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Technical articlesM1432A型外圓磨床液壓系統(tǒng)的工作原理,現(xiàn)在從工作臺(tái)部分、及砂輪架部分、尾架ding尖的液動(dòng)退回以及其他四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行講解。
1、工作臺(tái)部分
工作臺(tái)的縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)由 HYY21/3P-25T 型液壓操縱箱控制,該箱由開(kāi)停閥13、先導(dǎo)閥5、換向閥9和抖動(dòng)缸6等組成,用來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)縱向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)停、調(diào)速、換向、端點(diǎn)停留及抖動(dòng)等動(dòng)作。
(1)工作臺(tái)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 將開(kāi)停閥 13 打開(kāi),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(jìn)入液壓缸15 的右腔 ,推動(dòng)工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng) 。 其油路為 :
進(jìn)油路 :液壓泵1 → 換向閥 9 右位 → 工作臺(tái)液壓缸 15 右腔 。
回油路 :工作臺(tái)液壓缸15左腔→ 換向閥9右位 → 先導(dǎo)閥5右位 →開(kāi)停閥13右位 → 節(jié)流閥14→ 油箱 。
當(dāng)工作臺(tái)右行至預(yù)定位置時(shí) ,擋鐵撥動(dòng)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(tái)換向左行(詳見(jiàn)換向部分)。其油路如下:
進(jìn)油路 :液壓泵 1 → 換向閥 9 左位 → 工作臺(tái)液壓缸15左腔。
回油路 :工作臺(tái)液壓缸 15 右腔 → 換向閥 9 左位 → 先導(dǎo)閥 5 左位 → 開(kāi)停閥13 右位 → 節(jié)流閥14 → 油箱。
工作臺(tái)左行至終點(diǎn)時(shí),又自動(dòng)換向右行 ,如此不斷往復(fù) ,直到轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)停閥13,使其左位接入系統(tǒng)時(shí),工作臺(tái)才停止運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度可由節(jié)流閥 14 調(diào)節(jié)。
(2)換向。工作臺(tái)的換向,是由機(jī)動(dòng)先導(dǎo)閥和和液動(dòng)換向閥組成的換向回路完成的。工作臺(tái)的換向過(guò)程分為制動(dòng)、停留和啟動(dòng)三個(gè)階段 。
① 制動(dòng)階段。 工作臺(tái)換向時(shí)的制動(dòng)又分為兩步,即先導(dǎo)閥的預(yù)制動(dòng)和換向閥的終制動(dòng) 。 當(dāng)工作臺(tái)右行至接近終點(diǎn)時(shí) ,擋鐵碰撞換向撥桿 ,撥動(dòng)先導(dǎo)閥的閥芯向左移動(dòng) ,先導(dǎo)閥中段的右制動(dòng)錐逐漸將通向節(jié)流閥 14 的回路通路關(guān)小 ,工作臺(tái)逐漸減速 ,實(shí)現(xiàn)預(yù)制動(dòng) 。 當(dāng)先導(dǎo)閥的閥芯超過(guò)中位后,控制油路切換,一部分控制油液進(jìn)入抖動(dòng)缸 6 左腔 ,使控制閥閥芯快跳 ,另一部分控制油液進(jìn)入換向閥 9 右端 ,推動(dòng)閥芯左行。 其控制油路為 :
進(jìn)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(shí)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(dòng)錐迅速關(guān)小主油路回油通道 ,使工作臺(tái)迅速制動(dòng)。 當(dāng)閥芯移動(dòng)一定距離后 ,壓力油同時(shí)進(jìn)入工作臺(tái)液壓缸15 的左右腔 ,工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng) ,實(shí)現(xiàn)了終制動(dòng) 。
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(dòng) 。 此時(shí)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(tái)肩寬度小于閥體中間沉割槽的寬度 ,在閥芯慢速移動(dòng)期間 ,工作臺(tái)液壓缸 15 左右兩腔繼續(xù)保持相通 ,工作臺(tái)仍然停止不動(dòng) ,即處于停留狀態(tài) 。通過(guò)節(jié)流閥 7 調(diào)節(jié)換向閥 9 閥芯的移動(dòng)速度 ,即可調(diào)整工作臺(tái)在換向時(shí)的停留時(shí)間 。
