专利名称：液压进给速率控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压进给速率控制装置，尤其涉及一种用于将进给速率从低速档切换至高速档，再从高速档切换回低速档的装置。
背景技术：
关于液压进给速率控制装置，所述控制装置往复旋转一旋转工具，例如钻头、攻丝、铰刀以及铣削，并控制钻孔装置的进给速率，从而加工工件，所述控制装置能够进行低速档和高速档之间的两级调节。液压进给速率控制装置在利用旋转工具对工件进行钻孔时向所述旋转工具提供较快的速度，并在旋转工具即将穿透工件时从高速档切换成低速档(例如，在日本公开的公开号为2011-666的发明专利以及公开号为S61-7860的实用新型专利)。然而，在钻头对工件进行钻孔时，传统的装置向钻头提供一个较快的速度，因而缩 短钻入时间；该装置在钻孔即将穿透工件时将钻孔从高速档切换至低速档；并且该装置在钻孔工件时，甚至在钻头接触到工件并开始钻孔时，向该钻头提供相同的高速度。因此，这会导致一个问题当钻头咬合工件并开始钻入时，会容易形成毛边以及钻孔的位置偏差。此外，关于流速调节，由于需要对微小的流量进行调节，这会产生一个问题在进给速率控制装置中尤其是利用液压的控制装置中，当长时间使用液压用油时，液压用油的胶化会导致阻塞阀门和凹槽，并会影响微小的速度的控制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明创作并提供了一种液压进给速率控制装置，该装置可以精确地将进给速率从低速档切换至高速档，再从高速档切换回低速档。本发明的第一个实例所述的液压进给速率控制装置包括一圆柱体主体；位于该主体内的一汽缸；所述汽缸中设有一主活塞；所述主活塞上耦合一主活塞杆，所述主活塞杆可前后移动；在主活塞的前端设有一个液压室，所述液压室用于存储液体；在主活塞的后端设有一个蓄液室，所述蓄液室用于存储液体；一通道位于主体与汽缸之间并用于连通所述蓄液室；进给速率调节装置位于汽缸的前端，用于控制从液压室流入通道的液体流速，同时调节主活塞的移速；蓄液室的后端设有一个差动活塞，所述差动活塞可前后移动且与主体的内层边缘表面和主活塞杆滑动接触，
其中，所述进给速率调节装置包括第一节流阀和第二节流阀，上述节流阀位于汽缸的前端且分别调节自液压室流入通道的液体流速，
其中，所述主活塞内包括一可整体移动的副活塞，所述副活塞用于控制所述第二节流阀的开闭，和
其中，所述副活塞包括一外层边缘部分与第二节流阀契合且能够关闭该节流阀；一凹面部分位于外层边缘部分的前端和后端之间；一流通孔位于所述副活塞的内层边缘部分；后端部分的排出孔将所述流通孔与外层边缘部分的后端部分连通；所述凹面部分的排出孔将所述流通孔与所述凹面部分连通。根据上述结构，所述第一个实例的液压进给速率控制装置包括第一节流阀和第二节流阀，上述节流阀分别调节自液压室流入通道的液体的流速，从而，当液体被主活塞推送出液压室并流经第一和第二节流阀时，可以分别通过第一节流阀和第二节流阀控制液体的流速；因此，可以适当调整主活塞的移速。
此外，所述副活塞包括位于外层边缘部分的前端部分和后端部分之间的凹面部分，所述外层边缘部分契合所述第二节流阀并能够关闭所述第二节流阀；从而，当所述副活塞的前端能开始关闭所述第二节流阀，且第二节流阀关闭时，可以只开启第一节流阀，并将主活塞的移速降低(设置为低速档)。然后，在下述情况下可以开启第二节流阀在第二节流阀关闭的情况下所述副活塞由所述主活塞杆所推动，进行进一步移动，从液压室开始经过后端部分的排出孔、流通孔和凹面部分的排出孔；并穿过使外部边缘部分的直径缩短的凹面部分；从而使液压室和第二节流阀之间相互连通。因此，在第二节流阀与第一节流阀同时开启的情况下，由于液体的流速加快，可将主活塞的移速调高(调至高速档)。此种情况下副活塞由主活塞杆推动并从当前位置进行进一步移动；并且副活塞的后端部分开始关闭第二节流阀，并且第二节流阀被关闭，由于此时只有第一节流阀处于开启状态，因此能够将主活塞的移速调低(调至低速档)。因此，举例说明，当本发明的第一个实例的一种液压进给速率控制装置被应用于钻孔装置用以钻孔工件时，所述控制装置可以精确设置进给速率以实时配合钻孔情况，具体为在开始钻入时，当所述钻头接触并咬合工件，将主活塞的移速调低(在钻头咬合工件时调至低速档)；在钻入时将移速调高(在钻入工件时调至钻孔速度)；当钻头即将穿透工件前重新将移速调低(即将穿透工件前调至低速档)。