Аппаратура управления

Категория:
Металлорежущие станки


Аппаратура управления

Аппаратура управления служит для переключения потоков масла при поступлении внешних сигналов управления. Сигналы управления могут подаваться вручную или с помощью той или иной системы автоматического управления.

Для переключения потоков масла при поступлении сигналов управления используются различного рода краны и золотники.

К числу аппаратов управления могут быть также отнесены и реле давления, которые служат для выработки внутренних сигналов управления в функции изменения давления.

Краны. Кран представляет собой корпус с цилиндрическим отверстием в котором помещается поворотная пробка. В корпусе имеется ряд радиально расположенных отверстий к которым подключаются трубопроводы, а пробка снабжена канавками и отверстиями, с помощью которых отверстия корпуса соединяются между собой в нужных комбинациях. На рис. 2, а представлена простейшая конструктивная схема пробкового крана. Масло подводится через отверстие и через отверстия направляется к одной из полостей поршневого цилиндра. Отверстие служит для слива масла. Масло, поступающее от отверстия, попадает в кольцевую канавку пробки. С кольцевой канавкой связаны две продольные канавки. В положении, показанном на рис. 2, а, продольная канавка соединяет отверстие с отверстием, через которое масло подается в соответствующую полость поршневого цилиндра. Масло, вытесняемое из другой полости поршневого цилиндра, поступает через отверстия во внутреннюю полость пробки и далее к сливному отверстию.

При повороте пробки на 90° масло будет поступать через кольцевую канавку и продольную канавку к отверстию, а отверстие будет связано через отверстие с внутренней полостью пробки. Недостатком данной конструктивной схемы является одностороннее давление масла на пробку, что приводит к повышенному износу. В ряде конструкций одностороннего давления удается избежать.

Рис. 1. Схема разделительной панели.

При соответствующем числе отверстий в корпусе и канавок в пробке поворотные краны могут быть использованы для осуществления весьма сложных последовательных переключений потоков масла в гидросистеме.

Двухпозиционный кран типа Г71-2, серийно выпускаемый отечественной промышленностью, имеет несколько иную конструкцию. Корпус имеет четыре радиально расположенных отверстия. Через отверстие масло поступает от насоса, а через отверстие уходит на слив. Отверстия и связаны с соответствующими полостями цилиндров. В положении, показанном на рис. 2, б, масло, поступающее через отверстие, попадает в канавку пробки. Канавка связана сквозным отверстием с канавкой, откуда масло попадает к отверстию и направляется к цилиндру. Масло, поступающее из другой полости цилиндра к отверстию, попадает в канавку и далее через отверстие в канавку, связанную со сливным отверстием. При повороте пробки канавка непосредственно соединяет отверстия, а масло, поступающее к отверстию, проходит через канавку, сквозное отверстие пробки в канавку, которая при этом соединяется с отверстием.

Рис. 2. Кран для переключения потоков масла в гидросистеме.

Поворот крана осуществляется рукояткой, положение которой фиксируется шариком.

Поскольку рабочее давление действует одновременно в двух канавках, расположенных под углом 180°, то силы давления, действующие на пробку уравновешиваются.

Поворотные краны используются при сравнительно небольшом расходе в основном в цепях управления.

Золотники. Золотник представляет собой плунжер с выточками, который перемещается в отверстии корпуса, снабженном рядом кольцевых канавок, связанных радиальными отверстиями с трубопроводами гидросистемы. При осевом перемещении плунжера золотника его выточки соединяют канавки корпуса, а соответственно и трубопроводы, связанные с этими канавками, между собой. Масло поступает к золотнику через отверстие, отверстия служат для подачи масла в систему, а отверстия для слива масла. В положении, показанном на рис. 3,а, канавки связаны между собой и масло, поступающее к золотнику, направляется к отверстию. Масло, уходящее из гидросистемы, поступает к отверстию и через канавки и отверстие уходит на слив. При крайнем правом положении плунжера левая выточка соединит канавки и масло от насоса будет подаваться к отверстие, а масло, уходящее из системы через отверстие, пройдет через связанные между собой правой выточкой плунжера канавки к сливному отверстию.

Рис. 3. Схема реверсивного золотника.

При среднем положении плунжера, показанном на рис. 3, б, его выточки свяжут между собой канавки и масло, поступающее от насоса к отверстию, будет одновременно подаваться к отверстиям. Такая схема включения используется, например при дифференциальных цилиндрах.

Изменяя ширину выточек и поясков золотника, можно получить различные схемы включения. Например, если ширина среднего пояска будет больше ширины канавки, то при среднем положении плунжера золотник будет выключать подачу масла в систему. Если одновременно увеличить ширину выточек плунжера, то при среднем положении плунжера оба отверстия будут, соединены со сливом. Возможен также ряд других вариантов, на основе которых выпускается ряд модификаций золотников.

Во многих случаях сливные отверстия соединяются в корпусе золотника общим каналом.

Переключение золотника может осуществляться механически с помощью рукоятки или упоров подвижного рабочего органа, гидравлически давлением масла, подводимого к торцам золотника, с помощью электромагнитов, непосредственно перемещающих плунжер золотника.

Золотник с гидравлическим переключением. Схема золотника с гидравлическим переключением типа Г72-1 представлена на рис. 4, а. Масло подводится к торцам золотника по каналам. Скорость переключения золотника регулируется с помощью дросселей. При переключении золотника вправо масло поступает к торцу золотника через обратный клапан. Масло, вытесняемое правым торцом золотника, проходит через дроссель. При переключении золотника влево масло поступает через обратный клапан, а масло, вытесняемое левым торцом золотника, проходит через дроссель. Регулируя проходное сечение дросселя изменяют время переключения золотника, а соответственно и 350 время разгона рабочего органа, от величины которого зависят динамические нагрузки, возникающие в период разгона.

