Устройство для раздачи полых заготовок внутренним давлением

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДАЧИ ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕHIJEM , j содержащее разъемную матрицу, связанные с цилиндрг ми перемещения , :пробки, установленные соосно матрице со стороны ее торцов, а также связанные, по меньшей мере, с одной из пробок узел подачи воздуха и систему подачи топлива с двухступенчатым силовым цилиндром и расположенной по его оси форсункой,- о тл и.ча ю щ е ее я тем, что, с поБЕляения надежности, двухступенчатый цилиндр подачи топлива установлен соосно с пробкой и объединен со стороны ступени большего диаметра с цилиндром перемещения пробки, узел подачи воздуха сообщен с полостью между поршнями этих цилиндров, пробка выполнена с осевым отверстием для сообщения полости между поршнями с полостью заготовки, ввод системы подачи топлива в цилиндр осущрстр i влен со стороны его меньшей ступени, форсунка закреплена в донной части (Л этой ступени, а пораень двухстуленчатого цилиндра выполнен с осевым отверстием и установлен коаксиально форсунке.

414 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1(5)) В 21 0 41/02) В 21 D 26 02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "::: """-::

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ) (21) 3451991/25-27 (22) 11,06.82 (46) 23,10.83. Бюл. М 39

;(72) В.Ю.Унтилов, P.Г.Хейфец, Ю.И.Розенгарт, В.Ф.Савенков, A.Ï.Íîâèêîâ и Е.В.Литвинов 1 (71) Днепропетровский ордена

Трудового Красного Знамени металлургический институт (53) 621,774 ° 72(088,8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

)) 719759, кл. В 21 D 41/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 897343, кл. В 21 D 41/02, 1980 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДАЧИ

ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕ—

НЦЕМ,,содержащее разъемную матрицу,. связанные с цилиндрами перемещения пробки, установленные соосно матрице со стороны ее торцов, а также связанные, по меньшей мере, с одной из пробок узел подачи воздуха и систему подачи топлива с двухступенчатым силовым цилиндром и расположенной по его оси форсункой, о тл и.ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью повышения надежности, двухступенчатый цилиндр подачи топлива установлен соосно с пробкой и объединен со стороны ступени большего диаметра с цилиндром перемещения пробки, узел подачи воздуха сообщен с полостью между поршнями этих цилиндров, пробка выполнена с осевым отверстием для сообщения полости между поршнями с полостью заготовки, ввод систе.мы подачи топлива в цилиндр осуществлен со стороны его меньшей ступени, ® форсунка закреплена в донной части у ф этой ступени, а поршень двухстуленча" Qj того цилиндра выполнен с осевым отверстием и установлен коаксиально форсунке.

1049146

Изобретение относится к .обработке металлов давлениеМ и может быть использовано при раздаче полых заготовок внутренним давлением.

Известно устройство для раздачи полых заготовок внутренним давлением, которое содержит матрицу,свя.занные с цилиндрами перемещения пробки, .установленные соосно со стороны ее торцов а также узел подачи

Ц 10 воздуха и систему подачи топлива 11.

Недостатком данного устройства является наличие инДивидуального привода для системы подачи воздуха и топлива, а также для перемещения пробки и,обеспечения герметизации 35 полости заготовки, что усложняет конструкцию и ведет к .снижению на,. дежности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту 20 к изобретению является устройство для раздачи полых заготовок внутренним давлением,.которое содержит разъемную матрицу, связанные с цилиндрами перемещения пробки, установленные соосно матрице со стороны ее торцов, а также связанные, по меньшей мере, с одной иэ пробок .узел подачи топлива с двухступенчатым силовым цилиндром и расположенной

jno его оси форсункой (2J

Недостатком известного устройства является необходимость в гидро .системах .высокого давления и большой мощности для обеспечения герметизации полости заготовки и подачи воздуха и топлива, что усложняет устрой .ство и снижает его надежность.

Целью изобретения является повыше. ние надежности работы устройства.