本发明的第二个实例的一种液压进给速率控制装置是根据第一个实例的液压进给速率控制装置，其中，第一节流阀和第二节流阀中的至少其一包括一设置在气缸内的可自由转动的旋转阀主体，并且所述旋转阀主体包括一流速调节部分，所述流速调节部分用于转动并调节自液压室流向一连通孔的液体的流速，所述连通孔设置于汽缸上并与通道连接；一个旋钮用于旋转所述旋转阀主体，一个止旋装置用于控制所述旋钮。根据上所述的结构，当通过分别转动各自的旋钮并使得各自的旋转阀主体转动从而调整第一节流阀和节流阀中任意一个的开启程度时，能够分别适当地调整自液压室流向对应连通孔的液体的流速。此外，在利用用于控制旋钮转动的止旋装置来使得任意一个旋钮转动并调节流速后，能够通过控制旋钮的转动来稳定地保持调整位置并通过控制旋钮的转动来防止对旋钮的误操作。本发明的第三个实例的一种液压进给速率控制装置是根据第一实例或第二实例的液压进给速率控制装置，进一步包括用于过滤经过第一节流阀的液体的过滤装置以及用于过滤经过第二节流阀的液体的过滤装置中的至少一个。根据上述的结构，由于可通过过滤装置过滤液体能够防止液体阻塞第一和第二节流阀从而能够精确调节流速，因此能够适当地将钻孔装置的速度控制在低速档。
本发明所述的液体进给速率控制装置可将进给速率从低速档调至高速档，再从高速档调回低速档。因此，本发明所述的液压进给速率控制装置尤其能够用于钻孔装置钻孔时的速度调节并有效解决钻孔的位置偏差和毛边的缺陷，并且在钻孔时将进给速率维持在一个最佳状态，并在钻头刚开始咬合工件以及即将穿透工件时将进给速率调至低速档，以获得高质量的成果。
图I是涉及本发明的一个实施例的液压进给速率控制装置安装在钻孔装置中的主视 图2是图I的V-V方向的剖面图，示出了涉及所述实施例的液压进给速率控制装置的结构；
图3A和3B示出了涉及所述实施例的液压进给速率控制装置在钻头咬合工件时的低速档的操作图3A是图2的部分放大视图；图3B是钻头咬合工件时的主视 图4A和4B示出了涉及所述实施例的液压进给速率控制装置在对工件进行钻孔时的高速档的操作图4A是图2的部分放大视图；图4B是装置对工件进行钻孔时的主视 图5A和5B示出了涉及所述实施例的液压进给速率控制装置在钻头即将穿透工件前的低速档的操作图5A是图2的部分放大视图；图5B是钻头即将穿透工件时的主视 图6A、6B和6C为图2中的第一节流阀在Z-Z方向的放大视图图6A为液压用油的流速最大的情况；图6B示出了在液压用油的流速在可调整范围内的其中一个实施例；图60为切断液压用油流量的情况；
图7A、7B和7C为图2中的第二节流阀在Y-Y方向的放大视图图7A为液压用油的流速最大的情况；图7B示出了在液压用油的流速在可调整范围内的其中一个实施例；图7C为切断液压用油流量的情况。
具体实施例方式下述将提出本发明中的一个液压进给速率控制装置B的实施例，根据需要该实施例的细节部分会参考附图进行说明。为叙述方便，假设液压进给速率控制装置B安装在如图I所示的自动钻孔装置A上，定义了前方和后方，这样，该液压进给速率控制装置B的主活塞杆5所在的一侧是后侧，旋钮8和9所在的一侧是前侧。如图I所示的，该实施例的液压进给速率控制装置B可相应安装在自动钻孔装置A上，该自动钻孔装置A能够使诸如钻头、攻丝、铰刀以及铣削这类的旋转工具中的一种进行往复旋转，来钻入工件W中(如图3B所示)。此外，该液压进给速率控制装置B由例如液压和气压这类的流体压力驱动；下文所述的装置B的实例是以液压驱动。钻孔装置A包括一个用于固定作为旋转工具的钻头T的卡盘310，一个连接卡盘310的主轴320，一个用于将主轴320前后移动的滑枕330，一个驱动主轴320旋转的电机M，一个用于线性推动滑枕330往复运动的进给装置300，一个包裹电机M和进给装置300的外壳340, —根设置在外壳340上的芯条350, —个固定在芯条350上的顶盘部件360, —个固定在顶盘部件360上的接触部件370，以及一个用于耦合钻孔装置A和液压进给速率控制装置B的耦合部件380。该液压进给速率控制装置B是一个控制装置，该控制装置能够顺利地控制进给装置300的进给速率，从而通过调整液压用油的进给速率控制钻孔装置A的钻头T、滑枕330以及其他部件。如图2所示，该液压进给速率控制装置B包括位于圆柱体主体I中的汽缸2，在汽缸2中往复运动的王活塞4,1禹合在王活塞4上且可如后移动的王活塞杆5,整体固定在王活塞4前端的副活塞3，位于主活塞4前端的液压室12，位于主活塞4后端的蓄液室14，以及位于前端的进给速率调节装置C，用于连接调节装置C和蓄液室14的通道13，以及位于蓄液室14后端的差动活塞17.
