SU883572A1 - Pneumohydraulic two-stage pressure intensifier for hydraulic cylinders of clamping devices - Google Patents

Description

Изобретение относится к зажимныМ гидравлическим приспособлениям для механической обработки деталей и может использоваться в машиностроении для зажима деталей на металлорежущих станках.The invention relates to hydraulic clamping devices for machining parts and can be used in mechanical engineering for clamping parts on metal cutting machines.

Известен пневмогидравлический двухступенчатый усилитель давления для гидравлических цилиндров зажимных приспособлений, содержащий пневмогидравлический насос непрерывного действия, выполненный в виде мультипликатора, в корпусе которого установлены два механически связанных между собой поршня, причем поршень низкого давления установлен с образованием двух пневмополостей, сообщенных через пневмораспределитель с источником сжатого воздуха, а поршень высокого давления установлен с образованием двух гидрополостей, связанных между собой и сообщенных через обратные клапаны и гидрораспределитель с гидроцилиндрами зажимных приспособлений [1].Known pneumatic-hydraulic two-stage pressure booster for hydraulic cylinders of clamping devices, containing a continuous hydraulic pneumatic pump, made in the form of a multiplier, in the housing of which two pistons are mechanically interconnected, and the low-pressure piston is installed with the formation of two pneumatic cavities communicated through a pneumatic distributor with a source of compressed air and the high pressure piston is installed with the formation of two hydraulic cavities associated between fight and communicated via check valves to the hydraulic cylinders and the hydraulic distributor jigs [1].

Недостатком механизма автоматического переключения давления с низкой на высокую ступень давления в известном пневмогидравлическом усилителе давления является сложность конструкции и, как след2 ствие этого, недостаточная надежность. Это вызвано тем, что механизм переключения включает в себя различного рода переключающие клапаны с подвижными деталями, тарированными пружинами, гидролиннями и т.п. К надежности же механизмов автоматического включения высокого давления предъявляются особенно высокие требования, так как в случае, если гидрозажимы подошли в контакт с обрабатываемой деталью от первой ступени давления, а меха10 низм автоматического переключения давления не сработал и высокое давление не включилось, то во время обработки деталь может вырвать из зажимов. Это создает большую опасность в работе с такими механизмами или приводит к браку обрабатывае15 мой детали. Дополнительные сигнализаторы отсутствия высокого давления при зажиме детали также ненадежны.The disadvantage of the automatic pressure switching mechanism from low to high pressure level in the known pneumohydraulic pressure amplifier is the design complexity and, as a result, insufficient reliability. This is because the switching mechanism includes various types of switching valves with moving parts, calibrated springs, hydraulic lines, etc. The reliability of automatic high-pressure switching mechanisms is particularly high, since if the hydraulic clamps came into contact with the workpiece from the first pressure stage, and the automatic pressure switching mechanism did not work and the high pressure did not turn on, then during processing can tear out of the clamps. This creates a great danger in working with such mechanisms or leads to rejection of the workpiece. Additional indicators of the absence of high pressure when clamping parts are also unreliable.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежностиThe purpose of the invention is to simplify the design and increase reliability.

Указанная цель достигается тем, что связь гидрополостей выполнена в виде калиброванного отверстия в поршне высокого давления.This goal is achieved by the fact that the connection of the hydraulic cavities is made in the form of a calibrated hole in the high pressure piston.

На фиг. 1 показана принципиальная схема усилителя давления; на фиг. 2 — двухступенчатый насос непрерывного действия, продольный разрез; на фиг. 3 — сечениеА—А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б—Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В—В на фиг. 2.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a pressure amplifier; in FIG. 2 - two-stage continuous pump, longitudinal section; in FIG. 3 - section A — A in FIG. 2; in FIG. 4 - section B — B in FIG. 2; in FIG. 5 is a section B — B in FIG. 2.