I 46

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для раздачи . полых заготовок внутренним давлени. ем, содержащем разъемную матрицу, связанные с цилиндрамн перемещения 45 пробки, .Установленные соосно матрице..со стороны ее торцов, а. также связанные, по меньшей мере, с одной из пробок узел подачи воздуха и систему подачи топлива с двухступенча- 0 тым, силовым цилиндром и расположенной по его оси форсункой, двухступен чатый цилиндр подачи топлива установ лен соосно с пробкой и объединен со стороны ступени большего диаметра с цилиндром перемещения пробки, узел подачи воздуха сообщен с полостью между поршнями этих цилиндров, пробка выполнена с осевым отверстием для сообщения полости между поршнями с . полостью заготовки, ввод системы 66 подачи топлива в цйлиндр осуществлен са стороны его меньшей .ступени,форсунка закреплена в донной части этой ступени : а поршень двухступенчатого цилиндра выполнен с осевым отверсти- 65. 2 ем и установлен коаксиально форсунке.

Благодаря наличию полости между поршнями цилиндра подачи топлива и цилиндра перемещения пробки; сообщенной с полостью заготовки, давление воздуха, подаваемого в полость заготовки, воздействует на поршень цилиндра перемещения уплотняющей пробки. При этом усилие уплотнения увеличивается относительно начального усилия уплотнения, созданного за счет гидропривода перемещения уплотняющей пробки. Это же давление,воз-.действуя на.поршень подачи,топлива, используется для сжатия топлива и создания начального давления впрыска топлива перед иглой форсунки, При открытии форсунки, подаче топлива в полость заготовки и сгорания топлива давлением в полости заготовки, а значит, и в соединенной с ней полости между поршнями цилиндров подачи топлива и перемещения пробки существенно увеличивается, и за счет этого возрастает дополнительно усилие уплотнения: давление продуктов сгорания воздействует на поршень уплотняющей пробки и растет давление впрыска. топлива, давление продуктов сгорания воздействует на,поршень-мультипликатор подачи топлива.

Последнее необходимо для сохранения длины факела в условиях растущего противодавления, улучшает условия смесеобразования и горения топлива,. обеспечивает .достижение .более .высо-. кого .давления раздачи и,,в конечном итоге, улучшает .качество розданной трубы, Причем достигается все это.с использованием системы подачи топли. ва не имеющей самостойтельного привода подачи топлива, 1аким образом, наличие полости между поршнем подачи топлива и поршнем подачи уплотняющей пробки, сообщенной с полостью заготовки, позволяет существенно уменьшить установленную мощность гидропривода уплотнения, не снижая надежность уп. лотнения, отказаться от топливного насоса высокой мощности.и в целом ведет к увеличению надежности установки

На фиг. l схематично изображено устройство, общий виду на фиг. 2— изображена стойка с уплотняющей пробкой, в которой смонтированы .цилиндр подачи топлива и цилиндр перемещения пробки,. разрез °

Устройство:для раздачи полых эа;готовок внутренним .давлением содер« жит установленные. на станине 1 разъемную матрицу 2, связанную с гид. роприводом 3 пробку 4, .размещеннуЮ соосно с матрицей со стороны одного

as ее торцов в стойке 5, смонтированный иа трубопроводе йодачи среди

1049146 в гидропривод затвор б,а также установленную со стороны другого торца ,матрицы в стойке 7 пробку 8,связанную

<с системой 9 подачи топлива,с двухступейчатым силовым цилиндром и узлом подачи воздуха 10. двухступенчатый цилиНдр, системы подачи топлива установлен соосно с - пробкой и объединен со сторойы ступени большего диаметра с цилиндром перемещения пробки. Указанный узел содержит корпус 11, размещенные в нем ступенчатый поршень 12 с осе-, вым отверстием, в котором коаксиалЬно размещен закрепленный t в донной. части корпуса меньшей ступени двух- 15 ступенчатого цилиндра подачи топли-. ва корпус форсунки 13 с иглой 14 И поршень 15, несущий пробку с образо-. ванием между поршнями полости 16„ содержащей кольцо 17, ограничиваю- . р0 щее перемещение поршня меньшего диаметра в сторону пробки и сообщенной с системой подачи воздуха че:рез .канал 18, Форсунка имеет индивидуальный гидропривод 19,. Подпоршневая полость 20 меньшей ступени двух ступенчатого цилиндра сообщена с полостью форсунки и.с .системой по-:.

