Система управления пневмофрикционноймуфтой

 

О П И С А Н И Е 264077

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 07.VI.1968 (№ 1248524/25-27)

L с присоединением заявки №

Кл. 47g, 45/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 10,II.1970. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 10Л 11.1970

МПК Г 16(3

УДК 621,646.3-85(088.8) В. И. Власов, В, Г. Плюгачев, А. Г. Крупенко и В. М. Лисафьйн "

Московский автомеханический институт и Воронежский завод кузнечно-прессового оборудования им, М. И. Калинина

Авторы изобретения

Заявители

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПНЕВМОФРИКЦИОННОЙ

МУФТОЙ

Изобретение относится к области производства и эксплуатации кривошипных кузнечнопрессовых машин с пневмофрикционными дисковыми муфтами включения и может быть использовано при разработке новых конструкций и модернизации действующего оборудования.

На крупных кривошипных прессах применяют пневмофрикционные муфты, передающие большие крутящие моменты, имеющие вследствие этого значительные габариты. Например, у муфт горячештамповочных прессов усилием 1600 тс и выше вес пневматического поршня вместе с нажимным диском муфты достигает нескольких сот килограммов, а в отдельных случаях больше 2 — 3 т.

При включении таких муфт быстрое перемещение поршня (по опытным данным скорость перемещения колеблется от 0,5 до

2 м/сек) вызывает удар нажимного диска по фрикционным накладкам, приводящий к их быстрому разрушению и выходу из строя изза раскалывания, срыва накладок и других причин.

Для снижения скорости перемещения поршня применяют воздухораспределительные устройства с заниженными проходными сечениями. Однако это приводит к растягиванию процесса включения и не обеспечению муфтой (особенно у быстроходных прессов) необходимого крутящего момента к началу технологической операции, что ограничивает области применения известных систем.

Цель предлагаемого изобретения состоит в снижении динамических нагрузок, повышении долговечности и надежности работы. Для этого воздухораспределитель выполнен в виде связанных между собой сервоблоков с установленными на них клапанами и рабочими

1р поршнями, разделяющими полости блоков на надпоршневую, подпоршневую, подклапанпую полости. При этом надпоршневая и подпоршлевая полости основного блока соединены каналами с подпоршневой полостью вспомога15 тельного блока. Надпоршневая полость такого блока, в свою очередь, соединена с подпоршневой полостью основного сервоблока.

Ресивер разделен перегородкой на две связанные между собой камеры разного объема.

При этом камера большего объема соединена с подклапанной полостью основного блока, а камера меньшего объема — с подклапанной полостью вспомогательного блока.

На фиг. 1 дан обший вид системы безудар25 ного включения; на фиг. 2 — комбинированный воздухораспределительный клапан.

Предлагаемая система состоит из комбинированного воздухораспределптеля 1, подающего воздух в силовой цилиндр 2 муфты, и комЗр бинированпого ресивера 8, разделенного пере264077 городкой 4 на две полости: 5 большого и б малого объема. Воздухораспределитель соединяется трубопроводом 7 с полостью малого объема ресивера, а трубопроводом 8 — с полостью большого объема. Полость ресивера большого объема 5 соединяется с магистральным воздухопроводом 9, подводящим воздух из сети, и калиброванным трубопроводом 10 с полостью ресивера малого объема б. При наладке системы в калиброванном трубопроводе может быть установлен вентиль 11, позволяющий регулировать его проходное сечение.

Комбинированный воздухораспределнтель состоит из основного блока 12, вспомогательного блока 18, сервоблока 14 и невозвратного клапана 15. В качестве блока сервоклапана может быть использован один из электропневматических вентилей. В указанных блоках соответственно соосно установлены: основной поршень 1б с центральным клапаном 17 и двухседельный подпружиненный в сторону поршня основной клапан 18, выполненный пустотелым; вспомогательный поршень 19 с центральным клапаном 20 и подпружиненный в его сторону вспомогательный двухседельный пустотелый клапан 21; двухседельный сервоклапан 22, снабженный сердечником и управляемый катушкой 28 электромагнита.

Средние полости основного и вспомогательного блоков соединены каналом, снабя енным невозвратным клапаном, подпружиненным в сторону вспомогательного блока. Надпоршневая управляющая полость А основного блока соединена со средней полостью вспомогательного блока каналом 24, а надпоршневая управляющая полость Б вспомогательного блока соединена с центральной полостью сервоблока каналом 25.

Работа системы происходит следующим образом.

В период включения муфты сжатый воздух через клапан — воздухораспределитель 1 подается в силовой цилиндр муфты вначале из полости ресивера малого объема. Ввиду того, что этот объем ресивера соизмерим с объемом силового цилиндра муфты (объемы примерно равны), а калиброванный трубопровод не обеспечивает быстрого перетекания сжатого воздуха в ресивер малого объема из ресивера большего объема, то давление воздуха в силовом цилиндре муфты устанавливается на каком-то среднем уровне, отличном от первоначального. Уровень установившегося давления может быть рассчитан и зависит от соотношения объемов силового цилиндра муфты и полости ресивера малого объема, а также от соотношения проходных сечений трубопроводов 7 и 10. При этом движение поршня муфты и смыкание дисков осуществляется при оптимальном, практически пониженном в полторадва раза давлении воздуха, вызывая малые ударные нагрузки на фрикционные накладки.