关于液压进给速率控制装置B中，主活塞杆5由接触部件370向前推送，从而，装置B推动主活塞4和主活塞杆5整体前移，并将液压用油从液压室12中经过进给速率调节装置C 和通道13推送入蓄液室14。换言之，该液压进给速率控制装置B是一个用于控制滑枕330进给速率的装置，其通过利用第一节流阀10和第二节流阀12调节液压室12中的液压用油的流速，该流速为由主活塞4推送出的液压拥有的流速；并且控制主活塞4的行进速度。该主活塞杆5基本是由一个圆柱形的部件组成，并插入盖子19，弹簧15，以及差动活塞17，并且一个柏勒夫 部件18以及主活塞4固定在主活塞杆5的前端。该圆柱体主体I是液压进给速率控制装置B的外壳，由固定在钻孔装置A外层边缘部分上的圆柱体构成。该主体I的前侧设置有第一旋钮8和第二旋钮9，主体I的后侧设置有主活塞杆5。该主体I的内部边缘表面Ia上，从其后侧到前侧按顺序设置有止动环21、盖子19、弹簧15、差动活塞17、柏勒夫 部件18、垫片20、汽缸2、通道13、第二旋转阀主体7,以及止动环22。盖子19用于关闭主体I的后侧开口以及支撑主活塞杆5使主活塞杆5能够前后自由移动的部件。盖子19通过一密封部件23契合在主体I内且通过止动环21固定在主体I上。弹簧15是一个处于压缩状态的螺旋压缩弹簧，该弹簧位于盖子19和主体I内的差动活塞17之间，且该弹簧15产生弹簧力推动差动活塞17和柏勒夫 部件18向前移动。差动活塞17基本上是由一个附着于主体I的内部边缘表面Ia以及主活塞杆5的外部边缘表面上的能够前后移动的近似圆柱体的部件构成，该圆柱体部件与该内部边缘表面Ia和外部边缘表面滑动接触。差动活塞17供柏勒夫 部件18插入蓄液室14后端部分，且可通过液压室14中的液压用油的液压驱动以及抵抗弹簧15的弹簧力所产生的力而移动。柏勒夫 部件18是一个圆柱体的弹性部件，用于隔离蓄液室14和差动活塞17，防止蓄液室14中的液压用油向差动活塞17泄漏，以及使差动活塞17依靠蓄液室14中流出的液压用油的流速前后移动；该圆柱体弹性部件由一个薄橡胶部件构成，例如隔膜。蓄液室14是一个用于使柏勒夫 部件18和差动活塞17在液压用油的液压驱动下向后移动的区域，该液压由于因主活塞杆5被推动，液压室12中的液压用油被推送出并经过通道13以及多个进给速率调节装置C中的一个流入蓄液室14而产生。(参见图3A并结合图2)此外，该蓄液室14的构造使其中存储的液压用油通过冲击单向阀16的阀弹簧16b打开该单向阀16的阀体16a，并通过阀门16流入液压室12中，当接触部件370向后移动时，会在面向主活塞杆5前进的方向释放一个推动力，该差动活塞17由弹簧15产生的弹簧力驱动向前移动。该蓄液室14由主活塞4的外部边缘表面、垫片20的内部边缘表面和柏勒夫 部件18形成。在垫片20内，主活塞4能够在轴方向上自由移动的插入该垫片20，并且该垫片20基本上由一个固定于主体I的内部边缘表面Ia的近似圆柱形的部件的构成。该垫片20亦用作为主活塞4的阻挡器。汽缸2是一个形成液压室12的内侧壁的圆柱体部件，并通过通道13与主体I的内部边缘表面Ia契合。靠近汽缸2的后侧契合有自由往复移动的主活塞4 ;靠近汽缸2的前侧可旋转地契合有第一旋转阀主体6和第二旋转阀主体7。同样靠近汽缸2的前侧设置有一个第一连通孔2a，该第一连通孔2a打通的位置与第一节流阀10的第一流速调节部分IOa的位置一致；以及一个第二连通孔2b，该第一连通孔2b打通的位置与第二节流阀11的第二进给速率调节部分Ila的位置一致。 主活塞4是一个在该主活塞杆5被推向接触部件370时，用于与主活塞杆5整体往复运动，并且用于推送液压室12中的液压用油，并将该液压用油通过进给速率调节装置C推送至通道13 —侧的部件。该主活塞4包括一个打通该主活塞4的轴向中心部位的回流通道4a，一个近似圆柱形的活塞流通道4b形成于液压室12—侧，以及一个类条状圆柱形部分4c形成于蓄液室14 一侧。