Гидравлическая установка для высокоскоростного разделения металла

 

СЭОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИИ

РЕСПУБЛИК

Ц11 В 21 J 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3843459/25-27 (22) 08.01.85 (46) 07.08.86. Бюл, Ф 29 (72) В.В, Бровкин и Б.И. Литвинов (53) 62) .97(088.8) (56) Авторское свидетельство CCCP

У 373069, кл. В 21 J 7/24, 1970. (54)(57) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

ДЛЯ ВЫСОКОС1<ОРОСТНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ

МЕТАЛЛА, содержащая соосно установI ленные. на станине рабочий цилиндр и зарядный цилиндр поршневого типа,при этом в рабочем цилиндре размещен ступенчатый штбк с узлом крепления инструмента, с полостью в большой ступени и торцовое уплотнение этого штока, в полости ступенчатого штока смонтирован шток зарядного цилиндра с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно этой полости и полости рабочего цилиндра, причем в крышке последнегб между торцовым уплотнением и штоком зарядного цилиндра расположен дренажный канал, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, она снабжена разгруэочнопредохранительным клапаном, в ступенчатом штоке выполнены .окна, соединяющие его полость с полостью рабочего цилиндра, в дренажном канале выполнена полость, разгрузочно-предохранительный клапан выполнен в .виде поршня с дроссельными отверстиями и штоком, поршень клапана размещен в полости дренажного канала с воэможностью перекрытия своим штоком дренажного канала и подпружинен н сторону полости рабочего цилиндра.

2. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что узел крепления инструмента к рабочему штоку выполнен в виде двух конических хвостовиков, обращенных большими основаниями один к другому, разрезного кольца с наружной конической поверхностью, расширяющейся в сторону инст-. румента, и внутренней поверхностью, ответной поверхности хвостовиков, и зажимного кольца с внутренней кони.ческой поверхностью, ответной наруж.ной поверхности разрезного кольца, причем последнее установлено на сочлененных хвостовиках, а зажимное

1кольцо — на разрезном кольце.

1248719

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции машины для обработки металлов давФ лением.

Цель изобретения — повышение КПД и долговечности установки для высокоскоростного разделения металла путем снижения потерь энергоносителя и предохранения системы управления от динамических нагрузок.

На фиг. 1 изображена гидравлическая установка для высокоскоростного разделения металла, общий вид; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг.3разрез А-А на фиг. 1, Установка гидравлическая для высокоскоростного разделения металла состоит из станины 1, на которой смонтирован рабочий цилиндр 2 со ступенчатым штоком 3 и крышкой 4, На крышке 4 установлен соосно цилиндру 2 зарядный цилиндр 5. Тяговый шток 6 зарядного цилиндра 5 установлен с возможностью возвратно-посту.пательного перемещения внутри полости цилиндра 2 и в полости 7, выполненнои в верхней ступени штока 3.

Полость 7 сообщается с полостью рабочего цилиндра 2 посредством окон

8, выполненных в ступенчатом штоке

3. На торце крышки 4 со стороны рабочего цилиндра 2 расположено торцовое уплотнение 9, образующее при контакте с торцом штока 3 управляющую полость !О. Она соединена через предохранительно-разгрузочный клапан

11 и канал 12 с гидрораспределителем и станцией гидропривода (не показаны). Клапан II состоит из плунжера

13 с дроссельными отверстиями 14 и штока 15, плунжерной 16 и клапанной

17 полостей.

В нижней части рабочего цилиндра

2 расположены демпфирующие прокладки

18 и 19 и кольцевая демпфирующая полость 20, Зарядный гидроцилиндр 5 снабжен скалкой 21, на которой закреплен упор 22, взаимодействующий с конечными выключателями 23 и 24. Штоковая полость зарядного цилиндра 5 соединена со станцией гидропривода (не показана) каналом 25. Поршневая полость зарядного цилиндра 5 соединена со станцией гидропривода каналом 26. Каналы 25 и 26 служат для управления работой зарядного гидроцилиндра 5. Рабочий цилиндр 2 соединен со станцией гидрокривода каналом 27, который служит для контроля и установки рабочего давления в полости рабочего цилиндра 2.

Сменный ударник 28 установлен на хвостовике рабочего штока 3 при помощи разрезной втулки 29 и выполнен двухступенчатым. Большая по диаметру ступень ударника 28 равна диаметру нижней ступени штока 3. Раз-. резная втулка 29 охватывает выступ, образуемый нижней ступенью штока 3 и большей ступенью ударника 28.

Взаимодействующие наружная поверхность разрезной втулки 29 и внутренняя поверхность стопорящей втулки 30 выполнены коническими самотормозящими. Угол конуса направлен в сторону, противоположную направлению удара.

20 Установка работает следующим образом„

Установка рабочего цилиндра 2 по каналу 12 заполняется рабочей жидкостью, затем канал !2 перекрывается.

Максимальное рабочее давление жидкос25 ти в рабочем цилиндре настраивается предохранительным клапаном (не показан), соединенным с рабочим цилиндром 2 каналом 27.

