Импульсная машина с тепловым приводом

 

О Il И С А Н И Е <, >1003987

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.04.81 (21) 3280896/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.з

В 21 J 7/26

Гееудеретвенныв квинтет

СССР (23) Приоритет— йе,венам нзеврвтвннй н еткрытнй (53) УДК 621.97 (088.8) Опубликовано 15.03.83. Бюллетень №10

Дата опубликования опи ания 25.03.83

И. А. Чечета, В. В. Бородин-„В,;Б;. Бочаров; В. . Каржан, В. Я. Батуркй4..:и В. И; Челкар,д щ

/

Воронежский политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНАЯ МАШИНА С ТЕПЛОВЫМ ПРИВОДОМ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборудования для обработки металлов давлением.

Известна импульсная машина с тепловым приводом, содержащая раму, соосно расположенные -в ней камеру сгорания с устройством наполнения и зажигания горючей смеси, расширительный цилиндр и цилиндр управления с поршнем- и штоком, к которому присоединена баба, а также насос с распределительной гидроаппаратурой 11 j

Недостатками этой импульсной машины являются наличие горловины между камерой сгорания и расширительным цилиндром, отсутствие полноты сгорания заряда газовой смеси при регулировании энергии удара в процессе работы молота за счет изменения парциального давления горючей смеси, что приводит к снижению КПД молота

Кроме того, удержание сжатым воздухом бабы со штоком-поршнем в верхнем положении при одновременном запирании камеры сгорания на период наполнения и горения заряда газовой смеси снижает надежность срабатывания системы в случае детонационного горения и возможных утечек продуктов сгорания за счет относительно высокой упругости сжатого воздуха.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности.

Эта цель достигается тем, что импульсная машина с тепловым приводом, содержащая раму, соосно расположенные в ней камеру сгорания с . устройством наполнения и зажигания горючей смеси, расширительный цилиндр и цилиндр управления с норш1о нем и штоком, к которому присоединена баба, а также насос с распределительной гидроаппаратурой, снабжена дифференциальным золотником, а камера сгорания и расширительный цилиндр выполнены с одиf 5 наковыми диаметрами, цилиндр управления выполнен двухштоковым, его полость разделена поршнем на взводящую и перепускную полости, последние соединены между собой дифференциальным золотником, а через распределительную аппаратуру—

2о с насосом.

На чертеже представлена конструкция импульсной машины с тепловым приводом.

Она состоит из рамы 1, камеры 2 сгорания и системами наполнения и зажига1003987 ния заряда горючей газовой смеси, штокапоршня 3 с закрепленными на нем бабой и обрабатывающим инструментом, выпускного клапана 4, способного перемещаться относительно водила 5, которое жестко закреплено на торце штока-поршня 3; водило 5 имеет на своем свободном конце регулируемую ограничительную шайбу; взводящей камеры 6 и перепускной полости 7; образованных кольцевым буртом штокапоршня 3 в проточке рамы 1; дифференциального золотника 8, с центральным отверстием 9 и радиальными отверстиями 10, который способен сообщать между собой взводящую камеру 6 и перепускную полость 7; золотникового распределителя 11, электроуправляемого предохранительного клапана 12, предохранительного клапана 13 насоса 14 и маслобака 15. В зоне действия бабы расположены концевые выключатели М и М, а в зоне перемещения дифференциального золотника 8 — концевой выключатель М, которые способны пода20 вать команды на управление золотниковым распределителем 11, электроуправляемым предохранительным клапаном 12 и системой подачи и зажигания газовой смеси.

Импульсная машина с тепловым приводом работает следующим образом.

При запуске насоса 14 золотниковый распределитель 11 устанавливается в положение Б. Для установки штока-поршня 3, на котором закреплены баба с обрабатывающим инструментом, в исходное перед рабочим ходом положение (фиг. 1) золотниковый распределитель 11 переключают в положение А. При этом рабочая жидкость от насоса 14 по трубопроводам поступает в камеру управления Т, дифференциального золотника 8, во взводящую камеру 6 и во вспомогательную камеру управления Т>.