После этого путем автоматического переключения воздухораспределитель направляет сжа5

65 тый воздух в силовой цилиндр муфты из полости рссивсра большого объема через трубопровод 8 с тем, чтобы к моменту завершения технологической операции в муфте установилось давление воздуха, необходимое для создания расчетного крутящего момента. За время рабочего хода ползупа и паузы между операциями в полости ресивера малого объема устанавливается первоначальное давление воздуха. Этот процесс осуществляется через калиброванный трубопровод 10.

Таким образом воздухораспределитель позволяет включать муфту при оптимально пониженном давлении воздуха, а передача ею крутящего момента происходит при высоком расчетном давлении воздуха, поступающем из полости ресивера большого объема.

В исходном положении силовой цилиндр муфты, управляюшие надпоршневые полости

А и Б основного и вспомогательного блоков соединяются с атмосферой соответственно через канал 24 и выхлопную полость вспомогательного клапана 21, а также через канал 25 и выхлопное отверстие сервоблока 14. Подклапанная полость В основного блока 12 соединяется трубопроводом с полостью ресивера большого объема, а подключенные полости Г вспомогательного клапана 21 н Д сервоклапана 22 соединяются между собой и находятся под давлением воздуха, поступа ощего из полости ресивера малого объема.

Работа описываемой системы управления осуц ествляется следующим образом.

При подаче тока в катушку электромагнита

28 сервоклапана 22 последний перемещается вниз и, отсоединяя управляющую полость Б от атмосферы, соединяет ее с полостью Г.

Сжатый воздух, поступающий в полость Б, перемещает вспомогательный поршень 19 с клапаном 20 и двухседельным клапаном 21 вниз до упора. При этом клапан 20 запирает атмосферную полость двухседельного клапана 21, полость I через канал 24 соединяется с полостью А основного клапана и через невозвратный клапан — с силовым цилиндром муфты. Пружина невозвратного клапана рассчитана таким образом, что он срабатывает только после перемещения основного поршня с его клапаном до соприкосновения с двухседельным клапаном 18. Следовательно, с момента запирания атмосферной полости вспомогательного двухседельного клапана, через невозвратный клапан происходит заполнение силового цилиндра и перемещение поршня под действием воздуха, поступающего из полости ресивера малого объема. После смыкания дисков при достижении заданной величины давления воздуха в силовом цилиндре муфты и в полости А поршень 1б с запертым клапаном 17 перемещает двухседельный клапан 18 вниз до упора, и заполнение силового цилиндра муфты происходит непосредственно через клапан 18 из полости В и ресивера большого объема, 264077

Фиг. 1

При отключении муфты система срабатывает в ооратной последовательности: при отключении тока в катушке 28 блока 14 его клапан

22 под действием пружины перемещаетс> в верхнее положение, сжатый воздух из полости

Б вспомогательного блока 18 идег на выхлоп в атмосферу. Вспомогательный поршень 19 и его двухседельный клапан 21 под действием сжатого воздуха и пружины возвращаются в исходное верхнее положение. Сжатый воздух из полости А через канал 24 и атмосферную полость двухседельного клапана 21 уходит в атмосферу. При этом поршень 1б и основной двухседельный клапан 18 также перемещаются в исходное верхнее положение под действием сжатого воздуха и пружины. Выхлоп сжатого воздуха в атмосферу из силового цилиндра муфты осуществляется через отверстие клапана 17, и муфта отключается.

Предмет изобретения

Система управления пневмофрикционной муфтой, преимущественно кузнечно-прессовых машин, содер>кащая воздухораспределитель с клапанами, пневматически связанный с ресивером, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок, повышения долговечности и надежности работы, воздухораспределитель выполнен в виде связанных между собой основного и вспомогательного сервоблоков, в которых установлены соответствующие клапаны и рабочие поршни, разделяющие т0 полости блоков на надпоршневую, подпоршневую и подклапанную полости, при этом надпоршневая и подпоршневая полости основного блока соединены каналами с подпоршневой полостью вспомогательного блока, надпорш15 невая полость которого, в свою очередь, соединена с подпоршневой полостью основного сервоблока, а ресивер разделен перегородкой на две связанные между собой регулировочным вентилем камеры разного объема, из которых

20 камера большего объема соединена с подклапанной полостью основного блока, а камера меньшего объема — с подклапанной полостью вспомогательного блока.

264077

Ю фиг. g

Составитель А. М. Шаповаленко

Редактор Л. Г. Герасимова Техред А. А. Камышникова Корректоры: Л. Корогод и А. Абрамова

Заказ 1560, 16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изооретепий и открытий при Совете Министров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2