技術(shù)文章
Technical articlesM1432A型外圓磨床液壓系統(tǒng)的工作原理,現(xiàn)在從工作臺部分、及砂輪架部分、尾架ding尖的液動退回以及其他四個方面來進行講解。
1、工作臺部分
工作臺的縱向往復(fù)運動由 HYY21/3P-25T 型液壓操縱箱控制,該箱由開停閥13、先導(dǎo)閥5、換向閥9和抖動缸6等組成,用來實現(xiàn)工作臺縱向直線往復(fù)運動的開停、調(diào)速、換向、端點停留及抖動等動作。
(1)工作臺直線往復(fù)運動。 將開停閥 13 打開,使其右位接入系統(tǒng)。 在圖15-4所示狀態(tài)下,先導(dǎo)閥5和換向閥 9的閥芯都處于右端 ,油液進入液壓缸15 的右腔 ,推動工作臺向右運動 。 其油路為 :
進油路 :液壓泵1 → 換向閥 9 右位 → 工作臺液壓缸 15 右腔 。
回油路 :工作臺液壓缸15左腔→ 換向閥9右位 → 先導(dǎo)閥5右位 →開停閥13右位 → 節(jié)流閥14→ 油箱 。
當(dāng)工作臺右行至預(yù)定位置時 ,擋鐵撥動換向杠桿 ,將先導(dǎo)閥5的閥芯推至左端 ,控制油路切換 ,使換向閥 9 換向 ,主油路切換 ,工作臺換向左行(詳見換向部分)。其油路如下:
進油路 :液壓泵 1 → 換向閥 9 左位 → 工作臺液壓缸15左腔。
回油路 :工作臺液壓缸 15 右腔 → 換向閥 9 左位 → 先導(dǎo)閥 5 左位 → 開停閥13 右位 → 節(jié)流閥14 → 油箱。
工作臺左行至終點時,又自動換向右行 ,如此不斷往復(fù) ,直到轉(zhuǎn)動開停閥13,使其左位接入系統(tǒng)時,工作臺才停止運動。 工作臺的運動速度可由節(jié)流閥 14 調(diào)節(jié)。
(2)換向。工作臺的換向,是由機動先導(dǎo)閥和和液動換向閥組成的換向回路完成的。工作臺的換向過程分為制動、停留和啟動三個階段 。
① 制動階段。 工作臺換向時的制動又分為兩步,即先導(dǎo)閥的預(yù)制動和換向閥的終制動 。 當(dāng)工作臺右行至接近終點時 ,擋鐵碰撞換向撥桿 ,撥動先導(dǎo)閥的閥芯向左移動 ,先導(dǎo)閥中段的右制動錐逐漸將通向節(jié)流閥 14 的回路通路關(guān)小 ,工作臺逐漸減速 ,實現(xiàn)預(yù)制動 。 當(dāng)先導(dǎo)閥的閥芯超過中位后,控制油路切換,一部分控制油液進入抖動缸 6 左腔 ,使控制閥閥芯快跳 ,另一部分控制油液進入換向閥 9 右端 ,推動閥芯左行。 其控制油路為 :
進油路 :液壓泵 1 → 先導(dǎo)閥 5 左位 → 單向閥 10 → 換向閥 9 右端 。
回油路 :換向閥 9 左端 → 先導(dǎo)閥 5 左位 → 油箱。
由于此時控制油路回油通暢 ,故換向閥 9 的閥芯快速左移,即出現(xiàn)次快跳 ,其右部制動錐迅速關(guān)小主油路回油通道 ,使工作臺迅速制動。 當(dāng)閥芯移動一定距離后 ,壓力油同時進入工作臺液壓缸15 的左右腔 ,工作臺停止運動 ,實現(xiàn)了終制動 。
② 停留。 當(dāng)換向閥 9 的閥芯左移至將直通先導(dǎo)閥 5 的回油路 a1 切斷后 ,次快跳結(jié)束 ,閥芯向左慢速移動 。 此時的回油路改為 :換向閥 9 左端 → 節(jié)流閥 7 → 先導(dǎo)閥 5 左位 → 油箱 。由于換向閥閥芯中部臺肩寬度小于閥體中間沉割槽的寬度 ,在閥芯慢速移動期間 ,工作臺液壓缸 15 左右兩腔繼續(xù)保持相通 ,工作臺仍然停止不動 ,即處于停留狀態(tài) 。通過節(jié)流閥 7 調(diào)節(jié)換向閥 9 閥芯的移動速度 ,即可調(diào)整工作臺在換向時的停留時間 。