主活塞4穿过一个密封部件25插入汽缸2中并进行自由往复运动。该回流通道4a与蓄液室14、通道13以及活塞流通道4b连接。在活塞流通道4b中设置有单向阀16，以及穿过副活塞3的止动环28。该单向阀16是一个用于防止液压室12中的液压用油从副活塞3内部、活塞流通道4b以及回流通道4a流向通道13的阀门。该单向阀16包括一个形成于活塞流通道4b的内底板上的阀座、用于关闭阀座的阀体16a，以及用于推动阀体16a的阀弹簧16b。该阀体16a由一钢珠形成。该阀弹簧16b基本上由一个螺旋压缩弹簧构成，该螺旋压缩弹簧的前端推动副活塞3向前移动，后端推动阀体16a向后移动。如图3A所示，该副活塞3基本上由一个近似圆柱形的部件构成，该副活塞3位于主活塞4的前端并与主活塞4整体往复运动，该该副活塞3包括一个内嵌于副汽缸室6a的外部边缘部分31 ;—个凹面部分32，所述凹面部分32缩短了外部边缘部分31的直径使得部分31的前端部分31a和后端部分31b之间的直径更短；一个贯穿副活塞3的内部边缘部分的流通孔33 ;将后端部分31b与流通孔33连接的后端部分的排出孔34 ;以及将凹面部分32与流通孔33连接的凹面部分的排出孔35。如上所述的结构，副活塞3的前端部分31a契合于副汽缸室6a内时，第二节流阀11处于关闭状态。此外，下述情况下第二节流阀11处于开启状态在第二节流阀11关闭的情况下主活塞杆5推动副活塞3进行进一步移动，液压室12开始经过后端部分的排出孔34、流通孔33和凹面部分的排出孔35 ;并穿过使外部边缘部分的直径缩短的凹面部分31 ;从而使液压室12和第二节流阀11之间相互连通。
此外，当主活塞杆5推动副活塞3移动，直到副活塞3的后端部分31b关闭时，则此时第二节流阀11可被关闭。液压室12是一个圆柱形腔室，用作液压用油的压力室，该液压室由汽缸2、主活塞
4、副活塞3第一旋转阀主体6等形成。通道13形成于主体I的内壁和汽缸2的外壁之间，以使液压用油可经第一节流阀10和第二节流阀11流入蓄液室14。进给速率调节装置C是一个用于通过控制自液压室12流入通道13的液压用油的进给速率来调节主活塞4的移速的阀器件，该调节装置以复数形式安装在汽缸2的前端。该进给速率调节装置C主要由分别调节自液压室12流入通道13的液压用油的流速的第一节流阀10和第二节流阀11构成。 第一节流阀10主要包括第一旋转阀主体6，该第一旋转阀主体6包括调节流入第一连通孔2a的液压用油的流速的第一流速调节部分10a，该连通孔2a将液压室12与相关通道13连通；用于旋转第一旋转阀主体6的第一旋钮8，；以及副活塞3。第一旋转阀主体6包括与形成于副活塞3内的流通孔33连通的副汽缸室6a ;圆柱形部分6b，该圆柱形部分6b的外部与第二旋转阀主体7可旋转契合；在液压室12上开口而形成的第一流入口 6c ;设置在该第一流入口 6c上的过滤装置Fl ;形成于圆柱形部分6b上的第二流入口 6d ;—个与第一流入口 6c连通的第一流速调整槽6e (参见图6A和6C)；一个类似箍套的圆盘部分6f 个用于关闭副汽缸室6a的阻挡装置29 ;以及用于调节第一流入口 6c流速的第一旋钮8。副汽缸室6a基本上由一个形成于第一旋转阀主体6内部的液压用油的填充室构成，且通过副活塞3上的流通孔33与液压室12连通。第一流入口 6c是一个形成于阀瓣部分6f上的液流通道(参见图6A)，以便从液压室12连接至第一流速调节部分10a，并作为一个进给速度为低速档的液体通道使用(参见图 3A)。过滤装置Fl用于过滤流入第一流入口 6c的液压用油，从而避免液压用油阻塞第一节流阀10的第一流速调整槽6e，并精确调节液压用油的每分钟流速。第二流入口 6d是一个用于将液压室12中的液压用油送入处于圆柱形部分6b外部的第二节流阀11的第二流速调节部分Ila中的液流通道，并在钻孔工件W时作为主液流通道。