Гидравлическая система управления прессом

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления гидравлических вулканизационных прессов. Технический результат - повышение точности и надежности работы. Гидравлическая система управления прессом содержит источник питания, связанные с ним через гидрораспределители с торцовыми полостями исполнительные гидроцилиндры, привод с программным устройством на штоке. Насос управления связан с торцовыми полостями гидрораспределителей исполнительных гидроцилиндров через взаимодействующие с программным устройством гидрораспределители управления. Гидрокомпенсатор с подпружиненным поршнем на входе источника питания и предохранительный клапан, установленный между источником питания и приводом с программным устройством на штоке, обеспечивают перемещение программного устройства в заданное положение. Система снабжена трубопроводом, связывающим выходы гидрораспределителей управления с полостями привода с программным устройством на штоке, дозатором, выполненным в виде цилиндра с подпружиненным поршнем, установленным на выходе предохранительного клапана. Предохранительный клапан смонтирован между источником питания и приводом с программным устройством на штоке. Дроссель соединяет трубопровод между дозатором и предохранительным клапаном с гидрокомпенсатором. Два обратных клапана соединяют пружинную полость дозатора соответственно с гидрокомпенсатором и приводом с программным устройством на штоке. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления гидравлических вулканизационных прессов.

Известна гидравлическая система управления прессом (авт. свид. N 473623 (СССР). Гидропривод для автоматического управления работой гидроцилиндров пресса. / Ю.А. Черников. Опубл. в Б. И., 1975 г., N 22), содержащей источник питания, связанные с ним через распределительную аппаратуру рабочие полости исполнительных гидроцилиндров и гидроцилиндр, на штоке которого размещено программное устройство для управления распределительной аппаратурой, гидрокомпенсатор с подпружиненным поршнем на входе источника питания.

Ввиду того, что вся жидкость из нерабочих полостей исполнительных гидроцилиндров поступает в гидроцилиндр с программным устройством система управления имеет большие размеры. Кроме этого недостатком данной системы является малая точность и надежность работы ввиду того, что при совершении конечного числа циклов работы система управления может остановиться или какой-либо исполнительный гидроцилиндр вступит в работу в то время, когда предыдущий не закончил свою. Это обусловлено различным сжатием жидкости, утечками и перетечками жидкости, деформацией стенок трубопроводов и исполнительных гидроцилиндров. Поэтому в гидроцилиндр с программным устройством будет поступать всегда различный объем жидкости и перемещение программоносителей будет не соответствовать заданной программе.

Известна гидравлическая система управления прессом (авт. свид. N 579176. Гидравлическая система управления прессом. / Ю.А. Черников. Опубл. в Б. И., 1977, N 41), содержащая источник питания, связанные с ним через гидрораспределители с торцовыми полостями исполнительные гидроцилиндры, привод с программным устройством на штоке, насос управления, связанный с торцовыми полостями гидрораспределителей исполнительных гидроцилиндров через взаимодействующие с программным устройством гидрораспределители управления, гидрокомпенсатор с подпружиненным поршнем на входе источника питания и предохранительный клапан, установленный между источником питания и приводом с программным устройством на штоке (прототип).

Эта система имеет такие же недостатки, как и система по а.с. N 473623 (аналог): большие размеры, малую точность и надежность работы.

Техническая задача - создание компактной системы, повышение точности и надежности работы.

Указанная задача достигается тем, что гидравлическая система управления прессом, содержащая источник питания, связанный с ним через гидрораспределители с торцовыми полостями исполнительные гидроцилиндры, привод с программным устройством на штоке, насос управления, связанный с торцовыми полостями гидрораспределителей исполнительных гидроцилиндров через взаимодействующие с программным устройством гидрораспределители управления, гидрокомпенсатор с подпружиненным поршнем на входе источника питания и предохранительный клапан, установленный между источником питания и приводом с программным устройством на штоке, снабжена трубопроводом, связывающим выходы гидрораспределителей управления с полостями привода с программным устройством на штоке, дозатором, выполненным в виде цилиндра с подпружиненным поршнем, установленным на выходе предохранительного клапана, смонтированного между источником питания и приводом с программным устройством на штоке, дросселем, соединяющим трубопровод между дозатором и предохранительным клапаном, с гидрокомпенсатором двумя обратными клапанами, соединяющими пружинную полость дозатора соответственно с гидрокомпенсатором и приводом с программным устройством на штоке.

На чертеже изображена принципиальная гидравлическая схема пресса.

Система управления содержит источник питания 1, связанные с ним через гидрораспределители с торцовыми полостями 2 и 3 исполнительные гидроцилиндры 4 и 5, привод 6 с программным устройством 7 на штоке 8, насос управления 9, связанный торцовыми полостями гидрораспределителей 2 и 3 исполнительных гидроцилиндров 4 и 5 через взаимодействующие с программным устройством 7 гидрораспределители управления 10, 11, 12 и 13, гидрокомпенсатор 14 с подпружиненным поршнем на входе источника питания, предохранительный клапан 15, связывающий источник питания 1 и привод 6 с программным устройством 7, дозатор 16, выполненный в виде цилиндра с подпружиненным поршнем 17, установленным на выходе предохранительного клапана 15, смонтированного между источником питания 1 и приводом 6 с программным устройством 7 на штоке 8, дроссель 18, соединяющий трубопровод 19 с гидрокомпенсатором 14, двумя обратными клапанами 20 и 21, соединяющими пружинную полость 22 дозатора 16 соответственно с гидрокомпенсатором 14 и приводом 6, а также трубопровод 23, связывающий выходы гидрораспределителей управления 10 - 13 с полостями 24 и 25 привода 6. Предохранительные клапаны 26 и 27 ограничивают повышение давления в системе сверх заданного. Двухходовой двухпозиционный распределитель 28 соединяет насос управления 9 с распределителем 29 привода 6.

Предохранительный клапан 15 настраивается на давление, меньшее, чем предохранительный клапан 26.

Система управления прессом работает следующим образом.

В исходном положении программное устройство 7, шток 8 с поршнем привода 6 находятся в нижнем положении. Насос управления 9 включен.

При включении источника питания 1 жидкость через гидрораспределитель 2 подается в поршневую полость исполнительного гидроцилиндра 4. Из штоковой его полости жидкость вытесняется через гидрораспределитель 2 в гидрокомпенсатор 14. В крайнем верхнем положении поршня исполнительного гидроцилиндра 4 (поршень дошел до упора или крышки) давление на выходе источника питания 1 повышается и жидкость через предохранительный клапан 15 поступает в дозатор 16, перемещая его поршень в крайнее верхнее положение. Заданный объем жидкости из пружинной полости 22 дозатора 16 через обратный клапан 21, распределитель 29 подается в полость 24 привода 6. Шток 8 перемещается на величину заданного хода и программное устройство 7 переключает распределители управления 12 и 13.

Жидкость из торцовой полости гидрораспределителя 2 через гидрораспределитель управления 13, распределитель 29 вытесняется в полость 24 привода 6 с программным устройством 7. Однако этого объема жидкости недостаточно для обеспечения заданного хода программного устройства 7 и переключения распределителей управления не происходит.

После переключения гидрораспределителя 2 жидкость от источника питания 1 подается через гидрораспределитель 2 в штоковую полость исполнительного гидроцилиндра 4, а из поршневой вытесняется в гидрокомпенсатор 14.

В крайнем нижнем положении поршня исполнительного гидроцилиндра 4 (поршень дошел до упора или крышки) давление на выходе источника питания 1 повышается и жидкость через предохранительный клапан 15 поступает в дозатор 16, готовый к работе, так как поршень 17 под действием пружины вытеснил жидкость через дроссель 18 в гидрокомпенсатор 14 и находится в крайнем нижнем положении. Заполнение жидкостью пружинной полости 22 дозатора 16 осуществляется через обратный клапан 20 из гидрокомпенсатора 14. Поршень 17 дозатора 16 перемещается в крайнее верхнее положение и заданный объем жидкости из пружинной полости 22 дозатора 16 через обратный клапан 21, распределитель 29 подается в полость 24 привода 6. Обратный клапан 20 в это время закрыт и не пропускает жидкость в гидрокомпенсатор 14. Переключаются гидрораспределители управления 10- 13, устанавливая золотник гидрораспределителя 2 в среднее положение, а золотник гидрораспределителя 3 в положение при котором жидкость от источника питания 1 подается в поршневую полость исполнительного гидроцилиндра 5 через гидрораспределитель 3. Вступает в работу гидроцилиндр 5.

Таким образом, только сумма объемов торцовой полости гидрораспределителя 2 (3) и пружинной полости 22 дозатора 16 позволяет переместить программное устройство 7 в заданное программой положение. Точность перемещения программного устройства 7 достаточно высокая, так как в привод 6 поступает всегда заданный объем. Эти объемы малые и привод 6 имеет небольшие размеры.

В промежутки времени, когда исполнительные гидроцилиндры 4 и 5 не работают, включается двухпозиционный двухходовой распределитель 28. Жидкость от насоса управления 9 через распределители 28 и 29 подается в привод 6. В крайнем верхнем положении поршня шток 8 с поршнем привода 6 перемещается вниз. В крайнем нижнем положении переключаются распределители 29 и 28. При больших паузах источник питания 1 отключается когда не работают гидроцилиндры 4 и 5. Система готова к новому циклу.

Ввиду того, что в привод с программным устройством на штоке жидкость поступает из торцовых полостей гидрораспределителей исполнительных гидроцилиндров и дозатора размеры его меньше, чем в известных системах управления. Точность и надежность работы системы управления достаточно высокая, так как в привод с программным устройством поступает всегда заданный объем жидкости, а накопленная ошибка при совершении конечного числа циклов работы, обусловленная различным сжатием жидкости, утечками и перетечками, деформацией стенок трубопроводов, устраняется во время включения распределителя 28.

Технико-экономический эффект предлагаемого изобретения заключается в уменьшении простоя оборудования ввиду неисправности и эксплуатационных затрат, связанных с наладкой системы управления и ремонтом.

Формула изобретения

Гидравлическая система управления прессом, содержащая источник питания, связанные с ним через гидрораспределители с торцевыми полостями исполнительные гидроцилиндры, привод с программным устройством на штоке, насос управления, связанные с торцовыми полостями гидрораспределителей исполнительных гидроцилиндров через взаимодействующие с программным устройством гидрораспределители управления и предохранительный клапан, установленный между источником питания и приводом с программным устройством на штоке, отличающаяся тем, что система снабжена гидрокомпенсатором с подпружиненным поршнем на входе источника питания, трубопроводом, связывающим выходы гидрораспределителей управления с полостями привода с программным устройством на штоке, дозатором, выполненным в виде цилиндра с подпружиненным поршнем, установленным на выходе предохранительного клапана, смонтированного между источником питания и приводом с программным устройством на штоке, дросселем, соединяющим трубопровод между дозатором и предохранительным клапаном с гидрокомпенсатором, двумя обратными клапанами, соединяющими пружинную полость дозатора соответственно с гидрокомпенсатором с приводом с программным устройством на штоке.

РИСУНКИ

Рисунок 1