③ 啟動(dòng) 。 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(tái)快速反向啟動(dòng) ,全部換向過(guò)程結(jié)束 。預(yù)制動(dòng)是為了使工作臺(tái)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(dòng)時(shí)間 ,提高換向定位精度 ;第二次快跳是為了縮短工作臺(tái)的啟動(dòng)時(shí)間 ,保證啟動(dòng)速度 。
(3)工作臺(tái)的抖動(dòng) 。 當(dāng)磨削長(zhǎng)度與砂輪寬度相近的較短表面時(shí) ,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(tái)作短距離(1 ~ 3 m m) 、高頻率(100 ~ 150 次/min)的往復(fù)運(yùn)動(dòng) ,即為抖動(dòng) 。將工作臺(tái)擋鐵之間的距離調(diào)到很小 ,這時(shí)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(kāi)閉的極限狀態(tài) ,只要擋鐵推動(dòng)撥桿向左或右偏移 ,控制油路就迅速接通 ,利用抖動(dòng)缸使先導(dǎo)閥換向過(guò)程迅速完成 ;同時(shí)將節(jié)流閥 7 和 11 調(diào)到大開(kāi)度 ,使先導(dǎo)閥快跳的同時(shí)換向閥也快跳到終端 ,沒(méi)有換向停留 ,實(shí)現(xiàn)高速換向 。 如此反復(fù) ,工作臺(tái)即快速抖動(dòng) 。
(4)工作臺(tái)液動(dòng)和手動(dòng)的互鎖 。 為了避免工作臺(tái)利用液壓傳動(dòng)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)手輪快速旋轉(zhuǎn)而傷人 ,要求工作臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)時(shí) ,手搖機(jī)構(gòu)應(yīng)脫開(kāi) ,只有在開(kāi)停閥處于“停”的位置時(shí) ,才能用手輪來(lái)?yè)u動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng) 。 當(dāng)開(kāi)停閥處于“開(kāi)”的狀態(tài)時(shí) ,其右位接入系統(tǒng) ,壓力油進(jìn)入互鎖缸 12 上腔 ,推動(dòng)活塞使齒輪 z1 、z2 脫開(kāi)嚙合 ,工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)不能帶動(dòng)手輪旋轉(zhuǎn) ;當(dāng)開(kāi)停閥處于“停”的狀態(tài)時(shí) ,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(dòng) ,使齒輪 z1 、 z2 嚙合 ,此時(shí)工作臺(tái)液壓缸 15 左右兩腔連通 ,液動(dòng)停止 ,即可通過(guò)手搖機(jī)構(gòu)操縱工作臺(tái)移動(dòng) 。 這樣就實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)液動(dòng)與手動(dòng)的互鎖 。
2、砂輪架部分
(1)砂輪架快速進(jìn)退 。 為了節(jié)約輔助時(shí)間 ,提高生產(chǎn)率 ,要求磨削開(kāi)始時(shí)砂輪應(yīng)快速趨近工件 ,測(cè)量和裝卸工件時(shí)又要求砂輪架快速退回 。將砂輪架快動(dòng)閥 24 的右位接入系統(tǒng) ,壓力油進(jìn)入快動(dòng)缸 29 的右腔 ,砂輪架快速前進(jìn) 。 其油路為 :
進(jìn)油路 :液壓泵 1 → 快動(dòng)閥 24 右位 → 單向閥 28(油路 e2) → 快動(dòng)缸 29 右腔 。
回油路 :快動(dòng)缸 29 左腔 → 油路 e1 → 快動(dòng)閥 24 右位 → 油箱 。
扳動(dòng)快動(dòng)閥 24 的手柄 ,使閥的左位接入系統(tǒng) ,則壓力油進(jìn)入快動(dòng)缸 29 的左腔 ,砂輪架快速退回 ??靹?dòng)閥處于快進(jìn)位置時(shí) ,手柄使行程開(kāi)關(guān) 1S Q 接通 ,頭架電動(dòng)機(jī)和冷卻泵啟動(dòng) ;砂輪架快退時(shí) ,行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi) ,頭架電動(dòng)機(jī)和冷卻泵自動(dòng)停止 ,以便測(cè)量 。為了防止砂輪架在快速運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)處產(chǎn)生沖擊 ,在快動(dòng)缸 29 兩端設(shè)置了緩沖裝置(圖中未畫出) 。在進(jìn)行內(nèi)圓磨削時(shí) ,內(nèi)圓磨具放下的同時(shí) ,將微動(dòng)開(kāi)關(guān)壓下 ,使電磁鐵 1Y A 通電吸合 ,將快動(dòng)閥 24 鎖定在快進(jìn)位置上 ,手柄無(wú)法扳動(dòng) ,避免了誤動(dòng)作而引起砂輪架快退 ,確保工作安全 。