③ 啟動 。 當(dāng)換向閥 9 的閥芯慢速左行至其左部環(huán)形槽將油路 a1 、b1 接通后 ,換向閥左端的控制油液回油通暢 ,閥芯快速左移 ,即第二次快跳 。 控制油液回油路改為 :換向閥 9 左端 → 油路 b1 → 換向閥 9 閥芯左部環(huán)形槽 → 油路 a1 → 先導(dǎo)閥 5 左位 → 油箱 。 主油路被迅速切換 ,工作臺快速反向啟動 ,全部換向過程結(jié)束 。預(yù)制動是為了使工作臺減速 ,避免換向沖擊 。 換向閥 9 的閥芯次快跳是為了縮短制動時間 ,提高換向定位精度 ;第二次快跳是為了縮短工作臺的啟動時間 ,保證啟動速度 。
(3)工作臺的抖動 。 當(dāng)磨削長度與砂輪寬度相近的較短表面時 ,為了提高磨削效率 ,降低工件表面粗糙度和提高砂輪耐用度 ,工作臺作短距離(1 ~ 3 m m) 、高頻率(100 ~ 150 次/min)的往復(fù)運動 ,即為抖動 。將工作臺擋鐵之間的距離調(diào)到很小 ,這時先導(dǎo)閥撥桿處于垂直位置 ,先導(dǎo)閥控制的主回油通道和控制油液通道處于左右開閉的極限狀態(tài) ,只要擋鐵推動撥桿向左或右偏移 ,控制油路就迅速接通 ,利用抖動缸使先導(dǎo)閥換向過程迅速完成 ;同時將節(jié)流閥 7 和 11 調(diào)到大開度 ,使先導(dǎo)閥快跳的同時換向閥也快跳到終端 ,沒有換向停留 ,實現(xiàn)高速換向 。 如此反復(fù) ,工作臺即快速抖動 。
(4)工作臺液動和手動的互鎖 。 為了避免工作臺利用液壓傳動做往復(fù)運動時帶動手輪快速旋轉(zhuǎn)而傷人 ,要求工作臺液壓驅(qū)動時 ,手搖機構(gòu)應(yīng)脫開 ,只有在開停閥處于“停”的位置時 ,才能用手輪來搖動工作臺移動 。 當(dāng)開停閥處于“開”的狀態(tài)時 ,其右位接入系統(tǒng) ,壓力油進入互鎖缸 12 上腔 ,推動活塞使齒輪 z1 、z2 脫開嚙合 ,工作臺移動時不能帶動手輪旋轉(zhuǎn) ;當(dāng)開停閥處于“停”的狀態(tài)時 ,其左位接入系統(tǒng) ,互鎖缸 12 的上腔接通油箱 ,活塞在彈簧作用下向上移動 ,使齒輪 z1 、 z2 嚙合 ,此時工作臺液壓缸 15 左右兩腔連通 ,液動停止 ,即可通過手搖機構(gòu)操縱工作臺移動 。 這樣就實現(xiàn)了工作臺液動與手動的互鎖 。
2、砂輪架部分
(1)砂輪架快速進退 。 為了節(jié)約輔助時間 ,提高生產(chǎn)率 ,要求磨削開始時砂輪應(yīng)快速趨近工件 ,測量和裝卸工件時又要求砂輪架快速退回 。將砂輪架快動閥 24 的右位接入系統(tǒng) ,壓力油進入快動缸 29 的右腔 ,砂輪架快速前進 。 其油路為 :
進油路 :液壓泵 1 → 快動閥 24 右位 → 單向閥 28(油路 e2) → 快動缸 29 右腔 。
回油路 :快動缸 29 左腔 → 油路 e1 → 快動閥 24 右位 → 油箱 。
扳動快動閥 24 的手柄 ,使閥的左位接入系統(tǒng) ,則壓力油進入快動缸 29 的左腔 ,砂輪架快速退回 。快動閥處于快進位置時 ,手柄使行程開關(guān) 1S Q 接通 ,頭架電動機和冷卻泵啟動 ;砂輪架快退時 ,行程開關(guān)斷開 ,頭架電動機和冷卻泵自動停止 ,以便測量 。為了防止砂輪架在快速運動終點處產(chǎn)生沖擊 ,在快動缸 29 兩端設(shè)置了緩沖裝置(圖中未畫出) 。在進行內(nèi)圓磨削時 ,內(nèi)圓磨具放下的同時 ,將微動開關(guān)壓下 ,使電磁鐵 1Y A 通電吸合 ,將快動閥 24 鎖定在快進位置上 ,手柄無法扳動 ,避免了誤動作而引起砂輪架快退 ,確保工作安全 。