Каналы для подачи масла к торцам золотника расположены в крышках корпуса. Обратный клапан и дроссель также размещаются в крышке. В качеоЧзе обратного клапана используется шарик, прижатый к конической поверхности отверстия пружиной. Для регулирования скорости переключения золотника применяется игольчатый дроссель.

Имеется ряд типов золотников, переключение которых происходит с переменной скоростью. В начале золотник движется с повышенной скоростью, а в конце хода, когда происходит переключение потока масла, скорость уменьшается, что позволяет уменьшать затраты времени на переключение. Такое изменение скорости обеспечено в конструкции золотников типа Г72-1, имеющих дополнительные каналы, показанные на рис. 4, а пунктиром. В начале процесса переключения масло уходит через дополнительный канал, минуя дроссель. В конце хода плунжер золотника перекрывает дополнительный канал и масло проходит через дроссель.

Золотники описанной конструкции являютсядвухпози-ционными. Трехпозиционные золотники устанавливаются в среднем, положении с помощью пружин, когда камеры сообщаются с полостью слива.

Масло для переключения золотников поступает либо от общей магистрали гидросистемы, либо от специального насоса.

Золотники с переключающими электромагнитами. Золотники с переключающими электромагнитами типа Г73-1 имеют конструкцию, аналогичную описанной выше. Переключение золотника осуществляется с помощью толкающих электромагнитов. В среднем положении золотник удерживается пружинами, при включении электромагнита золотник перемещается вправо, при включении электромагнита — влево.

Рис. 4. Золотники с гидравлическим переключением.

Золотники с переключающими электромагнитами очень удобны в системах автоматического управления, так как сигнал управления может быть передан по электрической цепи. Однако с увеличением размеров золотника приходится применять электромагниты с большим тяговым усилием, что приводит к значительному увеличению габаритов аппарата. Поэтому при больших расходах, когда размеры золотника возрастают, применяются золотники с гидравлическим переключением и вспомогательным золотником с переключающими электромагнитами типа Г73-3, Г73-4, смонтированные в виде одного комбинированного аппарата.

Вспомогательные золотники. Вспомогательные золотники предназначаются для использования в цепях управления и расчитаны на небольшой расход. Отечественная промышленность выпускает вспомогательные золотники типа Г74-2 с механическим управлением и золотники типа Г73-2 с переключающим электромагнитом.

Плунжер золотника под действием пружины занимает крайнее верхнее положение, при котором масло, поступающее в сеть, через отверстие, направляется к отверстию, а масло, уходящее из сети, через отверстие, направляется в полость и далее по каналу к сливному отверстию. При воздействии путевого кулачка на плунжер последний опускается вниз, при этом проточка золотника соединяет отверстия и масло, поступающее в систему, направляется к отверстию. Масло, уходящее из системы через отверстие, поступает через отверстие во внутреннюю полость плунжера и далее через полость и канал на слив.

Рис. 5. Золотники с переключающими электромагнитами.

Рис. 6. Вспомогательные золотники.

Золотник с переключающим электромагнитом имеет аналогичную конструкцию. Переключение золотника осуществляется с помощью якоря электромагнита, который при включении толкает плунжер золотника вниз.

Вспомогательные золотники могут быть использованы и в основных цепях, если их техническая характеристика соответствует требованиям, предъявляемыми условиями работы основной цепи.

Реверсивные золотники с гидравлическим переключением и с вспомогательными золотниками с переключающими электромагнитами. На рис. 7 представлена одна из схем подобного золотника. Потоком масла, поступающего к торцам основного золотника при его переключении, управляют вспомогательные золотники с переключающими электромагнитами. Если оба электромагнита выключены, то пружины устанавливают золотник в среднее положение. При включении электромагнита золотник опускается и масло поступает к левому торцу основного золотника, а от правого торца масло направляется на слив. При включении электромагнита масло поступает к правому торцу золотника.

Рис. 7. Главный золотник, управляемый вспомогательными.

Имеется также ряд других модификаций подобных золотников.

Реле давления. Реле давления служит для подачи электрического сигнала управления при изменении давления в той или иной части системы до заданной величины. Масло из системы поступает в отверстие реле давления. Под давлением масла деформируется мембрана. При деформациях мембраны поворачивается рычаг, регулировочный винт которого нажимает на контакт микропереключателя. Величина давления, при котором срабатывает реле, устанавливается с помощью пружины. Натяжение пружины регулируется с помощью пробки. Давление пружины передается рычагу через коническую пяту.

Когда давление в системе превысит установленное с помощью пружины регулировочный винт нажимает на контакт микропереключателя и возникающий при замыкании нормально открытых контактов электрический сигнал используется в системе управления. При падении давления используется электрический сигнал, возникающий при замыкании нормально закрытых контактов.

Конкретные данные, характеризующие отдельные аппараты: максимальный расход, наибольшее давление, потери давления, утечки указываются в их технической характеристике. Заметим, что потери давления для различных аппаратов колеблются в среднем в пределах 1,5—3 кГ/см2 при номинальных расходах масла.

Рис. 8. Реле давления.

Наряду с отдельными аппаратами промышленностью выпускаются также гидропанели, представляющие собой комбинацию различных аппаратов, обеспечивающую получение определенных циклов движений рабочих органов. Подобные панели выпускаются для агрегатных головок, шлифовальных и других типов станков.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум