Система предохранения кривошипного пресса от перегрузок

 

Использование: изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям узлов кузнечно-прессовых машин. Сущность изобретения: устройство содержит установленную под шатуном гидроопору, соединенную напорной магистралью через обратный клапан с насосом и с регулируемым разгрузочным клапаном, включающим регулируемый сервоклапан, регулятор давления, установленный в линии нагнетания сервоклапана, распределительное устройство, связанное с электрической цепью управления пресса, и управляемый двухпозиционный двухходовой клапан, установленный в линии нагнетания сервоклапана с возможностью взаимосвязи его управления с запорным органом сервоклапана. Разгрузочный клапан и сервоклапан соединены со сливной магистралью. Насос выполнен с двумя рабочими средами, например, типа гидропневмонасоса. Сервоклапан выполнен в виде диафрагменного клапана, в котором запорный орган через опорный диск взаимодействует с эластичной диафрагмой. Распределительное устройство выполнено в виде пневмораспределителя с односторонним электрическим управлением, состоящего из двухпозиционного трехходового распределителя с двумя пневмополостями управления, одна из которых соединена с электроуправляемым двухпозиционным трехлинейным распределителем, электромагнит которого подключен в электроцепь конечного выключателя насоса, а другая подсоединена в пневмолинию, соединяющую линию нагнетания сервоклапана с пневмополостью гидропневмонасоса. Регулятор давления соединен с двухпозиционным трехходовым распределителем и электроуправляемым двухпозиционным трехлинейным распределителем. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям узлов кузнечно-прессовых машин.

Известна система предохранения кривошипного пресса от перегрузок, содержащая установленную под шатуном гидроопору, соединенную напорной магистралью через обратный клапан с насосом и с регулируемым разгрузочным клапаном, имеющим регулируемый сервоклапан, при этом разгрузочный клапан и сервоклапан соединены со сливной магистралью, и распределительное устройство, связанное с электрической цепью управления пресса (см. патент РФ N 1816268, кл. B 30 B 15/28, опубл. 15.05.9).

Однако в известной системе имеются две отдельные независимые друг от друга регулировки, а именно: регулировка сервоклапана, осуществляемая посредством подпружиненного винта, и регулировка разгрузочного клапана, осуществляемая настройкой гидродавления насоса, что увеличивает трудоемкость обслуживания и неудобство в эксплуатации данного устройства.

Известна также система предохранения кривошипного пресса от перегрузок, содержащая установленную под шатуном гидроопору, соединенную напорной магистралью через обратный клапан с насосом и с регулируемым разгрузочным клапаном, имеющим регулируемый сервоклапан, при этом разгрузочный клапан и сервоклапан соединены со сливной магистралью, а также регулятор давления, установленный в линии нагнетания сервоклапана, и распределительное устройство, связанное с электрической цепью управления пресса (см. патент РФ N 2048297, кл. B 30 B 15/28, опубл. 20.11.95).

В известной системе также имеются две регулировки; регулировка пневмодавления сервоклапана и регулировка гидродавления разгрузочного клапана, не связанные одна с другой, что ведет к увеличению трудоемкости обслуживания при эксплуатации данного устройства.

В основу заявляемого изобретения положена техническая задача создать систему гидропредохранения кривошипного пресса от перегрузок, которая бы позволила с изменением давления настройки автоматически менять предварительное давление в гидроопоре, используя один регулятор давления, то есть одну регулировку.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей, упрощение настройки и обслуживания.

Указанный технический результат достигается тем, что известная система предохранения кривошипного пресса от перегрузок, содержащая установленную под шатуном гидроопору, соединенную напорной магистралью через обратный клапан с насосом и с регулируемым разгрузочным клапаном, имеющим регулируемый сервоклапан, при этом разгрузочный клапан и сервоклапан соединены со сливной магистралью, а также регулятор давления, установленный в линии нагнетания сервоклапана, и распределительное устройство, связанное с электрической цепью управления пресса, снабжена управляемым двухпозиционным двухходовым клапаном, установленным в линии нагнетания сервоклапана с возможностью взаимосвязи его управления с запорным органом сервоклапана, в качестве насоса используется насос с двумя рабочими средами, например гидропневмонасос, сервоклапан выполнен в виде диафрагменного клапана, в котором, например, запорный орган через опорный диск взаимодействует с эластичной диафрагмой, распределительное устройство выполнено в виде пневмораспределителя с односторонним электрическим управлением, состоящего из двухпозиционного трехходового распределителя с двумя пневмополостями управления, одна из которых соединена с электроуправляемым двухпозиционным трехлинейным распределителем, электромагнит которого подключен в электрическую цепь конечного выключателя гидропневмонасоса, а другая - подсоединена в пневмолинию двухпозиционного трехходового распределителя, соединяющую линию нагнетания сервоклапана с пневмополостью гидропневмонасоса, при этом регулятор давления соединен с двухпозиционным трехходовым распределителем и электроуправляемым двухпозиционным трехлинейным распределителем.