Ступенчатый шток 3 и шток б зарядЗ0 ного цилиндра 5 в исходном положении находятся в нижнем положении, при этом шток 3 своей средней ступенью опирается на демпфирующую прокладку 18.

В штоковую полость заряднorо цилиндра 5 подают давление по каналу

25. Шток 6 зарядного цилиндра 5 перемещается вверх и поднимает шток 3 до упора его в торцовое уплотнение 9 крышки 4. При подъеме рабочего штока

3 в полость рабочего цилиндра 2 входит средняя ступень штока 3. Так как диаметр d средней ступени штока 3 больше диаметра d. штока б, то объем рабочего цилиндра 2 уменьшается. При этом за счет сжимаемости рабочей жидкости уменьшается объем рабочей жидкости в рабочем цилиндре 2 на величину

ЫГ

50 ич, = —, (а,-а ), где d. - диаметр штока 6 зарядного цилиндра;

d — диаметр средней ступени штока 3;

h - -величина хода штока 3.

Давление в рабочем цилиндре 2 при этом повышается на величину ьР, и становится равным P =(P +BP ), где

1248719

Ро -исходное рабочее давление в рабочем цилиндре. Это первая ступень сжатия рабочей жидкости, за счет которого повышается давление в рабочем цилиндре 2.

При подъеме ступенчатого штока 3 в крайнее верхнее положение до контакта с торцовым уплотнением 9 упор

22, закрепленный на скалке 21, воздействует на конечный выключатель

24, который подает сигнал на переключение гидрораспределнтелей (не показаны), соединяющих канал 12 со сливом и поршневую полость зарядного цилиндра 5 через канал 26 со станцией гид- 5 ропривода. При этом управляющая полость 10, образованная при контакте верхнего торца штока 3 с торцовым уплотнением 9, соединяется со сливом по каналу 12 через клапан 11, Поэтому 20 давление в управляющей полости 10 . падает. За счет разности давлений в полости 10 и в полости рабочего цилиндра 2 шток 3 прижимается к торцовому уплотнению 9 с силой, равной 25 произведению давления Р на эффективную площадь где D, — диаметр верхней ступени 30 штока 3.

Этим усилием шток 3 надежно при,жимается к торцовому уплотнению 9.

Одновременно с соединением канала, 3

12 со сливом поршневая полость зарядного цилиндра 5 через канал 26 со единяется со станцией гидропривода. ,При этом шток 6 зарядного цилиндра 5 перемещается вниз в полость 7 штока 3, уменьшая при этом объем этой полости. В результате этого рабочая жидкость дополнительно сжи-! тЛ мается на величину а7 = — d

4 45

А так как полость 7 сообщена окнами 8 с полостью рабочего цилиндра

2, то давление в.рабочем цилиндре

2 повышается на величину 4Р и становится равным Р =(Р, +ЬР +ьР ). Про- SO исходит вторая ступень сжатия жидкости.

В конце хода шток 6 нижним торцом упирается в дно полости 7 штока 3 и отрывает его от уплотнения 9. Шток 55

3 под действием энергии сжатой жидкости ускоренно устремляется вниз наносит удар.

Излишки энергии, неиспользованные, например, при разделении проката, гасятся упругими прокладками

18 и 19 жидкостью в кольцевой гголости 20.

До отрыва штока 3 от торцового уплотнения 9 избыточное давление в управляющей полости 10 и в соединенных с ней канале 12, полостях

16 и 17 демпфирующего устройства равно нулю. Но при отрыве штока 3 от торцового уплотнения 9, т.е. при сообщении управляющей полости

10 с полостью рабочего цилиндра 2, происходит импульсный заброс высокого давления в подплунжерную полость

16. Ввиду малого диаметра отверстий

14, выполненных в стенке плунжера

13, и кратковременности скачка избыточного давления (импульса),обусловленного быстрым сбросом избыточного давления от максимума до нуля, при нанесении удара высокое давление не распространяется дальше подплунжерной полости 16 клапана 1l.

Оно воздействует на плунжер 13 и, преодолевая усилие „возвратной пружины, перемещает его до упора штока 15 в канал 12, мгновенно перекрывая его, тем самым предохраняя магистраль управления от гидроудара. Затем после выравнивания давления в подплунжерной

16 и клапанной 17 полостях плунжер

l3 возвращается в исходное положение, открывая канал 12 °

В нижнем положении поршня зарядного гидроцилиндра 5 упор 22 нажимает конечный выключатель 23, дающий сигнал на соединение канала 12 со станцией гидропривода для подпитки, т,е. пополнения возможных утечек, а также поддерживания исходного давления в рабочем цилиндре.

Рабочий цикл установки завершен.

Если d — диаметр штока зарядного цилиндра, d., — диаметр средней ступени рабочего штока, то, например, Й - =1,555 для конкретных значений параметров установки.

При различных значениях исходных параметров установки отношение d., /d может. быть различным. Оптимальньм является отношение й, /й,равное 1,5-1 6

Экономическая эффективность от использования предлагаемой установки обеспечивается путем повышения КПД и долговечности установки.

1 248719

1248719

Составитель И. Базунов

Техред И.Гайдош

Корректор М. Демчик

Редактор С. Пекарь

Заказ 4165/10 Тираж 655

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4