Пристрій для автоматичного балансування

Пристрій для автоматичного балансування, що містить дві площини корекції, які розташовані всередині шпиндельної бабки, і в яких містяться корегуючі диски, пристрої фіксації корегуючих дисків відносно шпинделя та привід повороту корегуючих дисків в положення компенсації технологічного дисбалансу, який відрізняється тим, що одна площина корекції розташована всередині шпиндельної бабки між передньою та задньою опорою, а друга на консолі шпинделя як можна ближче до вектора технологічного дисбалансу, при цьому привід корегуючих дисків містить керуючий золотник, подільник потоку та циліндри, в які вставлені гальмові поршні, які розташовані напроти бокових поверхонь корегуючих дисків і мають можливість переміщуватися під дією тиску робочої рідини вдовж осі шпинделя для створення гальмових моментів на корегуючих дисків у ВІДПОВІДНОСТІ до величин прохідних перерізів подільника потоку Винахід відноситься до машинобудівної галузі і може бути використаний для динамічного врівноважування високошвидкісних роторів працюючих зі змінним технологічним дисбалан-сом, наприклад для балансування неврівноваже-них шпинделів верстатів, роторів центрифуг та інших незбалансованих валів Відомо пристрій для динамічного (моментносилового) балансування шпинделя шліфувального верстата (Пат № 37851 кл 42к, 33, ГДР) У цьому пристрої в двох площинах корекції І і II розташованих із торців шліфувального круга розміщені кільцеві коригувальні маси, які мають можливість повертатися відносно осі обертового шліфувального круга в процесі коригування Поворот коригуючих кілець у положення врівноважування дисбалансу здійснюється за допомогою по во ротно-передатного механізму і здійснюється по черзі в кожній площині корекції І і II Сигнал для початку або закінчення процесу балансування надходить від датчика виміру вібрацій ротора Для здійснення динамічного балансування круга встановлено по одному поворотнопередатному механізму в кожній із площин корекції ротора Недоліком даного пристрою є необхідність почергового врівноважування ротора в кожній із площин корекції, що подовжує балансуючий цикл і знижує точність врівноважування Незручність в обслуговуванні пристрою внаслідок незахищеності коригувальних мас і у випадку улучення ВІДХОДІВ шліфування в балансувальну систему може виникнути розбалансування ротора Найбільш близьким до винаходу є пристрій для автоматичного балансування ротора в двох площинах корекції (див кн Горбунов Б И , Гусев В Г Уравновешивающие устройства шлифовальных станков - М Машиностроение, 1976, рис 41, стор 69), прийнятий за прототип, як такий, що має найбільшу КІЛЬКІСТЬ спільних ознак з запропонованим розв'язанням Врівноважування за допомогою даного пристрою здійснюється одночасно в двох площинах корекції І і II, розташованих усередині втулки на яку кріпиться шліфувальний круг Для усунення динамічної неврівноваженості ротора встановлені два пристрія для статичного балансування, по одному в кожній площині корекції Пристрої містять коригувальні кільця (диски), та привід для їх повороту у положення компенсації технологічного дисбалансу, котрий здійснюється через водило парою електродвигунів Сигнал на вмикання електродвигунів і поворот коригувальних кілець подається через датчик зворотного зв'язку, пристрій посилення і порівняння фактичних коливань ротора і заданих У основу винаходу поставлено задачу вдосконалити пристрій для автоматичного балансування (див кн Горбунов Б И , Гусєв В Г Уравновешивающие устройства шлифовальних станков - М Машиностроение, 1976, рис 41, стор 69) шляхом о> о ю 50229 спрощення конструкції пристрою и адаптації його до шпинделя токарного верстату, щоб забезпечити раціональне розміщення площин корекції на роторі однієї усередині шпиндельної бабки верстата в МІСЦІ найбільшого зсуву шпинделя під дією технологічного дисбалансу, інший на консолі шпинделя якнайближче до неврівноваженої заготовки Удосконалення полягає в тому, що в запропонованому пристрої в площині корекції І коригувальні диски розташовані всередині шпиндельної бабки між опорами, у ІІ-й площині диски розташовані на втулці, яка одним кінцем кріпиться до переднього кінця шпинделя (на консолі), а на інший її кінець кріпиться токарний патрон При цьому привід корегуючих дисків містить керуючий золотник, дільник потоку, та пристрій гальмування дисків у площинах корекції І і II, якій містить циліндри у які вставлені гальмові поршні, і вони розташовані навпроти бокових поверхонь коригувальних дисків Поршні мають можливість переміщуватися в циліндрах вдовж осі шпинделя, під дією тиску робочої рідини до зіткнення з поверхнями коригувальних дисків, створюючи тим самим зусилля для гальмування останніх Удосконалення дозволить розширити галузь розміщення площин корекції на