特别地，由于第二流入口 6d第二节流阀11的第二流速调节部分IIa相互连通，当副活塞3定位于如图4A所示的，即的第二流入口 6d与形成于副活塞3的外部边缘部分31上以便缩短直径的凹面部分32相对时，从液压室开始流经后端部分的排出孔34、流通孔33以及凹面部分的排出孔35的液压用油穿过凹面部分32从而形成从液压室12至第二节流阀11之间相互连通的情况。第一流速调整槽6e是一个在液压室12中的液压用油流入第一流入口 6c时，用于调节流入在相关的通道13的液压用油的流速的凹槽。图6A、6B和6C为图2在Z-Z方向上对第一节流阀10的放大视图，如上述三图所示，第一流速调整槽6e基本上由一个V型槽构成，该V型槽的深度由与圆盘部分6f的外部边缘部分上的第一流入口 6c周围的表面相平渐深至大约外围的一半(大约为圆盘部分6f的外部边缘的3/4);以及一个由调整槽6e和汽缸2的内壁形成的油道。如图3A所示，圆盘部分6f是一个由第一流速调节部分10a、第一流入口 6c以及第一流速调整槽6e形成的盘状的区域，该圆盘部分契合于液压室12内部的前端。阻挡装置29通过密封部件27契合于圆柱形部件6b内部的顶端，用于紧闭副汽缸室6a的顶端。第一旋钮8是一个流速控制旋钮，该流速控制旋钮通过旋转操作旋转阀主体6，调节与第一连通孔2a相对的第一流速调整槽6e和第一流入口 6c的位置，并调节从液压室12流入通道13的液压用油的流速(参见图6A至6C)。此外，在第一旋钮8上包括一个作为旋转阻挡装置的止动螺钉81，用于控制旋转。该止动螺钉81将第一旋钮8固定在第二旋转阀主体7上，并控制旋转。如图4A所示，第二节流阀11可自由旋转地安装在汽缸2内，主要包括第二旋转阀主体7，该第二旋转阀主体7包括用于调节自液压室12流入打通在汽缸2上的连通孔2b·的液压用油的流速的第二流速调节部分Ila ;以及用于旋转第二旋转阀主体7的第二旋钮9。第二旋转阀主体7契合于第一旋转阀主体6的圆柱形部分6b的外部，且可旋转地插入主体I和汽缸2的开口端，并如调节装置般产生调节作用调节自液压室12流入通道13的液压用油的流速，以及主活塞4的移速。第二旋转阀主体7包括一个与第二流入口 6d连通的阀孔7a，一个可旋转契合于汽缸2前端的内部的圆柱体部分7c，一个形成于圆柱体部分7c的外部边缘表面的第二流速调整槽7b，一个可旋转契合于主体I内部的主体关闭部分7d，一个装配有第二旋钮9的旋钮装配部分7e，以及一个用于过滤流入第二流速调整槽7b的液压用油的过滤器F2。随后，当开始第二旋钮9的旋转操作时，可调整流入第二流速调整槽7b的液压用油的流速。阀孔7a是一个由在第一旋转阀主体6的第一流入口 6d和相关的通道13之间流动的液压用油的液流通道的一部分而形成的区域；该阀孔7a的轴向中心一侧与第一流入口 6d相互连通，并其外部边缘部分通过第二连通孔2b与通道13相互连通。圆柱体部分7c是一个阀孔7a形成于其中且第二流速调整槽7b可旋转地契合其中的区域，如此可通过汽缸2的内部边缘表面进行关闭和控制操作。第二流速调整槽7b是一个凹槽，其与第一流速调整槽6e相似，用于调节自第二流入口 6d流入通道13的液压用油的流速。如图7A至7C所示，第二流速调整槽7b基本包括一个V型槽，该V型槽的深度由与圆柱体部分7c的外部边缘部分上的阀孔7a周围的表面相平渐深至大约外围的一半(大约为圆柱体部分7c的外部边缘的3/4);以及一个由调整槽7b和汽缸2的内壁形成的供液压用油流通的液流通道。如图2所示，主体关闭部分7d是一个用于关闭主体前侧开口的区域，并通过密封部件26可旋转地契合入主体I内，通过止动环22固定在主体I上。旋钮转配部分7e是一个外部采用螺丝拧紧的方式契合有第二旋钮9的区域，该区域可自由旋转地契合在圆柱形部分6b外部；该旋钮附着部分7e也是圆柱形的。第二旋钮9是一个通过旋转该旋钮9达到旋转第二旋转阀主体7目的的操作部件，如图7A至7C所示，该第二旋钮9是一个流速控制旋钮，该流速控制旋钮用于调节与第二连通孔2b相对的第二流速调整槽7b和阀孔7a的位置，并调节自汽缸室6a的第一流入口 6d流入通道13的液压用油的流速。如图4A所示，在第二旋钮9上设有一个作为旋转阻挡装置的止动螺钉91用于控制旋转。该止动螺钉91将第二旋钮9固定在主体I上。以下将会具体描述依据本发明一实施例的液压进给速率控制装置B的工作过程，主要参照图3A-5B。钻孔装置的主体进给过程
