.25 Вибросуппорт содержит также регулируемое сопротивление 38 канала 2 давленияРьк, реэьбовую крышку 39 корпуса 1, канал-40 дренажного слива утечек по зазорамплунжера 12 поршня б, сообщенный с дав 30 лением слива Рс канала 24, и резцедержатель 41, жестко связанный с штоком 16силового поршня б, а также демпфиру,ощиеэлементы 42 в корпуса 1, выполненные сдиаметральными и торцовыми зазорами ввиде кольцеього выступа на корпусе (илипоршне) относительно кольцевой впадиныпоршня 6 (или корпусе 1), При этом междудавлениями Р, Рт, Р, и Рс; существует постоянная зависимость, при которОй Рпх РуРитак Рл. КРОМЕ ТОГО, Взаслонке 26 выполнено протиаокавитационное центральное углубление, диаметр котарога меньше углублчия 18, но не ,енеедиаметра опла 17 (не обозначено).Вибросуппорт работает следующим образом,Давление Рк по каналам 2 и 3 нагружает полости 4 и 5 силового поршня б многокаскадного усилителя мощности, внутрикоторого размещен дифференциальный эолотниковый управляемый клапан, При этомдавле,-1 ие Рок канала 2 и полости 4 черезканалы 7 крышки 8 поршня 6 нагружаютполость 10 управляемого да.ления поршня9 дифференциального золотника. Одновременнодавление Р., через канал 3 нагружаетканал 15 штока 16 силового поршня б иполость 13 плунжера 12 золотника. Приэтом через жиклер 19 плунжера 12 идет расход в сопло 17, управляемую полость 11давления Рвых и через канал 20 и полость 21 силового поршня 6, а также канал 22 втулки 23 в канал 24, давление Реых в которых определяется клапаном 25, слив из которого направлен в канал, давления Р,л - маслобак станка. Причем задача жиклера 19 - обеспечить давление Рвых в полостях 17 и 11 сопла и канале 24 за счет нагружения клапана 25, Заслонка 26 под действием пружины 27 и увеличивающегося при ее растяжении управляемого давления Ру в полости 10 перекрывает углубление 18 сопла 17 поршня 9, При этом на поршне 9 дифференциального золотника образуется перепад давлений Л Р = Ру - Рвых, где РуРвх, под действием которого она начинает перемещаться влево, При этом пружина 27 растягивается, так как заслонка 26 прижата указанным Л Р к сечению углубления 18 сопла 17 с силой. равной действию Л Р на площадь уггубления 18. Несколько позже в ту же сторону начинает перемещаться и силовой поршень 6. Причем его перемещение влево осуществляется за счет разности площадей полости 4 поршня б и его штоковой полости 5 при повышении давления Ру. При определенном смещении поршня 9 и плунжера 12 влево растяжения пружины 27 хватает, чтобы оторвать заслонку 26 от поршня 9. При этом пружина 27 возвращает заслонку 26 в положение, близкое к исходному. но несколько не доходя до него, так как пружина не нагружена и ее шаг между витками равен шагу в свободном состоянии. Через сопло 17 идет расход из полости 10 в полость 11, перепад давлений на поршне 9 понижается до нуля, так как отсечной клапан 32 под действием Р = Рвх - Ру отсекает давление Рвх от полостей 4 и 10. Запорный элемент 33 клапана 32 перекраивает канал 37 (сопло), При этом пружина 34 уменьшает, а пружина 35 увеличивает свой натяг (фиг.2).После этого поршень 9 начинает перемещаться вправо и цикл повторяется. При этом. обойма 41 резцедержателя совершает размахи колебаний, пропорциональные регулируемому ходу поршня 9 и его плунжеру 12. При этом отсечной клапан 32 открывается при возрастании давления Ру, так Ь Р = Рвх - Ру на нем понижается и пружина 35 возвращает запорный элемент ЗЗ в исходное положение, при котором щелевой зазор й максимален. Отсечной клапан 32 работает с высоким быстродействием. так как гарантийные кольцевые зазоры а и б (фиг. 2) исключают сухое трение при его работе в обе стороны, При этом частота колебаний размаха обоймы регулируется 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 расходом сопротивления 38 канала 2 давле- ния Рх,Размах колебаний исполнительного органа вибрации - силового поршня б со штоком 16 и обоймой 41 резцедержателя регулируется двумя способами, Например, за счет изменения жесткости пружины 27 путем уменьшения или увеличения числа ее рабочих витков при вращении регулировочного элемента 28. При уменьшении числа рабочих витков размах уменьшается и наоборот, Размах колебаний обоймы 41 регулируется также путем изменения давления Рвых, в полости 11 за счет регулируемого клапана 25 постоянного давления. при котором изменяется перепад давлений Л Р, так как давление Рвых в формуле Л Р = Ру - Рвых при этом изменяется в ту или другую сторону. Так, например, при уменьшении давления Рвых Л Р возрастает, сила прижатия заслонки 26 к соплу 17 (углублению 18) увеличивается и пружина 27 растягивается больше. Это увеличивает ход золотника от отрыва заслонки 26 от сопла 17 поршня 9 золотника, а следовательно, и размах колебаний силового поршня 6 и обоймы 41.При уменьшении Л Р на заслонке 26 размах колебаний уменьшается, При этом ход силового поршня 6 влево (при экстремальных перемещениях) демпфируется элементом 42 за счет увеличения давления в месте выступа и впадины и их диаметральных зазорах при скимднии в них рабочей жидкости (масла), а ход поршня. 6 вправо демпфируется (в экстремальных условиях) за счет повышения давления в полости 30 и ее диаметральных зазорах при надвигании в нее штока 31 крышки 8. закрепленной на силовом поршне 6. При этом для исключения образования жесткого гидравлического упора полость 30 сообщена через дроссельный канал 29 элемента 28 с полостью 10 давления Ру, Таким образом, диаметр дросселирующего канала 29 является элементом дополнительного регулирования скорости демпфирования хода силового поршня 6 вправо. Элементы регулирования закрыты резьбовой крышкой 39 корпуса 1. Противокавитационноеуглубление в торце заслонки 26 предохраняет ее от разрушений кавитационного характера, возникающих при минимальных щелевых зазорах, при которых жидкость кавитирует с выделением пузырьков, Углубление позволяет исключить их разрушающее воздействие на торец заслонки эа счет удаления его центральной части от зоны бомбардировки пузырьков (их схлопывания).Углубление 18 сопла 17 в поршне 9 золотника позволяет повысить эффективностьрегулирования размаха колебаний обоймы 41 за счет расширения усилий прижатия заслонки 26 к соплу поршня 9 при изменении перепада давлений на заслонке за счет изменения Ь Р - Ру - Рвах, включающего на величину растяжения пружины 27 заслонки 26 (перепад отрывом заслонки) и ход силового поршня 6 со штоком 16 и обоймой 41. При этом повышение давления Ру в полости 10 (при перекрытии сопла 17 заслонкой 26) останавливаетмногокаскадную систему(силовой поршень 6- поршень 9) до их жесткого упора в крышку 39 корпуса 1 и крышку 8 силового поршня, обеспечивая работу вибросуппорта без стука. "Мягкая" встреча седла сопла 17 поршня 9 с подпружиненной заслонкой 26 исключает их жесткое соударение и обеспечивает высокую работоспособность управляемого золотникового клапана. Четкому срабатыванию заслонки 26 способствует то, что пружина 27 фиксирует заслонку 26 относительно сопла 17 поршня 9 золотника с гарантийными кольцевыми зазорами относительно заслонки 26, крышки 8 и пружины 27, исключающих сухое трение заслонки и пружины о стенки крышки 8, что обеспечивает стабильность параметров вибрации,Формула изобретения1. Гидравлический вибросуппорт, содержащий корпус с крышкой и каналами подвода и отвода рабочей среды и полостями управляемых давлений подвода и отвода, исполнительный элемент, выполненный в виде штока и силового поршня с канатами, установленный в корпусе, заслонку, связанную с пружиной, и обойму реэцедержателя, связанную со штоком исполнительного элемента, отличающийся тем,что,сцелью расширения технологических возможностей за счет повышения мощности выходного сигнала и обеспечения устойчивости параметров вибраций на низких частотах,вибросуппорт снабхйн дифференциальнымзолотником в виде плунжера и поршня ссоплом, расположенным в выполненной в5 силовом поршне полости, при этом междупоршнем золотника и силовым поршнем выполнены полости управляемых давлений, подвода и отвода рабочей среды, соединенные между собой через сопло и выполнен 10 ные в поршне золотника радиальныеканалы, между плунжером и силовым поршнем выполнена полость, соединенная посредством введенного в суппорт жиклера иосевого канала с соплом поршня золотника15 и посредством осевого и радиальных каналов с каналом подвода, полость отвода золотника соединена с каналом отвода. вкотором установлен введенный в суппортклапан регулировки давления, заслонка20 сцентрирована относительно сопла по внут.- реннему диаметру пружины и выполнена сгарантированным кольцевым зазором, авторой конец пружины установлен наружным диаметром в выполненной в крышке25 винтовой канавке и внутренним диаметромна введенном в вибросуппорт регулировочном элементе с винтовой нарезкой. установленном на торце крышки; полость подводазолотника соединена через каналы в крыш 30 кое каналом подвода, в котором установленвведенный в вибросуппорт отсечной клапан,2. Вибросуппорт по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отсечной клапан выполнен35 в виде корпуса с седлом, запорного элемента и двух пружин, причем запорный элементустановлен между пружинами с регулируемым щелевым зазором относительно седлаи гарантированным кольцевым зазором от 40 носительно корпуса.3. Вибросуппорт по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в корпусе поршне икрышке выполнены демпфирующие выступы и впадины.1650377 дактор В.Данко Тираж 539 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина акаэ 1571 ВНИИПИ Госуд 3 35 Составитель А,Абрамов ехред М.Моргентал Корректор В,Гир