Безлюфтовый винтовой привод
1. БЕЗЛЮФТОВЫЙ ВИНТОВОЙ ПРИВОД поступательного перемещения узлов металлорежущих станков, содержащий две кинематически связанные между.собой и общим приводом пары винт-гайка и устройство выбора люфтов, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности привода, его устройство выбора люфтов выполнено в виде двух гидроцилиндров, на поршнях которых установлены 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.
СОЮЗ COBETGHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
09) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП (РЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H Авт0 сн мм видетел ст у (21) 1190562/25-08 (22) 03.10.67 (46) 07.07.84. Бюл. tt 25 (72) Г.П. Стоюхин и Г.С. Андреев (71) Московский станкоинструментальный институт (53) 62-86:621.941.25(088.8) (54)(57) 1. БЕЗЛЮФТОВЪ|Й ВИНТОВОЙ ПРИВОД поступательного перемещения узлов металлорежущих станков, содержащий две кинематически связанные между ,собой и общим приводом пары винт3(5р В 23 S/00; В 23 5/56 гайка и устройство выбора люфтов, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности привода, его устройство выбора люфтов выполнено в виде двух гидроцилиндров, на поршнях которых установлены 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.
2. Привод по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше ния универсальности привода путем одновременного использования одной или двух пар винт-гайка и сторон их
238990 витков, 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 — при— вод с одним силовым винтом и другим.
I ненагруженным (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 соединены трубопроводом с управляющим золотником 13, механически связанным с одним из винтов 3.
Золотник 13 соединен с гидрона5 сосом и через дроссель (или подпорный клапан) 14 с масляным резервуаром. Муфта 15 соединяет винтовой привод с основным приводом станка.
Одновременно с пуском основного привода станка (или ранее) включается гидронасос . Масло поступает к средней канавке корпуса золотника 13 и, пройдя (с потерей давления) через, щели, образованные кромками этой
IS канавки, кромками среднего пояска золотника 13, и кромками двух крайних канавок корпуса и поясков золотника 13, через дроссель 14 сливается в масляный резервуар.
20 При включенной муфте 15 и среднем положении золотника 13 в полостях, образованных проточками этого золотника, устанавливается одинаковое давление масла, которое меньше
25 давления, создаваемого гидронасосом, и больше противодавления, создаваемого дросселем 14. Такое же давление устанавливается и в связанных с этими проточками полостях гидроци30 линдров 5 (в показанной позиции черновой обработки, установленной кранами 12, в полостях со стороны ходовых винтов) . Ходовые винты под воздействием на их поршни давления сходятся до упора в резьбу гаек 8, и зазоры в обеих винтовых передачах устраняются. Полости гидроцилиндров
5 по другую сторону поршней 4 соединены краном 12 с масляным резер40 вуаром.
При выключении муфты 15 стол неподвижен, винты 3 вращаются от вала
7 общего привода. В зависимости от направления вращения винты начинают перемещаться, увлекая за собой вначале только поршни 4 (например
3 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 масляным резервуаром, давление уменьшается, а в правой, соединенной с гидронасосом, давление увеличивается.
Изменяется давление и в полостях цилиндров 51 в правой полости левого цилиндра давление уменьшается, а в левой полости правого цилиндра увеличивается.
На стол действует усилие от раз15 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 изме20 нение величин щелей прекращается.
При небольшом смещении золотника
13 (при наибольших усилиях) давление в правой полости левого цилиндра 5
25 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 внешние силы, направленные в сторону движения стола, (например, усилия от фрезы 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 созда, ется давление, большее чем в
У левой полости правого цилиндра, на величину, необходимую для уравновеши- 50 вания внешних сил. Скорость движения стола и винта 3 снова сравниваются (стол тормозится).
При повороте крана 12 вправо на
90 (при чистовой обработке) к полос- 55 тям, образованным проточками золот.ника 13, подключаютея наружные (по отношению к винтам 3) полости цилинд1
90 4 ров 5, а. внутренние. полости соединяются с масляным резервуаром. Вместо растягивающих усилий на винты 3 действуют усилия сжатия, и зазоры в приводе устраняются ° При таком положении крана 12 усилия распределяются на противоположные стороны витков винтовых пар.
При встречном способе обработки с целью уменьшения износа пары винтгайка 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.
B 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 13 ° Последний, 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. Стол начинает перемещаться вправо.
Привод может быть выполнен с передачей углового перемещения на силовые гайки. В поршни гидроцилиндров могут быть вмонтированы не BHHTbl a гайки. В зависимости от величины усилий сопротивления движению стола
Фиг.2
Составитель
Техред Т. Фанта
Редактор Л. Утехина
Корректор В, Гирняк
Заказ 5438
Тираж 767 Подписное
ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
S 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 узла S левая 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 10 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 подшипни- перемещаться. ках. Винт 21 связан с управляющим При воздействии усилий на стол золотником 22. Пружина 23 постоянно 24 в направлении его движения переустраняет 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 внешних
Золотник 22 подводит масло от гид усилий, производительности насоса ронасоса в левые или правые полости и т.п.
