Привод осевого усилия машины для сварки трением

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1) 4 В 23 К 20/12

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (2i) 3759930/25-27 (22) 25.06.84 (46) 30.01.86. Бюл. ¹ 4 (71) Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации автомобилестроения (72) Н.М.Ведерников, В.П.Воинов, Э.А.Ровинский и Е.А.Гельман (53) 621.791.14.03(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 267315, кл. В 23 К 20/12, 1968.

Башта Т.M. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М.: Машиностроение, 1972, с. 131, 216, рис. 171 ° (54)(57) ПРИВОД ОСЕВОГО УСИЛИЯ МАШИНЫ ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ, содержащий гидроцилиндр с полостями прямого и обратного хода для сближения и создания осевого усилия сжатия соединяемых заготовок, гидростанцию для подачи и распределения рабочейжидкости,включающую насос, гидрораспределители и предохранительные клапаны с электромагнитами, масляный бак, путевой дроссель, нагнетающую и сливную магистрали и гидроаккумулятор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД привода и упрощения его конструкции, он снабжен гидроуправляемым запорным золотником, затвор которого неподвижно соединен со штоком подпружиненного поршня золотника, штоковая полость поршня золотника подсоединена к гидростанции для подачи и распределения рабочей жидкости, поршневая — к гидроаккумулятору,при этомплощадь сечения

О штока равна площади затвора, воспринимающей давление жидкости со стороны, противоположной штоку, а гидроаккумулятор подсоединен к полости прямого хода гидроцилиндра через запорный золотник.

Оа

С»

1207688 ъ

50

Изобретение относится к сварке, а более конкретно к приводам машин для сварки трением, где необходимо обеспечивать трехступенчатый цикл изменения давления в силовом гидроцилиндре при высокой производительности и экономичности машины.

Цель изобретения — повышение КПЦ привода и упрощение его конструкции.

На чертеже показана конструктивная 10 схема привода осевого усилия машины для сварки трением (в исходном положении).

Привод состоит из гидроцилиндра 1, поршень 2 и шток 3 которого имеют 15 такие диаметры, что площадь поверхности со стороны полости 4 прямого хода в 8-10 раз больше площади поверхности поршня со стороны полости

5 обратного хода. 20

Полость 4 прямого хода соединена с полостью гидроаккумулятора б с помощью запорного золотника 7 с гидроуправлением. Управляющий поршень 8 запорного залотника 7 соединен штоком 9 с затвором 10 и снабжен пружиной 11, а его поршневая олость 12 соединена с полостью гид-.оаккумулятора 6. Штоковая полость

13 запорного золотника 7 и полости и 5 гидроцилиндра 1 подсоединены к гидростанции обеспечения и распределения подачи рабочей жидкости, состоящей из насоса 14, гидрораспределителей 15 и 16, предохранителььых клапанов 17-19 с электромагнитами 20-24, нагнетающей 25 и сливной 26 магистралей, путевого дросселя 27, бака 28 и некоторых других аппаратов, которые на чертеже не показаны.

Предлагаемый привод осевого усилия машины для сварки трением работает следующим образом.

Б исходном положении (позиция загрузки соединяемых заготовок в зажимы машины) поршень 2 гидроциличдра 1 находится в положении, изображенном на чертеже. Гидроаккумулятор 6 заполнен рабочей жидкостью под давлением 0,6-1,0 МПа. Затвор

10 запорного золотника 7 перекрывает проходной канал под действием усилия пружины 11 и давления в полости 12 на поршень 8. Бсе электромагниты выключены,, благодаря чему рабочая жидкость от насоса 14 из напорной магистрали 25 через открытые предохранительные клапаны 23 и 24 поступает оез сопротивления в сливнуюмагистраль 26.Насос 14 разгружен. Путевой дроссель 27 частично перекрыт.

Для быстрого подвода заготовок включаются электромагниты 20, 22 и

23. При этом в нагнетающей магистрали 25 .давление поднимается до величины, на которое настроен предохранительный клапан 17. Рабочая жидкость через распределитель 15 и дроссель 27 поступает в полость 4 гидроцилиндра 1, а через распределитель 16 — в полость 13 запорного золотника 7. Сопротивление частично перекрытого дросселя 27 и усилие пружины 11 отрегулированы так, что при давлении в полости 13 большем, чем давление в полости 12 на 0,10,2 МПа поршень 8 перемещается вправо, а затвор 10 золотника 7 открывает доступ рабочей жидкости из гидроаккумулятора б в полость 4 гидроцилиндра 1.