钻孔装置A的主体进给过程是指在钻孔过程之前在接近工件W的机械加工面的位置对钻头进行进给的过程。如图I所示，在主体进给过程中，接触部件370与主活塞杆5处于非接触状态。因此，由于钻孔装置A的进给装置300并未被液压进给速率控制装置B所约束，其可以在高速档状态对钻头进行进给。
咬合工件时的低速档进给过程
经过如图3B所示的距离Dl后，启动咬合工件时的低速档进给过程，该进给过程在钻头T到达即将开始钻入工件W的预定进给位置时启动，该过程的启动可以使钻头钻入工件时保持稳定，避免振动或其他不利因素的影响。例如，由于钻头T未对准或振动的缺陷，易于在钻入工件W时出现的切削面上产生影响，预设的进给位置是一个可以消除上述缺陷的预先设定的位置，该预设位置根据旋转工具的种类、工作直径和旋转速度，以及工件W的材质和形状适当设定。咬合工件W时的低速档进给过程启动于接触部件370接触主活塞杆5的位置，该进给过程在第二流入口 6d被副活塞3关闭的情况下以及主活塞3前移至打开第二流入口6d和第二节流阀11的情况下持续进行。如图3A所示，在咬合工件W时的低速档进给过程中，副活塞3的前端部分31a处于契合在副汽缸室6a的位置，第二节流阀处于关闭状态，只有第一节流阀处于开启状态；因此，主活塞4的移速处于低速档的进给速度中。特别地，在咬合工件W时的低速档进给过程中，当主活塞杆5前移时，主活塞4和副活塞3将液压室12中的液压用油推出，该液压用油从液压室12上开口的第一流入口 6c经第一流速调节部分10a、第一连通孔2a以及通道13流入蓄液室14。该流入蓄液室的液压用油前后推动柏勒夫 部件和差动活塞17，并因流体阻力形成一个制动力。咬合工件时的低速档进给过程中的调节
当需要调节低速档进给过程中的进给速率时，可通过在调节之前旋转操作第一旋钮8并调节流经第一节流阀10的第一流速调节部分IOa的液压用油的流速。特别地，当顺时针旋转第一旋钮8 (如图2所示)直到如图6A所示的箭头标志为⑶的最右位置，第一流速调整槽6e的深度基本包括位于第一流入口 6d和第一连通孔2a之间的V型槽，该V型槽为调整槽中最深的位置，以及处于最大值的自第一流入口 6c经第一流速调整槽6e流入第一连通孔2a的液压用油的流速。此外，当逆时针旋转第一旋钮8 (如图2所示)至如图6B所示的箭头标志为(XD的中间位置，第一流速调整槽6e的深度减少，同时降低自第一流入口 6c经第一流速调整槽6e流入第一连通孔2a的液压用油的流速。此外，当逆时针旋转第一旋钮8 (如图2所示)至如图6C所示的箭头标志为(XD的最左位置，第一连通孔2a被第一旋转阀主体6关闭，且液压用油停止流动。因此，可通过调节第一旋钮8上的转角位置(如图6A所示)至如图6C所示的位置来调节处于低速档进给过程中的进给速率，并调节流入连通孔2a的液压用油的流速。钻孔进给过程
钻孔进给过程启动于如图4B所示的距离D2的位置，即从咬合工件W时的低速档进给过程已经完成的位置，至钻头T即将穿透工件W背面前的位置。在钻孔进给过程中，由于与咬合工件W时的低速档进给过程和如下所述的即将穿透工件W的低速档进给过程相比，钻头已获得稳定的钻孔环境，这时可将钻头的进给速率从低速档调高。考虑到工件W以及旋转工具(钻头)等的材质，可适当设置钻孔进给过程中的进给长度和进给速率。