На фиг. 1 и 2 изображены варианты заявляемой системы предохранения кривошипного пресса от перегрузок.

Система предохранения содержит установленную под шатуном гидроопору 1, соединенную напорной магистралью 2 через обратный клапан 3 с насосом 4 и с регулируемым разгрузочным клапаном 5, имеющим регулируемый сервоклапан 6. При этом разгрузочный клапан 5 и сервоклапан 6 соединены со сливной магистралью 7. Система имеет также регулятор давления 8, установленный в линии нагнетания 9 сервоклапана 6, распределительное устройство 10, связанное с электрической цепью 11 управления пресса, и управляемый двухпозиционный двухходовой клапан 12, установленный в линии нагнетания 9 сервоклапана 6 с возможностью взаимосвязи его управления 13 с запорным органом 14 сервоклапана 6. В качестве насоса 4 используется насос с двумя рабочими средами, например гидропневмонасос. Сервоклапан 6 выполнен в виде диафрагменного клапана, в котором, например, запорный орган 14 через опорный диск 15 взаимодействует с эластичной диафрагмой 16. Распределительное устройство 10 выполнено в виде пневмораспределителя с односторонним электрическим управлением, состоящего из двухпозиционного трехходового распределителя 17 с двумя пневмополостями управления 18и19, одна 18 из которых с электроуправляемым двухпозиционным трехлинейным распределителем 20, электромагнит 21 которого подключен в электрическую цепь 11 конечного выключателя 22 гидропневмонасоса 4 , а другая 19 - подсоединена в пневмолинию 23 двухпозиционного трехходового распределителя 17, соединяющую линию нагнетания 9 сервоклапана 6 с пневмополостью 24 гидропневмонасоса 4. При этом регулятор давления 8 соединен с двухпозиционным трехходовым распределителем 17 и электроуправляемым двухпозиционным трехлинейным распределителем 20.

Гидропневмонасос 4 - самоуправляющий насос, приводимый в действие сжатым воздухом, состоит из пневмополости 24 и гидрополости 25 и выполнен, например с коэффициентом мультипликации 1:100, что соответствует серийно выпускаемым гидропневматическим насосам типа НП 1/320М и НП 8/320М. При расчете параметров гидравлических предохранителей кривошипных прессов в отечественном и зарубежном прессостроении обычно принимается отношение между предварительным давлением, создаваемым насосом в гидроопоре, и рабочим давлением, создающимся в гидроопоре в процессе технологической операции при максимальном усилии на шатуне пресса, равное 0,5...0,7. Поэтому для выполнения данного условия в заявляемой системе при использовании гидропневмонасоса 4 с коэффициентом мультипликации 1:100 в разгрузочном клапане 5 соотношение площадей запорного органа 14 и опорного диска 15 сервоклапана 6 должно быть выполнено примерно 1: 200. Это позволит использовать разгрузочный клапан 5 одного типоразмера для большинства прессов, усилие на одну опору которых не превышает 1000 тс, так как его конструкция не зависит от усилия на гидроопоре, создаваемого, шатуном пресса, а зависит только от объема жидкости, находящейся в гидроопоре, которую необходимо очень быстро выпустить через разгрузочный клапан 6 в сливную магистраль 7 и гидробак 26.

Система работает следующим образом.