(2)砂輪架周期進(jìn)給 。 砂輪架的周期進(jìn)給,是在工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程終了、工作臺(tái)換向之前進(jìn)行的,由進(jìn)給缸 22 通過(guò)其活塞上的棘爪棘輪 、齒輪 、絲杠螺母等傳動(dòng)副來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 周期進(jìn)給分為雙向進(jìn)給、左端進(jìn)給 、右端進(jìn)給和無(wú)進(jìn)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(jìn)給狀態(tài) ,工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng) 。 當(dāng)工作臺(tái)右行至終點(diǎn)時(shí) ,擋鐵撥動(dòng)換向撥桿 ,先導(dǎo)閥 5 將控制油路切換 ,部分控制壓力油進(jìn)入進(jìn)給缸 22 的右腔 ,推動(dòng)活塞左移 ,使砂輪架在工件的右端進(jìn)給一次 。 此時(shí)控制油液的進(jìn)油路為 :液壓泵 1 → 先導(dǎo)閥 5 左位 →
選擇閥 16 → 油路 c1 → 進(jìn)給閥 19 → 油路 d → 進(jìn)給缸 22 右腔 。
部分控制油液同時(shí)經(jīng)節(jié)流閥 18 進(jìn)入進(jìn)給閥 19 左端,推動(dòng)其閥芯移動(dòng) ,當(dāng)閥芯移至將油路 c1封閉時(shí) ,砂輪架橫向進(jìn)給結(jié)束 ,油路 c2 與 d 接通后,進(jìn)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(jìn)給作準(zhǔn)備 。 其回油路為 :進(jìn)給缸 22 右腔 → 油路 d → 進(jìn)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(tái)在左端換向時(shí) ,控制油液經(jīng)油路 c2 、d 進(jìn)入進(jìn)給缸 22 右腔 ,使砂輪架在工件左端又進(jìn)給一次 ,實(shí)現(xiàn)雙向進(jìn)給 。
其他幾種進(jìn)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(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)給量不均勻 ,在精磨時(shí)不能滿足微量進(jìn)給的要求 ,有的磨床取消了砂輪架橫向自動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng) ,采用了手動(dòng)進(jìn)給 。
3、尾架ding尖的液動(dòng)退回
尾架ding尖平時(shí)靠彈簧力頂在工件上 ,依靠液動(dòng)退回 。 當(dāng)砂輪架處于快退位置時(shí) ,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(dòng)閥 24 左位 、尾架閥 23 右位進(jìn)入尾架缸25 下腔 ,使活塞上移 ,通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)使ding尖向右退回 。 松開(kāi)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(shí)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(shí)才能松開(kāi) 。 在砂輪架快進(jìn)時(shí) ,油路 f 與油箱相通 ,動(dòng)力來(lái)源被切斷 ,即使誤踏腳踏板 ,尾架ding尖也不會(huì)松開(kāi) 。
4、其他
(1)潤(rùn)滑。磨床工作壓力較低 ,一般不另設(shè)潤(rùn)滑系統(tǒng) ,而是將液壓泵輸出的壓力油經(jīng)減壓閥或細(xì)長(zhǎng)孔阻尼后送至潤(rùn)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(jìn)入潤(rùn)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(jìn)行潤(rùn)滑 。 潤(rùn)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(jìn)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(dòng)時(shí)的重復(fù)位置精度。
(3)壓力測(cè)量。 系統(tǒng)各點(diǎn)壓力,可通過(guò)壓力表開(kāi)關(guān)3 由壓力表測(cè)量。 當(dāng)壓力表開(kāi)關(guān)左位接入系統(tǒng)時(shí) ,測(cè)量的是主油路壓力 ;右位接入系統(tǒng)時(shí),測(cè)量的為潤(rùn)滑系統(tǒng)壓力;中位接入系統(tǒng)時(shí),壓力表與油箱相通,不測(cè)壓力。
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