如图4A所示，在钻孔进给过程中，副活塞3由主活塞杆5推动进一步前移；第二流入口 6d与凹面部分32相对，该凹面部分32缩短了直径，且形成于主活塞3的外部边缘部分31上；自液压室12流出的液压用油的流动路线被设置为经后端部分的排出孔34和流通孔33，以及凹面部分的排出孔35，并经过形成于外部边缘部分31的缩短直径使外部边缘部分31的直径更短的凹面部分32，最终到达第二节流阀11，此时第二节流阀11处于开启状态。在钻孔进给过程中，液压用油被从液压室12中推出，并据其中一种流动路线从第一流入口 6c、第一流速调节部分10a、第一连通孔2a以及相关的通道13流入蓄液室14 ;以及，依据其他一种流动路线，该液压用油从第二流入口 6d经第二流速调节部分11a、第二连通孔2b和相关的通道13流入蓄液室14。因此，在钻孔进给过程中，由于液压室12中的液压用油通过两种路线，经通道13流入蓄液室14，该流入蓄液室14的液压用油的流速较大且流动阻力较小。亦因此，由于主活塞4和主活塞杆5的前移速度较大而接触部件370的制动速度较小，这时可将进给速率调闻。钻孔进给过程中的进给速率调节
当需要对钻孔进给过程中的进给速率进行调节时，可通过在调节之前进行第二旋钮9的旋转操作，并调节流经第二节流阀11上的第二流速调节部分Ila的液压用油的流速来调节进给速率。特别地，当顺时针旋转第二旋钮9 (如图2所示)至如图7A所示的箭头标志为⑶的最右位置时，可将流经第二节流阀11上的第二流速调节部分Ila的液压用油的流速调至最大，此时，钻孔进给过程中的进给速率处于最大值状态。此外，当逆时针旋转第二旋钮9 (如图2所示)至如图7B所示的箭头标志位(XD的中间位置时，可降低流经第二节流阀11上的第二流速调节部分Ila的液压用油的流速，从而将钻孔进给过程中的进给速率降至中间速度。此外，当逆时针旋转第二旋钮9 (如图2所示)至如图7C所示的箭头标志为(XD的最左位置时，可通过第二旋转阀主体7关闭第二连通孔2b，此时液压用油停止流动。如此在钻孔进给过程中可通过调节第二旋钮9的转角位置(如图7A所示)至如图7C所示的位置来调节流经第二节流阀11上的第二流速调节部分Ila的液压用油的流速。即将穿透工件前的低速档进给过程即将穿透工件W前的低速档进给过程启动于如图5B所示的距离为D3的位置，即是指从钻头T即将穿透工件W前的预设位置至进给速率已被切换至低速档且工件W的钻孔过程已结束的位置的进给过程。关于钻头T即将穿透工件W前的预设位置，由于是即将穿透前，例如工件W背部的薄面被穿透且工件W的穿透孔周围具有毛刺的倾向，该预设位置为一个可以确保工件W背面具有如图5B所示的厚度WT以避免毛刺的出现，考虑到旋转工具的种类、工作直径和旋转数，以及工件W的材质和形状，可适当设置该预设位置。即将穿透工件W前的低速档进给过程启动于副活塞3被主活塞杆5推动且主活塞3的后端部分关闭第二节流阀11之时，在第二节流阀11关闭的情况下可将主活塞4的移速调低，因为此时只有第一节流阀处于开启状态。此外，在即将穿透工件W前的低速档进给过程中，对移速和进给速率的调节与在咬合工件W时的低速档进给过程中的调节类似，因此省略相关的细节描述。如上所述的实施例中，当钻孔工作开始，钻头T接触并咬合工件W时，安装在钻孔·装置A上的液压进给速率控制装置B可降低主活塞4的移速(咬合工件W时的低速档进给过程)；在钻入工件W时将主活塞4的移速调高(在钻入工件W时采用钻孔时的进给速率)；在钻头T即将穿透工件W前将主活塞4的移速重新调低(即将穿透工件W前的低速档进给过程)；以及通过进给速率调节装置C，在低速档和钻孔速档之间适当调节进给速率，并精确设置进给速率使其符合当前的钻孔环境。因此，本实施例中的液压进给速率控制装置B可有效地避免因旋转工具上的诸如未对准和振动的缺陷产生的影响，并保证了加工工件W的高质量。因此，尽管上文描述了本发明中的一个实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡依据本发明的范围和主旨所作出的修改与变化，均包含在本发明的保护范围内。