За счет разности площадей торцов дифференциального золотника 8 усилие от давления жидкости со стороны камеры управления Т больше, чем со стороны вспомо- 40 гательной камеры управления Т . Под действием результирующего дифференциального усилия золотник 8 занимает крайнее нижнее положение и своим центральным отверстием 9 и радиальным отверстием 10 соединяет перепускную полость 7 со сливом 45 в маслобак 15. Поток рабочей жидкости, поступающей от насоса 14 во взводящую камеру 6, перемещает шток-поршень 3 с бабой и обрабатывающим инструментом вверх до тех пор, пока жестко закрепленное на нем водило 5 не прижмет своим буртом выпускной клапан 4 к седлу рамы 1, а рабочая жидкость из перепускной полости 7 перетекает по трубопроводу в маслобак 15. Установив таким образом шток-поршень 3 в исходное перед рабочим ходом s5 положение, золотниковый распределитель 11 вновь переводят в положение Б. При этом электромагнит предохранительного клапана 12 включен, а сам предохранительный клапан закрыт. В камеру 2 сгорания (расширительный цилиндр) через систему наполнения подают заряд горючей газовой смеси (например горючую смесь пропанбутан с воздухом) и посредством системы зажигания воспламеняют ее. В процессе сгорания заряда горючей газовой смеси давление в камере 2 сгорания непрерывно повышается за счет увеличения объема продуктов сгорания и повышения температуры (в конце процесса горения давление в камере 2 сгорания увеличивается в 7 — 10 раз, а температура достигает 2000 С). Под действием сил давления в камере 2 сгорания выпускной клапан 4 оказывается-плотно прижатым к седлу рамы 1, а шток-поршень 3 своим кольцевым буртом деформирует (сжим ает) рабочую жидкость во взводящей камере 6, в результате чего давление в ней повышается и, соответственно, повышается давление рабочей жидкости во вспомогательной камере управления Т2.

В момент, когда усилие от давления рабочей жидкости во вспомогательной камере управления Т на торец дифференциального золотника 8 превысит усилие от давления рабочей жидкости в камере управления Т, которое устанавливается настройкой предохранительного клапана 12, дифференциальный золотник 8 начинает перемещаться вверх. При этом, шток-поршень 3 совместно с водилом 5 также начинает свое перемещение вниз, и этим рабочую жидкость из камеры управления Т вытесняют через предохранительный клапан в сливную магистраль гидросистемы и в маслобак 15.

Дифференциальный золотник 8, перемещаясь вверх, своим наружным хвостови ком замыкает контакт концевого переключателя М . При этом ход дифференциального золотйика 8 не превышает величину его положительного перекрытия. Замыкание контакта концевого выключателя М приводит к обесточиванию электромагнита предохранительного клапана 12, предохранительный клапан 12 открывается и независимо от давления рабочей жидкости в камере управления Т соединяет ее со сливной магистралью в маслобак 15. После соединения камеры управления Т, со сливной магистралью в маслобак 15, дифференциальный золотник 8 под действием сил давления со стороны вспомогательной камеры управления Т продолжает перемещаться вверх и соединяет взводящую камеру 6 через гидравлические каналы, вспомогательную камеру управления Tä и кольцевую проточку 16 с перепускной полостью 7. Рабочая жидкость из взводящей камеры 6 перетекает по гидравлическим каналам в перепускную полость 7. Этим обеспечивают рабочий ход штоку-поршню 3. Насос 14 в период рабочего хода штока-поршня 3 работает на предохранительный клапан 13.

1003987

В конце рабочего хода штока-поршня 3 водило 5 своей ограничительной шайбой входит в контакт с выпускным клапаном 4 и, перемещаясь вниз, открывает его. Этим выбрасывают в атмосферу остаточные продукты сгорания. В конце рабочего хода баба замыкает контакт выключателя М>, подающего сигнал на управление электромагнитом золотникового распределителя l l, который устанавливают в положение А.

При этом рабочая жидкость от насоса 14 по трубопроводу поступает в камеру управления Т дифференциального золотника 8, во взводящую камеру 6 и во вспомогательную камеру управления Т2. Дифференциальный золотник 8 приходит вниз и через центральное отверстие 9 и радиальные отверстия 10 соединяют перепускную полость 7 со сливом в маслобак !5. Под действием рабочей жидкости, поступающей от насоса

14 во взводящую камеру 6, шток-поршень 3 с бабой и обрабатывающим инструментом приходит к крайнее верхнее положение.

В этом положении баба замыкает концевой выключатель М1 и этим подают сигнал на управление электромагнитом золотникового распределителя 11 и системами наполнения и зажигания очередного заряда горючей газовой смеси. Далее рабочий цикл импульсной машины с тепловым приводом повторяют.

Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения обеспечивается за счет повышения КПД и надежности срабатывания импульсной машины.

Формула изобретения

Импульсная машина с тепловым приводом, содержащая раму, соосно расположенные в ней камеру сгорания с устройством наполнения и зажигания горючей смеси, 10 расширительный цилиндр и цилиндр управления с поршнем и штоком, к которому присоединена баба, а также насос с распределительной гидроаппаратурой, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и надежности,. она снабжена дифференциальным золотником, а камера сгорания и расширительный цилиндр выполнены с одинаковыми диаметрами, цилиндр управления выполнен двухштоковым, его полость разделена поршнем на взводящую и перещВ пускную полости, последние соединены между собой дифференциальным золотником, а через распределительную аппаратуру — с насосом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 616735, кл. В 21 J 7/26, 17.02.75 (прототип) .

1003987

Составитель И. Базунов

Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ !657/! Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4