- дачи. топлива через канал21, а под поршнезая полость 22 большей ступе- ни поршня сообщена через канал 23 с: системой подачи охлаждающей жидкос» ти и полостью 24 для охлаждения, вы-.. полненной в корпусе.На указанных на наружной и внутренней поверхнос-: ти имеются уплотнения 25.

Устройство работает следукнцим об» разом.

Нагретую до температуры горячей пластической деформации полую заготовку устанавливают,в матрицу 2,после 49 чего матрицу закрывают,а трубу герме":тизируют по концам подвижной уплотняющей пробкой 4 с гидроприводом 3 и уплотняющей пробкой 8;

Затем в полость заготовки от воз1 45 душной системы 10 через канал 18 в полость 1б, соединенную .с полостью

; трубы-заготовки, подается заданное . количество сжатого .воздуха, определяемое условиями деформации трубы., 4»О

Давление, воздушного .заряда в полости 16 воздействует на поршень.15 уплотняккцей пробки 8. В результате этого усилие герметизации трубы от-: носительно начального, обеснечивае- -. мого гидроприводом 3, увеличивается (площадь поршня уплотняккцей пробки больше площади, соответствующей окружности, по которой пробка уплотняет трубу — заготовку). ° ()дновременно давление воздушиогб . заряда воздействует на двухстуйен чатый поршень 12 подачи топлива»

Перемещаясь, поршень 12 вытесняет охлаждающую воду из водяной полости 24 и сжимает топливо в топливной полости 20. Топливо через отверстия в корпусе 13 топливной форсункн поступает в канал между корпусом форсунки и иглой 14, Игла 14 прижата к седлу форсунки при помощи гидропривода 19.

При срабатывании гидропривода 19 давление топлива воздействует на конус иглы и открывает топливную форсунку. Происходит впрыск топлива нагретой заготовки.

Топливо в .трубе воспламеняется и сгорает, что в 4-5 раз повышает давление Р парогазовой смеси в трубе, относительно начального давления. воздуха, возрастает давление на поршень 15 уплотнякнцей пробки 8. Следовательно, одновременно с ростом давления в полости трубы возрастает и усилие уплотнения, препятствующее разгерметизации полости. При этом отжимание подвижной уплотняющей пробки 4, обеспечившей начальное усилие уплотнения, не происходит благодаря наличию в системе питания гидро-, привода 3 уплотнения гидрозатвора б °

Рост давления в полости трубы через поршень 13 обеспечивает и рост давления впрыска топлива. В результате того,.что в среду с повышающимся давлением (a полости трубы) впрыскивается: топливо, давление которого также повышается, длина топливного факела. не уменьшается, что дополнительно. сказывается на качестве амесеобразования и сгорания топлива.

Давление продуктов сгорания в полости трубы растет! до значений, дос-: таточных для ее деформации. После деформации давление парогазовой смеси снижают до атмосферного, подвиж- ную уплотняющую пробку 4 отводят от трубы, матрицу:раскрывают и иэ нее извлекают розданную трубу, I

Таким образом, наличие в предлагаемом устройстве для раздачи полых заготовок внутренним давлением в стойке с форсункой полости между поршнями двухступенчатого цилиндра и цилинщэа .перемещения пробки, сообщен-.

;ной с полостью заготовки, позволяет при наличии маломбщного йривода, обеспечивающего начальное усилие уплотнения, герметизировать трубу заготовку при большом давлении в ее полости и подать топливо заданных параметров в полость трубы при от ссутствик.отдельньго привода подачи топлива, который, учитывая эначитель1 иые секундные расходы топлива, дол. жен был бы иметь большую мощность»

1049146

Таллидо

Составитель И.Симакина

Редактор Н.Данкулич Техред М.Тепер корРектор О. Билак

Подписное

Заказ 8293/8 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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