(2)砂輪架周期進給 。 砂輪架的周期進給,是在工作臺往復(fù)運動行程終了、工作臺換向之前進行的,由進給缸 22 通過其活塞上的棘爪棘輪 、齒輪 、絲杠螺母等傳動副來實現(xiàn)的。 周期進給分為雙向進給、左端進給 、右端進給和無進給四種方式 ,由選擇閥 16 控制 。在圖15-4所示的狀態(tài)下 ,選擇閥處于雙向進給狀態(tài) ,工作臺向右運動 。 當(dāng)工作臺右行至終點時 ,擋鐵撥動換向撥桿 ,先導(dǎo)閥 5 將控制油路切換 ,部分控制壓力油進入進給缸 22 的右腔 ,推動活塞左移 ,使砂輪架在工件的右端進給一次 。 此時控制油液的進油路為 :液壓泵 1 → 先導(dǎo)閥 5 左位 →
選擇閥 16 → 油路 c1 → 進給閥 19 → 油路 d → 進給缸 22 右腔 。
部分控制油液同時經(jīng)節(jié)流閥 18 進入進給閥 19 左端,推動其閥芯移動 ,當(dāng)閥芯移至將油路 c1封閉時 ,砂輪架橫向進給結(jié)束 ,油路 c2 與 d 接通后,進給缸 22 右腔的油液與油箱相通,活塞在彈簧作用下回到右端 ,為下次進給作準(zhǔn)備 。 其回油路為 :進給缸 22 右腔 → 油路 d → 進給閥 19 → 油路
c2 → 選擇閥 16 → 先導(dǎo)閥 5 左位 → 油箱 。
同理 ,當(dāng)工作臺在左端換向時 ,控制油液經(jīng)油路 c2 、d 進入進給缸 22 右腔 ,使砂輪架在工件左端又進給一次 ,實現(xiàn)雙向進給 。
其他幾種進給方式的工作情況可采用類似方法分析 ,不再贅述 。由于液壓進給系統(tǒng)進給量不均勻 ,在精磨時不能滿足微量進給的要求 ,有的磨床取消了砂輪架橫向自動進給系統(tǒng) ,采用了手動進給 。
3、尾架ding尖的液動退回
尾架ding尖平時靠彈簧力頂在工件上 ,依靠液動退回 。 當(dāng)砂輪架處于快退位置時 ,踏下腳踏板 ,使尾架閥 23 的右位接入系統(tǒng) ,液壓泵輸出的壓力油經(jīng)快動閥 24 左位 、尾架閥 23 右位進入尾架缸25 下腔 ,使活塞上移 ,通過杠桿機構(gòu)使ding尖向右退回 。 松開腳踏板后 ,尾架閥 23 左位接入系統(tǒng) ,尾架缸 25 下腔與油箱接通 ,尾架ding尖在彈簧力作用下頂出 ,將工件夾緊 ,同時使尾架缸的活塞復(fù)位 。為了確保工作安全 ,尾架ding尖必須在砂輪架快退時才能松開 。 在砂輪架快進時 ,油路 f 與油箱相通 ,動力來源被切斷 ,即使誤踏腳踏板 ,尾架ding尖也不會松開 。
4、其他
(1)潤滑。磨床工作壓力較低 ,一般不另設(shè)潤滑系統(tǒng) ,而是將液壓泵輸出的壓力油經(jīng)減壓閥或細長孔阻尼后送至潤滑部位 。 在 M1432 A 型外圓磨床液壓系統(tǒng)中 ,液壓泵輸出的部分油液進入潤滑穩(wěn)定器 4 ,由固定節(jié)流閥降壓后 ,經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥分別流入 V 型導(dǎo)軌 、平導(dǎo)軌 、砂輪架絲杠 、螺母副等處進行潤滑 。 潤滑油的壓力由穩(wěn)定器中的溢流閥調(diào)節(jié) 。
(2)砂輪架絲杠和螺母間隙的消除 。 壓力油進入閘缸 26后 ,閘缸柱塞頂緊砂輪架 ,使螺母與絲杠之間的牙側(cè)間隙始終集中在牙型的前側(cè)面 ,從而消除了絲杠和螺母間隙的影響 ,保證了砂輪架快動時的重復(fù)位置精度。
(3)壓力測量。 系統(tǒng)各點壓力,可通過壓力表開關(guān)3 由壓力表測量。 當(dāng)壓力表開關(guān)左位接入系統(tǒng)時 ,測量的是主油路壓力 ;右位接入系統(tǒng)時,測量的為潤滑系統(tǒng)壓力;中位接入系統(tǒng)時,壓力表與油箱相通,不測壓力。