Бла годар я большому сече нию проходных каналов и малой их длине обеспечивается мощный поток рабочей жидкости из гидроаккумулятора 6. Этот мощный поток в основном и обеспечивает высокую скорость (порядка 0,20,3 м/с) движения поршня 2 влево (перемещение зажима машины на позицию сварки) . При этом рабочая жидкость от насоса 14 также поступает в полость 4, а рабочая жидкость из полости 5 вытесняется через сливную магистраль 26 в бак 28.

В конце хода поршня 2 (за 5-8 мм до соприкосновения торцов заготовок) путевой дроссель 27 открывается полностью и давление в полости 13 падает до давления в полости 4, которое меньше, чем давление в полости 12.

Б результате поршень 8 под давлением пружины 11 перекрывает затвором 10 доступ рабочей жидкости из гидроаккумулятора 6 в полость 4. Это обеспечивает замедление скорости поршня 2 и безударное соприкосновение торцов заготовок со скоростью, которая определяется лишь производительностью насоса 14 (порядка 0,020,03 м/с).

После соприкосновения торцов заготовок сопротивление перемещению поршня 2 становится бесконечно большим, Ä 13 возрастает до значения, превышающего давление в гидроаккумуляторе 6 на величину, которая определяется усилием пружины 11 и площадью поршня 8 со стороны штока 9, после чего поршень 8 сжимает пружину 11, и рабочая жидкость из полости 4 поступает в гидроаккумулятор 6.

На этом этапе сварки давление в полости 4 автоматически определяет величину первой ступени осевого усилия сжатия заготовок (давление притирки). Его величина регулйруется затяжкой пружины 11 и обычно составляет 0,3/1,0 ИПа.

По истечении времени притирки стыка выключается электромагнит 22 и распределитель 16 отсоединяет полость

13 от нагнетающей магистрали 25.

Давление в полости 13 становится равным давлению в сливной магистрали 26 (т.е. атмосферному давлению), и затвор 10 перекрывает проход рабочей жидкости из полости 4 в.полость гидроаккумулятора 6. Давление в полости 4 после этого увеличивается до давления, на которое настроен предохранительный клапан 17 (порядка 2-8 ИПа). Это давление определяет вторую ступень осевого усилия сжатия стыка заготовок (давление нагрева).

После окончания этапа нагрева для завершения цикла сварки необходимо повысить последнее в 2-3 раза. Это осуществляется выключением элетромагнита 23 и включением электромагнита 24. В результате этого давление в нагнетающей магистрали 25 и полости 4 повышается до величины, на которую настроен предохранитель-, ный клапан 18 (порядка 8-15 МПа), Для отвода поршня 2 гидроцилиндра 1 в исходное положение выключают электромагнит 20 и включаются электромагниты 21 и 22. Рабочая жидкость иэ нагнетающей магистрали 25 под высоким давлением (8-15 .МПа) подает207688 4 ся через распределители 15 и 16 в полости 5 и 13. Под давлением рабочей жидкости в полости 5 поршень 2 перемещается вправо, вытесняя рабочую жидкость из полости 4 в пблость гидроаккумулятора 6 через открывающийся в результате подачи давления в полость 13 золотник 7.

Благодаря высокому давлению и тому, что площадь поршня 2 со стороны полости 5 в 8-10 раз меньше, чем со стороны полости 4, при малой производительности насоса 14 обеспечивается скорость обратного хода поршня 2, примерно равная скорости прямого . хода. При этом производится полная зарядка гидроаккумулятора 6. После зарядки гидроаккумулятора 6 лишняя жидкость сбрасывается через пре2О дохранительный клапан 19 и сливную магистраль 26 в бак 28, обеспечивая рециркуляцию ее запаса в гидроаккумуляторе 6 для очистки и охлаждения.

25 Площадь сечения штока 9 запорного золотника 7 выбрана равной площади запираемого затвором 10 отверстия в золотнике для того, чтобы исключить влияние давления в полости

4 на момент открытия и закрытия золотника 7 для обеспечения простоты регулировки величины первой ступени осевого усилия за счет изменения только усилия затяжки пружины 11, так как при равенстве этих площадей

35 силы на затвор 10 от давления в полости 4 уравновешиваются.

Таким образом, предлагаемый гидронривод осевого усилия машины

40 для сварки трением благодаря своим конструктивным признакам обеспечивает работу машины по трехступенчатому циклу изменения давления с высокой производительностью и экономичностью при относительной

45 простоте конструкции силовой части к схемы управления.

Заказ 127/15

Тираж 1000

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

113035, Москва, Ж-35, Раун скан наб., д. 4/5 филиал ПП1! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель К. Быковец

Редактор Т. Парфенова Техред A.Êèêåìåçåé Корректор Л. Пилипенко