例如本发明的实施例中，尽管图I示出了钻孔装置A的滑枕330的进给范例，该实施例并非限于所示出的进给方法；一个具有往复运动主体的机械装置或其他装置均作为本发明的应用。此外，在本发明的实施例中，尽管给出了具有低速档一高速档一低速档的三段式进给速率调节的液压进给速率控制装置B，同样可通过将凹面部分31 (如图3A所示)应用于两处或多处来运用该装置B进行四段式或多段式的进给速率调节。而且，尽管如前所述，通过提供各自独立的例子来描述第一节流阀10和第二节流阀11，本发明并不限于上述描述。例如，若第二流入口 6d沿着轴向方向复数设置，且由副活塞3关闭的流入口的位置不同，这可能需要设置额外的节流阀并增加节流阀的数目。若以上述描述实施，可使以分钟为单位并采取复数阶段调节进给速率成为可能，亦可进一步将进给速率调节至符合钻孔时的工件W的材质。
权利要求
1.一种液压进给速率控制装置，其特征在于，包括 一个圆柱体状的主体； 一个位于所述主体内部的汽缸； 一个在所述汽缸内往复运动的主活塞； 一个与所述主活塞耦合且能够前后移动的主活塞杆； 一个位于所述主活塞前端的液压室，所述液压室用于存放液体； 一个位于所述主活塞后端的蓄液室，所述蓄液室用于存放液体； 位于所述主体和所述汽缸之间且与所述蓄液室相互连通的通道； 位于所述汽缸前端的进给速率调节装置，所述进给速率调节装置用于调节自所述液压室流入所述通道中的液体的流速和所述主活塞的移速；以及 一个位于蓄液室后端且能够前后移动并且与所述主体的内部边缘表面和所述主活塞杆滑动接触的差动活塞； 所述进给速率调节装置包括位于汽缸前端的一个第一节流阀和一个第二节流阀，所述第一节流阀和所述第二节流阀分别调节自液压室流入通道的液体的流速； 所述主活塞包括一个整体移动的副活塞，所述副活塞用于开闭所述第二节流阀； 所述副活塞包括 一个与所述第二节流阀契合并用于关闭所述第二节流阀的外部边缘部分； 一个形成于所述外部边缘部分的前端部分和后端部分之间的凹面部分； 一个形成在所述副活塞的内部边缘部分的流通孔； 将所述外部边缘部分的后端部分与所述流通孔相互连通的后端部分排出孔；以及 将所述外部边缘部分的凹面部分与所述流通孔相互连通的凹面部分排出孔。
2.如权利要求I所述的液压进给速率控制装置，其特征在于，所述第一节流阀和所述第二节流阀中的至少一个包括 一个自由旋转地安装在所述汽缸内的旋转阀主体，所述旋转阀主体包括一个能够旋转的流速调节部分，所述流速调节部分用于调节自所述液压室流入一个连通孔的液体的流速，所述连通孔打通在所述汽缸上并与所述通道相连通； 一个用于旋转所述旋转阀主体的旋钮；以及 一个用于控制所述旋钮转动的旋转阻挡装置。
3.如权利要求I所述的液压进给速率控制装置，其特征在于，进一步包括用于过滤流经所述第一节流阀的过滤装置和用于过滤流经所述第二节流阀的过滤装置中的至少一个过滤装置。
4.如权利要求2所述的液压进给速率控制装置，其特征在于，进一步包括用于过滤流经所述第一节流阀的过滤装置和用于过滤流经所述第二节流阀的过滤装置中的至少一个过滤装置。
全文摘要
一种液压进给速率控制装置通过主活塞的推动将液体经进给速率调节装置和通道推送入蓄液室中，并调节上述往复运动的主体的进给速率；调节装置包括位于汽缸前端的第一和第二节流阀，并用于调节流入通道的液体的流速；主活塞包括一个整体移动的副活塞，用于开闭第二节流阀；副活塞包括契合于第二节流阀内并关闭该节流阀的外部边缘部分，形成于外部边缘部分的前端与后端之间的凹面部分，形成于副活塞的内部边缘部分的流通孔，连接后端和流通孔的后端部分排出孔，以及通过流通孔连接凹面部分的凹面部分排出孔。
文档编号F15B11/04GK102913492SQ20121027180
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者村井隆广, 内生藏秀树, 伊原稔 申请人:杉野机械股份有限公司