роторі, для встановлення у них коригувальних мас з пристроєм їхнього гальмування для здійснення динамічного балансування Загальний вид пристрою наведено на фігурі Пристрій для автоматичного балансування містить дві площини корекції І і II Площина корекції І розташована усередині шпиндельної бабки токарного верстата в МІСЦІ найбільшого прогину шпинделя 1 від дії технологічного дисбалансу Площина корекції II розташована на передньому КІНЦІ шпинделя, якнайближче до неврівноваженої заготовки, що оброблюється У кожній із площин корекції на радіальних підшипниках встановлена пара коригувальних (неврівноважених) дисків, у площині І розташовані диски 2, 3, у площині II розташовані диски 4, 5 Кутове положення коригувальних дисків 2, 3 фіксується за допомогою підпружених кульок 6, 7, а дисків 4, 5 за допомогою підпружених кульок 8, 9, що входять у лунки, які виконані на бічних поверхнях коригувальних дисків В площині корекції І диски встановлені на шпинделі 1 перед передньою опорою, а в площині корекції II на втулці 10, яка за допомогою гвинтів 11 кріпиться до кінця шпинделя 1 На кінець втулці 10 кріпиться токарський патрон 12 Пристрій для автоматичного балансування містить два пристрою гальмування коригувальних дисків, конструктивне виконання котрих однаково Так пристрій гальмування в площині II містить корпус 13, а в площині І корпус 14 і дві бічні кришки (у площині II кришки 15, 16, а в площині І кришки 17, 18) У корпусах 13 і 14, а також кришках 15, 16, 17, 18 виконані циліндричні отвори, куди вставлені гальмові поршні 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 і зворотні пружини 27, 28, 29, ЗО, 31, 32, 33, 34 Таким чином, кожний гальмовий пристрій являє собою гальмову систему «поршень-циліндр» Гальмові поршні мають осьові отвори для подачі робочої рідини у спряження поверхні диска і поршня для здійснення безударного режиму роботи системи Гальмові пристрої в площинах корекції І і II мають канали 35, 36, 37, 38 для підводу рідини до гальмових поршнів Для керування процесом врівноважування пристрій для автоматичного балансування містить плунжер 39, кінець якого притиснутий до контрольного пояска шпинделя за допомогою зворотної пружини 40 Слід відзначити, що плунжер 39 знаходиться в постійному контакті з обертовим шпинделем 1 Для подачі робочої рідини до гальмових поршнів 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 гальмових пристроїв через плунжер 39 є гідравлічна система подачі рідини, що містить у собі бак Б1 із робочою рідиною, насос НІ і чотирьохпозиційний дільник потоку ДП1 Пристрій автоматичного балансування реалізує метод випадкового пошуку стану врівноваженості і компенсує динамічну неврівноваженість ротора Пристрій працює таким чином Під дією технологічного дисбалансу шпиндель 1 разом із коригувальними дисками 2, 3, 4, 5, зміщається у бік неврівноваженості Такий рух викликає зсув плунжера 39, котрий відчиняє канали для прямування рідини При цьому робоча рідина подається насосом НІ із бака Б1 через дільник потоку ДП1 по каналах 35, 36, 37, 38, до гальмових поршнів 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, викликаючи їхнє осьове переміщення до зіткнення з коригувальними дисками Коли зусилля гальмування коригувальних дисків, які утворювані гальмовими поршнями, перевищать зусилля фіксації дисків у площинах корекції І і II, підпруженими кульками 6, 7, 8, 9 диски почнуть обертатися відносно шпинделя 1 у положення компенсації технологічного дисбалансу Коли геометрична вісь обертання шпинделя збігається з дійсною його віссю плунжер 39 під дією пружини 40 повернеться у вихідне положення, перекривши тим самим подачу рідини до гальмових циліндрів При цьому тиск в гальмових циліндрах зменшиться внаслідок втікання робочої рідини з каналів гальмових поршнів і поршні під дією зворотних пружин 27, 28, 29, ЗО, 31, 32, 33, 34 вертаються у вихідне положення і процес балансування завершується Через те, що тиск рідини і діаметр гальмових поршнів у кожній із площин корекції є однаковим, гальмові поршні самовстановлюються, тобто диск при гальмуванні не навантажується осьовими силами Внаслідок того, що зсув шпинделя від технологічного дисбалансу в площинах корекції І і II є різним, то зусилля гальмування дисків на момент їхній спрацьовування регулюється витратою робочої рідини через дроселі чотирьохпозиційного дільника потоку ДП1 Дроселі, через які рідина подається під поршні, що гальмують диски 2 і З, мають менші прохідні перетини, чим дроселі, через які гальмуються диски 4 і 5 Таким чином, при натисканні на плунжер 39 і протіканні робочої рідини через ДП1 забезпечується велика подача рідини для гальмування коригувальних дисків 4 і 5 і менша подача для гальмування коригувальних дисків 2 і З 50229 ФІГ. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71