Пневмогидравлический двухступенчатый усилитель давления для гидравлических цилиндров зажимных приспособлений содержит пневмогидравлический насос 1 непрерывного действия, в корпусе 2 которого установлены два механически связанных между собой поршня 3 и 4. Поршень 3 низкого давления установлен с образованием двух пневмополостей 5 и 6 сообщенных через пневмораспределитель 7, регулятор давления 8 с источником сжатого воздуха 9, а поршень 4 высокого давления установлен с. образованием гидрополостей 10 и 11, сообщенных через обратные клапаны 12 и 13, и гидрораспределитель 14 с гидроцилиндрами 15 зажимных приспособлений. Связь гидрополостей 10 и II выполнена в виде калиброванного отверстия 16 в поршне 4 высокого давления. Поршни 3 и 4 связаны между собой штоком 17. Шток 18 и механизм реверса .19 предназначены для переключения пневмораспределителя 7. Механизм реверса 19 состоит из подпружиненных вилок 20, связанных со штоком 18. Пневмораспределитель 7 состоит из золотника 21, корпуса 22 и валика 23. Подпружиненный упор 24 предназначен для предварительного поджатия золотника 21 к корпусу 22. Обратный клапан 12 состоит из шарика 25 и гайки 26. Гидрополость 10 сообщена с гидрораспределителем через обратный клапан 27.The pneumatic-hydraulic two-stage pressure booster for the hydraulic cylinders of the clamping devices contains a continuous hydraulic pneumatic pump 1, in the housing 2 of which two pistons 3 and 4 are mechanically connected to each other. 8 with a source of compressed air 9, and a high pressure piston 4 is installed with. the formation of hydraulic cavities 10 and 11, communicated through check valves 12 and 13, and a control valve 14 with hydraulic cylinders 15 clamping devices. The connection of the hydraulic cavities 10 and II is made in the form of a calibrated hole 16 in the high pressure piston 4. Pistons 3 and 4 are interconnected by a rod 17. The rod 18 and the reverse mechanism .19 are designed to switch the pneumatic distributor 7. The reverse mechanism 19 consists of spring-loaded forks 20 connected to the stem 18. The air distributor 7 consists of a spool 21, a housing 22 and a roller 23. The spring-loaded stop 24 is designed for pre-pressing the valve 21 to the housing 22. The check valve 12 consists of a ball 25 and a nut 26. The hydraulic cavity 10 is in communication with the control valve through the check valve 27.

Пневмогидравлический усилитель давления работает следующим образом.Pneumohydraulic pressure amplifier operates as follows.

При подключении усилителя к источнику 9 сжатого воздуха, через регулятор 8 давления и пневмораспределитель 7 воздух поступает в полость 6. Поршень 3 совместно с поршнем 4 перемещается вверх, при этом в полость 11 поступает рабочая жидкость, а из полости 10 вытесняется в гидроцилиндры 15 и частично через калиброванное отверстие 16 в поршне 4 — в полость 11. При подходе поршня 3 к крайнему верхнему положению при помощи штока 18 и вилок 20 механизма реверса 19 переключается пневмораспределитель 7, воздух поступает в полость 5 и поршень 3 перемещается вниз. В этом случае рабочая жидкость через обратный клапан 17 в поршне •4 перегоняется из полости 11 в полость 10, а избыток ее, равный по объему вдвинутому штоку 17, вытесняется в гидроцилиндры 15.When the amplifier is connected to a source of compressed air 9, through the pressure regulator 8 and the pneumatic distributor 7, air enters the cavity 6. The piston 3 together with the piston 4 moves upward, while the working fluid enters the cavity 11, and is displaced from the cavity 10 into the hydraulic cylinders 15 and partially through the calibrated hole 16 in the piston 4 - into the cavity 11. When the piston 3 approaches the extreme upper position with the help of the rod 18 and forks 20 of the reverse mechanism 19, the air distributor 7 switches, air enters the cavity 5 and the piston 3 moves down. In this case, the working fluid through the check valve 17 in the piston • 4 is distilled from the cavity 11 into the cavity 10, and its excess, equal in volume to the retracted rod 17, is displaced into the hydraulic cylinders 15.

В крайнем нижнем положении поршня 4 опять переключается пневмораспределительIn the extreme lower position of the piston 4, the air distributor switches again

7, и поршень 4 перемещается вверх.7, and the piston 4 moves up.

Таким образом, на первой ступени работы усилитель давления обеспечивает высокую производительность, необходимую для быстрого подвода гидроцилиндров к детали.Thus, at the first stage of operation, the pressure amplifier provides the high productivity necessary for the quick supply of hydraulic cylinders to the part.

После достижения верхнёго предела низкой ступени давления высокая ступень давления получается при вдвижении штока 17 в полость 11 за счет разницы площадей поршня 3 и штока 17. Калиброванное отверстие 16 в поршне 4 при этом соединяет полости 10 и 11, где и создается высокое давление. При выдвижении штока 17 происходит засасывание рабочей жидкости в полость 11.After reaching the upper limit of the low pressure stage, a high pressure level is obtained by moving the rod 17 into the cavity 11 due to the difference between the areas of the piston 3 and the rod 17. In this case, a calibrated hole 16 in the piston 4 connects the cavities 10 and 11, where high pressure is created. When the rod 17 is extended, the working fluid is sucked into the cavity 11.

Для отжима детали переводится в другое положение гидрораспределитель 14, при этом происходит отвод гидроцилиндров.To spin the part, the valve 14 is moved to a different position, while the cylinders are retracted.

