Основные сведения о гидравлических устройствах станков
Гидравлические устройства в зубошлифовальных станках используют для автоматического регулирования рабочего процесса, осуществления вращательного и поступательного перемещения рабочих органов станка, перемещения плунжеров храповых механизмов, зажимов узлов, а также для осуществления централизованной смазки узлов станка. В состав гидравлического привода станка входит насосная установка, фильтры, дроссели, клапаны, распределительные золотниковые устройства, реле давления и другая регулирующая и направляющая аппаратура. Совокупность всех гидравлических устройств и трубопроводов станка называется гидросистемой.
Гидроприводы станков работают на чистых минеральных маслах, основными характеристиками которых являются вязкость, сжимаемость, склонность к пенообра-зованию и стойкость к образованию эмульсии. Вязкость масла выражается в сантистоксах (сСт). В гидросистемах зубошлифовальных станков применяют индустриальные гидравлические масла основных марок серии ИГП, например марки ИГП 18, ИГП 30 по ТУ 38-10-1413—78 с вязкостью соответственно 18 и 30 сСт при температуре +50°С, а также заменяющие их индустриальные масла марок И-20А (ГОСТ 20799—75) и ВНИИ НП 403 (ГОСТ 16728—78). Хотя сжимаемость масла и незначительная, она может резко увеличиться при попадании в гидросистему воздуха, о чем свидетельствует пена на поверхности масла в гидробаке, а также изменение цвета масла. Чтобы исключить возможность попадания воздуха в гидросистему, необходимо тщательно уплотнять все соединения в трубопроводах, а также поддерживать уровень масла в резервуаре выше концов всасывающей и сливной труб.
Масло в магистраль гидросистемы нагнетается насосом. Наиболее простым является шестеренный насос, который чаще всего используют в смазочных системах станков. Устройство шестеренного насоса показано на рис. 120. В расточках корпуса 1 размещены зубчатые колеса 2 и 3 с посадкой скольжения по диаметру вершин и по торцам. При вращении колес от внешнего привода во впадинах зубьев в зонах их соприкосновения с корпусом насоса образуются закрытые камеры, которые переносят масло из полости всасывания в полость нагнетания (вых). В насосных установках гидростанций используют пластинчатые насосы одинарные или сдвоенные. На рис. 121 показано устройство одинарного пластинчатого насоса. Во вращающемся роторе 3 установлены выдвижные пластины, пара из которых, например 1 и 2, образует рабочую камеру. Увеличение и уменьшение объема рабочей камеры осуществляется за счет статорного кольца 4, который имеет эллиптическую форму внутренней поверхности. Пластины, проходя над отверстиями всасывания, расположенными в зоне наибольшего объема камер, захватывают порцию масла и переносят его к отверстиям нагнетания 5, расположенным в зоне камер меньшего объема, откуда масло выталкивается в гидросистему станка.
Большое значение для нормальной работы гидроаппаратов имеет чистота масла. Загрязняющие масло частицы находятся в масле во взвешенном состоянии и попадают в него как в начальном состоянии, так и в результате износа гидравлических агрегатов или смазываемых механизмов. Очистка масла производится с помощью фильтров, которые по тонкости фильтрации делятся на фильтры грубой, нормальной и тонкой очистки. Фильтры грубой очистки задерживают частицы размером более 0,1 мм, нормальной очистки — размером от 0,10 до 0,05 мм, тонкой очистки — размером менее 0,05 мм. Загрязняющие частицы задерживаются в фильтрах с помощью стальных пластин (рис. 122, а), поворачиваемых рукояткой, сеток или пористых материалов типа войлочных или фетровых колец.
Для изменения направления движения потока рабочей жидкости или его останова в магистралях гидросистемы устанавливают золотниковые гидрораспределители с ручным, механическим, гидравлическим, пневматическим, пневмогидравлическим, электрическим и электромагнитным управлением. Гидрораспределитель с электромагнитным управлением с двумя электромагнитами показан на рис. 1123. Он состоит из корпуса 4, к которому прикреплены магниты 1 и 8, снабженные толкателями 3 и 7. Внутри корпуса помещен золотник 5, удерживаемый в среднем положении двумя пружинами 2 и 6. В корпусе 4 имеются два отверстия А и В для присоединения аппарата к потребителю, например к гидроцшгиндру, и два отверстия, расположенных перпендикулярно А и В для входа основного потока в гидроаппарат (обозначается буквой Р) и для выхода основного потока, возвращаемого в бак (обозначается буквой Т). В среднем положении золотника 5 отверстия А и В заперты. При включении одного из электромагнитов толкатель сместит золотник и откроет доступ основному потоку масла в одну из рабочих полостей цилиндра, а вторую соединит со сливом.
Гидрораспределители с двумя электромагнитами применяют в том случае, когда необходимо остановить рабочий орган станка в каком-либо промежуточном положении.
В остальных случаях используют гидрораспределители с одним электромагнитом.
Силовым органом станка чаще всего является гидроцилиндр, который используют для перемещения рабочих органов типа стола, бабки изделия или бабки инструмента, переключения блоков зубчатых колес, включения храповых механизмов подач, зажимов рабочих органов и др. Гидроцилиндры по диаметру поршня и штока строго стандартизованы. Имеются также полностью стандартные конструкции гидроцилиндров. В зубошлифовальных станках чаще всего применяют гидроцилиндры оригинальной конструкции.
На рис. 124 изображен гидроцилиндр храпового механизма радиальной подачи станка 5Д833. В корпусе 1 смонтирован плунжер-рейка 2, сцепленная с зубчатым колесом 4, которое, в свою очередь, связано с собачкой храпо-Рис. 124. Гидроцилиндр вого механизма. Масло от гидросистемы постоянно подается через штуцер 3 в штоковую полость, удерживая плунжер в исходном правом положении. При необходимости поворота храпового механизма масло дополнительно подается через штуцер 5 в поршневую полость гидроцилиндра. Из-за разности площадей поршневой и штоковой полости усилие справа будет больше, в результате чего плунжер переместится влево и повернет зубчатое колесо на определенный угол. При снятии давления справа (поршневая полость) плунжер возвратится в правое исходное положение.