Гидростатический опорный узел

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1765539

Ф

S (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 281178 (21) 2690613/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230980. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 02.10. 80 (51)М. Кл

F 16 С 32/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 822..5(088.8) (72) Авторы изобретения

Я.И.Менделевский и В.Я.Эглитис,, у, с

Г

1 (71) Заявитель (54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ОПОРН61Й УЗЕЛ

Изобретение относится к машиностроению, точнее к шпиндельным гидростатическим узлам металлорежущих станков, и .может быть использовано в металлорежущих, например ,отделочно-расточных станках.

Известен гидростатический опор-. .ный узел, содержащий размещенный в корпусе на гидростатических подшипниках вал, на наружной поверхности которого расположен, по меньшей мере, один управляющий карман, сообщающийся с источником подачи смазки под давлением посредством выполненного в корпусе канала и размещенных в теле вала гидромуфты и каналов P5 .

Известный узел обеспечивает возможность регулирования положения вала относительно оси отверстия корпуса, однако он обладает целым рядом существенных недостатком, усложняющих его конструкцию и снижающих эксплуатационные и технические воэможности. К основным из них можно отнести следующие:

1. Так как в известном узле для подачи смазки в управляющий карман имеются гидромуфта и каналы внутрй вращающегося вала, эти каналы ослабляют сечение (и тем самым, его жесткость).

2. Центробежные силы, действующие на смазку в этих каналах вала, изменяют отрегулированное необходимое давление смазки в управляющих карманах, что нарушает предварительную настройку давления, снижает точность смещения вала и, тем самьм, точность подналадки режущего инструмента.

3. В известном узле регуляторы

15 давления смазки, подаваемой в управляющий карман на валу, отрегулированы предварительно и не изменяют величину этого давления в зависимости от угла поворота вала.

20 Поэтому, в известном узле нет возможности изменять давление в управляющем кармане в фазе от угла поворота вала, что необходимо, например,для создания компенсаций пе25 ременных по фазе нагрузок на вал, обеспечения контролируемых микроколебаний вала, обеспечения обработки иэделий -с наложенными вибрациями, для обработки нецилиндрических поверхностей и т.п.

765539

Цель изобретения — упрощение конструкции при одновременном повышении эксплуатационных и технологических характеристик.

Указанная цель достигается тем, что управляющий карман выполнен в видв кольцевой канавки, имечяаей расширенный вдоль оси вала участок, при этом глубина расширенного участка кольцевой канавки выполнена большей, чем глубина самой кольцевой канавки.

На фиг. 1 изображен гидростатический опорный узел, продольный осевой разрез, на фиг. 2 — разрез по

A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — вид по

Б на фиг. 2.

Гидростатический опорный узел содержит корпус 1 с отверстием 2, внутри которого смонтирован с возMoEHocTbio вращения вал 3. Между корпусом 1 и валом 3 образованы гидростатические радиальные 4 и упорные подшипники 5, сообщенные каналами

6 и 7 с дросселями 8 с источником

9 подачи смазки под давлением. На корпусе 1 закреплены крышки 10, образующие совместно с каналами 11, 12 и кольцевыми канавками 13 полость слива смазки, которая каналом 14 сообщена с резервуаром источника 9.

Иа наружной поверхности 15 вала 3 выполнен управляющий карман 16 в виде кольцевой канавки 17 с глубиной

h (фиг. 2 и 3), имеющей расширенный

Участок 18; глубина которого обозначена h .Управляющий карман 16 отдален от канавок 13 дросселирующими щелями 19 (фиг. 1). В корпусе 1 выполнен канал 20, сообщенный, с одной стороны, с канавкой 17, а с другой — магистралями 21 через золотник 22 и магистраль 23 с источником 9 подачи смазки. В магистрали

6 также установлен золотник давления 24. На валу 3 закреплен резец

25, который сориентирован относитель но расширенного участка 18 управляющего кармана 16.

Гидростатический опорный узел работает следующим образом.

Смазка под -давлением от источника 9 подается по магистралям ° 6 и 1 к гидростатическим радиальным 4 и упорным подшипникам 5, вытекает в полость слива смазки и по каналу 14 возвращаетея в резервуар источника

9. При этом вал 3 центрируется внутри отверстия 2 корпуса 1 и может вращаться в н м для выполнения, например, расточной операции с помощью резца 25.

При необходимости можно изменить положение вала 3 управлением золотником 24. Давление смазки, подаваемой до магистралям 6 и 7, уменьшается, например до 1-2 кг/см» а по м гистрали 23 через золотник 22, магистраль 21 и канал 20 смазка под

1. Гидростатический опорный узел, содержащий размещенный в корпусе на

1О

40 давлением подается в кольцевую к,— навку 17 управляющего кармана 16.

Так как кольцевая канавка 17 имеет расширенный участок 18, то силы, обусловленные давлением смазки в управляющем кармане 16 и, действующие на вал 3 в радиальном направлении, неодинаковы в различных направлениях и наибольшие в зоне расширенного участка 18. Поэтому вал 3 под действием сил в зоне расширенного участка 18 смещается относительно поверхности 2 корпуса 1. Так как в предлагаемом гидростатическом опорном узле управляющий карман

16 выполнен в виде кольцевой канавки 17, окружающей вал 3 и имеющей расширенный участок 18, а канал 20 в корпусе 1 узла для подачи смазки в управляющий карман 16 сообщен непосредственно с канавкой 17, отпадает необходимость в дополнительной гидромуфте и каналах внутри вала, что имеет место в иЗвестном шпиндельном узле. B результате этого здесь не ослабляется сечение вала и не уменьшается его жесткость, центробежные силы не вызывают изменения отрегулированных давлений смазки в управляющем кармане. Это обеспечивает упрощение конструкции узла при одновременном повышении эксплуатационных характеристик узла. (точности работы, жесткости, надежности).

При этом в ряде случаев целесообразно глубину расширенного участку 18 канавки 17 выполнять большей, чем глубина остальной части канавки 17, .причем глубину остальной части канавки 17 целесообразно выполнять в пределах от 0,005 до 0,1 м.

При таком исполнении смазка при прохождении по канавке 17 на пути от канала 20 до расширенного участка

18 канавки 17 будет дросселироваться, и давление смазки в зоне расширенного участка 18 будет изменяться автоматически, в эависимости от фазового угла поворота вала 3 относительно канала 20 корпуса. При этом, в зависимости от угла поворота вала

3 относительно корпуса 1, на него будет действовать в радиальном направлении переменная по величине сила, что может быть использовано для компенсации внешних карманных сил, действующих на вал 3 в процессе работы опорного узла.

Предлагаемый гидростатический опорный узел может быть использован, например,для осуществления отвода резца от обработанной поверхности изделия перед его выводом иэ изделия.

Формула изобретения

765539 гидростатических подшипниках вал, на наружной поверхности которого расположен, по меньшей мере, один управляющий карман, сообщающийся с источником подачи смазки под давлением посредством выполненного в корпусе канала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции при одновременном повышении эксплуатационных и технологических характеристик, управляющий карман выполнен в вчде кольцевой канавки, имеющей расширенный вдоль оси вала участок.

2. Узел по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что глубина расширенного участка кольцевой канавки выполнена большей, чем глубина самой кольцевой канавки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ВША Р 3622247, кл. 408-147, 1971.

765539

ВиЗ б

1б

Составитель Т.Хромова

Редактор Т. Кугрышева Техред С. Беца

Корректор Н.Григорук

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ б911/13 Тираж 1095

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5