Предлагаемая конструкция за счет ав-. томатического разделения тактов подвода гидроцилиндров и зажима детали в насосе непрерывного действия позволяет при малой мощности, металлоемкости и габаритах усилителя давления получить высокую скорость зажима деталей для большого количества гидроцилиндров зажимных приспособлений.The proposed design due to av. Tomato separation of strokes for supplying hydraulic cylinders and clamping a part in a continuous pump allows for low power, metal consumption and dimensions of a pressure amplifier to obtain a high clamping speed of parts for a large number of hydraulic cylinders of clamping devices.

Claims (2)

На фиг. 1 показана принципиальна  схема усилител  давлени ; Ffa фиг. 2 - двухступенчатый насос непрерывного действи , продольный разрез; на фиг. 3 - сечениг А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение на фиг. FIG. 1 is a circuit diagram of a pressure booster; Ffa FIG. 2 — two-stage continuous pump, longitudinal section; in fig. 3 - section A-A in FIG. 2; in fig. 4 is a section BB in FIG. 2; in fig. 5 is a sectional view in FIG. 2. ПневмогидравлическиЙ двухступенчатый усилитель давлени  дл  гидравлических цилиндров зажимных приспособлений содержит ПневмогидравлическиЙ насос 1 непрерывного действи , в корпусе 2 которого установлены два механически св занных между собой поршн  3 и 4. Поршень 3 низкого давлени  установлен с образованием двух пневмополостей 5 и 6 сообщенных через пневмораспределитель 7, регул тор давлени  8 с источником сжатого воздуха 9, а поршень 4 высокого давлени  установлен с образованием гидрополостей 10 и 11, сообщенных через обратные клапаны 12 и 13, и гидрораспределитель 14 с гидроцилиндрами 15 зажимных приспособлений. Св зь гидрополостей 10 и 11 выполнена в виде калиброванного отверсти  16 в поршне 4 высокого давлени . Поршни 3 и 4 св зарты между собой штоком 17. Шток 18 и механизм реверса .19 предназначены дл  переключени  пневмораспределител  7. Механизм реверса 19 состоит из под тружиненных вилок 20, св 1занных со штоком 18. Пневмораспределитель 7 состоит из золотника 21, корпуса 22 и валика 23. Подпружиненный упор 24 предназначен дл  предварительного поджати  золотника 21 к корпусу 22. Обратный клапан 12 состоит из шарика 25 и гайки 26. Гидрополость 10 сообщена с гидрораспределителем через обратный клапан 27. ПневмогидравлическиЙ усилитель давлени  работает следующим образом. При подключении усилител  к источнику 9 сжатого воздуха, через регул тор 8 давлени  и пневмораспределитель 7 воздух поступает в полость 6. Порщень 3 совместно с поршнем 4 перемещаетс  вверх, при этом в полость 11 поступает рабоча  жидкость, а из Г1олости 10 вытесн етс  в гидроцилиндры 15 и частично через калиброванное отверстие 16 в поршне 4 - в полость 11. При подходе поршн  3 к крайнему верхнему положению при помощи штока 18 и вилок 20 механизма реверса 19 переключаетс  .пневмораспределитель 7, воздух поступает в полость 5 и поршень 3 перемещаетс  вниз. В этом случае рабоча  жид кость через обратный клапан 17 в поршне 4 перегон етс  из полости II в полость 10, а избыток ее, равный по объему вдвинутому штоку 17, вытесн етс  в гидроцилиндры 15. В крайнем нижнем положении поршн  4 оп ть переключаетс  пневмораспределитель 7, и поршень 4 перемещаетс  вверх. Таким образом, на первой ступени работы усилитель давлени  обеспечивает высокую производительность, необходимую дл  быстрого подвода гидроцилиндров к детали. После достижени  верхнего предела низкой ступени давлени  высока  ступень дав-, лени  получаетс  при вдвижении штока 17 в полость 11 за счет разницы площадей поршн  3 и штока 17. Калиброванное отверстие 16 в поршне 4 при этом соедин ет полости 10 и II, где и создаетс  высокое давление . При выдвижении штока 17 происходит засасывание рабочей жидкости в полость 11. Дл  отжима детали переводитс  в другое положение гидрораспределитель 14, при этом происходит отвод гидроцилиндров. Предлагаема  конструкци  за счет ав-. томатического разделени  тактов подвода гидроцилиндров и зажима детали в насосе непрерывного действи  позвол ет при малой мощности, металлоемкости и габаритах усилител  давлени  получить высокую .