Гидропневмонасос 4 заполняет систему гидравлической жидкостью из гидробака 26 через обратный клапан 3. При достижении необходимого постоянного высокого давления, насос 4, управляемый сжатым воздухом, самостоятельно останавливается. В исходном положении система находится под предварительным давлением P₁, создаваемым насосом 4. При этом разгрузочный клапан 5 и сервоклапан 6 закрыты. Клапан 12 закрыт, а воздушная полость 28 диафрагменного клапана (сервоклапана) 6 через линию нагнетания 9, пневмолинию 23 и пневмораспределитель 17 соединена с пневмополостью 24 насоса 4 и запитана с последней сжатым воздухом от одного регулятора давления 8. Причем полость управления 18 пневмораспределителя 17 через электроуправляемый распределитель 20 соединена с атмосферой. Диафрагменный клапан 6 отрегулирован на давление P₃, пропорциональное усилию перегрузки на ползуне пресса. При работе пресса в системе возникает рабочее давление ?2 .создаваемое ползуном пресса. В диапазоне давлений P₁ <P <P разгрузочный клапан 5 остается. При перегрузке пресса в системе увеличивается давление и становится выше P₃. Срабатывает реле давления 27 и подает сигнал на отключение пресса (не показано), и одновременно включается электромагнит 13 (см. фиг.2 ). Клапан 12 переключится. При этом открывается диафрагменный клапан 6, то есть запорный орган 14 поднимается, и происходит слив рабочей жидкости в сливную магистраль 7, а воздушная полость 28 диафрагменного клапана 6 через клапан 12 соединяется с атмосферой. Далее открывается запорный элемент разгрузочного клапана 5, и полость гидроопоры 1 через напорную магистраль 2, клапан 5 соединяется со сливной магистралью 7 и далее гидробаком 26. Происходит разгружение гидроопоры 1, давление в напорной магистрали 2 падает. Для восстановления работы гидроопоры 1 подается напряжение в цепь управления 11 насосом 4. Поршень гидропневмонасоса 4 под действием сжатого воздуха в пневмополости 24 начинает перемещаться влево (по чертежу), при этом включая конечный выключатель 22, в электрическую цепь 11 которого подключен электромагнит 21, и при включении которого распределитель 20 займет другую позицию, при которой атмосфера отсечется, а пневмолиния нагнетания 9 через пневмолинию 29, распределитель 20 соединится с полостью управления 18, под действием которой пневмополость 24 насоса 4 соединится с атмосферой. Одновременно электромагнит 13 (см. фиг. 2) отключается, и клапан 12 под действием пружины переключается в положение, при котором воздушная полость 28 соединится с нагнетательной пневмолинией 9, в результате чего, запорный орган 14, опорный диск 15 и диафрагма 16 возвращаются в нижнее исходное положение, а за счет перемещения поршня насоса 4 вправо (по чертежу) отключится конечный выключатель 22, переключатся распределители 20 и 17. Система займет исходное положение.

Таким образом, данная система предохранения кривошипного пресса от перегрузок, за счет того, что гидропневмонасос, управляемый пневмораспределителем с односторонним электрическим управлением, и воздушная полость сервоклапана разгрузочного клапана запитаны сжатым воздухом от одного регулятора давления, позволяет настроить разгрузочный клапан на срабатывание при перегрузке от 10% до 25% независимо от усилия пресса, путем регулирования давления сжатого воздуха регулятором давления 8, при этом будет лишь незначительно меняться предварительное давление, и тем самым, позволит установить разгрузочный клапан одного типоразмера вместе со всеми аппаратами, входящими а устройство, в пресса с различным технологическим усилием.

Формула изобретения

Система предохранения кривошипного пресса от перегрузок, содержащая установленную под шатуном гидроопору, соединенную напорной магистралью через обратный клапан с насосом и с регулируемым разгрузочным клапаном, имеющим регулируемый сервоклапан, при этом разгрузочный клапан и сервоклапан соединены со сливной магистралью, а также регулятор давления, установленный в линии нагнетания сервоклапана, и распределительное устройство, связанное с электрической цепью управления пресса, отличающаяся тем, что она снабжена управляемым двухпозиционным двухходовым клапаном, установленным в линии нагнетания сервоклапана с возможностью взаимосвязи его управления с запорным органом сервоклапана, в качестве насоса используется насос с двумя рабочими средами, например гидропневмонасос, сервоклапан выполнен виде диафрагменного клапана, в котором, например, запорный орган через опорный диск взаимодействует с эластичной диафрагмой, распределительное устройство выполнено в виде пневмораспределителя с односторонним электрическим управлением, состоящего из двухпозиционного трехходового распределителя с двумя пневмополостями управления, одна из которых соединена с электроуправляемым двухпозиционным трехлинейным распределителем, электромагнит которого подключен в электрическую цепь конечного выключателя гидропневмонасоса, а другая подсоединена в пневмолинию двухпозиционного трехходового распределителя, соединяющую линию нагнетания сервоклапана с пневмополостью гидропневмонасоса, при этом регулятор давления соединен с двухпозиционным трехходовым распределителем и электроуправляемым двухпозиционным трехлинейным распределителем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2