скорость зажима деталей дл  большого количества гидроцилиндров зажимных приспособлений . Формула изобретени  ПневмогидравлическиЙ двухступенчатый усилитель давлени  дл  гидравлических цилиндров зажимных приспособлений, содержащий ПневмогидравлическиЙ насос непрерывного действи , выполненный в виде мультипликатора, в корпусе которого установлены два механически св занных между собой поршн , причем поршень низкого давлени  установлен с образованием двух пневмополостей, сообщенных через пневмораспределитель с источником сжатого воздуха , а поршень высокого давлени  установлеи с образованием двух гидрополостей, св занных между собой и сообщенных через обратные клапаны и гидрораспределитель с гидроцилиндрами зажимных приспособлений , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повыщени  надежности, св зь гидрополостей выполнена в виде калиброванного отверсти  в поршне высокого давлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 337231, кл. F 15 В 3/00, 1970.2. Pneumohydraulic two-stage pressure booster for hydraulic cylinders of clamping devices contains a Pneumohydraulic pump 1 of continuous action, in case 2 of which two mechanically interconnected pistons 3 and 4 are installed. Low pressure piston 3 is installed to form two pneumatic cavities 5 and 6 communicated through pneumatic distributor 7 , a pressure regulator 8 with a source of compressed air 9, and a high pressure piston 4 installed with the formation of hydraulic cavities 10 and 11, communicated through check valves 12 and 13, and a hydraulic valve 14 with hydraulic cylinders 15 clamping devices. The connection of hydraulic cavities 10 and 11 is made in the form of a calibrated orifice 16 in the high-pressure piston 4. Pistons 3 and 4 are bolted to each other by a rod 17. A rod 18 and a reversal mechanism .19 are intended for switching the pneumatic distributor 7. The mechanism of the reverse 19 consists of spring-loaded forks 20 connected with a rod 18. The pneumatic distributor 7 consists of a spool 21, body 22 and roller 23. Spring-loaded stop 24 is designed to preload the spool 21 to the housing 22. The check valve 12 consists of a ball 25 and a nut 26. The hydraulic lumen 10 is in communication with the hydraulic distributor via a non-return valve 27. The pneumatic-hydraulic pressure booster operates as follows m manner. When the amplifier is connected to the source 9 of compressed air, through the pressure regulator 8 and the pneumatic distributor 7 air enters the cavity 6. The piston 3 together with the piston 4 moves upwards, while the working fluid enters the cavity 11 and is displaced from the cavity 10 into the hydraulic cylinders 15 and partially through the calibrated orifice 16 in the piston 4 into the cavity 11. When the piston 3 approaches the extreme upper position by means of the rod 18 and the forks 20 of the reverse mechanism 19, the pneumatic distributor 7 switches, air enters the cavity 5 and the piston 3 moves h. In this case, the working fluid through the check valve 17 in the piston 4 is distilled from the cavity II into the cavity 10, and its excess, equal in volume to the pushed rod 17, is displaced into the hydraulic cylinders 15. In the lowest position of the piston 4, the pneumatic distributor 7 switches and the piston 4 moves upwards. Thus, at the first stage of operation, the pressure amplifier provides the high performance required for the rapid supply of hydraulic cylinders to the part. After reaching the upper limit of the low pressure level, a high pressure level is obtained when the rod 17 moves into the cavity 11 due to the difference in the areas of the piston 3 and the rod 17. The calibrated bore 16 in the piston 4 connects the cavities 10 and II, where a high pressure When the stem 17 is extended, the working fluid is sucked into the cavity 11. The valve 14 is moved to a different position to spin the part, and the hydraulic cylinders are retracted. We offer designs by AB-. By automatically separating the strokes for supplying hydraulic cylinders and clamping parts in a continuous pump, with low power, metal intensity and dimensions of the pressure amplifier, a high clamping speed of parts for a large number of hydraulic cylinders of clamping devices is obtained. Pneumohydraulic two-stage pressure booster for hydraulic cylinders of clamping devices, comprising a pneumatichydraulic pump of continuous action, made in the form of a multiplier, in the case of which two mechanically interconnected pistons are installed, with the low pressure piston being connected to form a pneumatic distributor. compressed air, and the high-pressure piston is installed with the formation of two hydraulic cavities, Interconnected and communicated via check valves and a hydraulic valve with hydraulic cylinders of clamping devices, characterized in that, in order to simplify the design and increase reliability, the coupling of the hydraulic cavities is made in the form of a calibrated orifice in the high-pressure piston. Sources of information taken into account in the examination I. USSR author's certificate № 337231, cl. F 15 V 3/00, 1970. -19-nineteen UВUB z; 2 ;j ziz; 2; j zi л/l / Фиг. 4FIG. four IS 2bIS 2b