Установка для создания гидравлических ударов в рабочих гидроцилиндрах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 5!0300

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.74 (21) 2031063/25-27 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.76. Бюллетень Ме 14

Дата опубликования описания 31.05.76 (51) М. Кл. В 211 7/28

F 011 7/00

Го ;дарственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и отхрвпий (53) УДК 621.646(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Бочаров, Э. Б. Бердников и В. Д. Беленко (71) Заявитель

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ

УДАРОВ В РАБОЧИХ ГИДРОЦИЛИНДРАХ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах кузнечно-lIIppGcoBblx машкин, .нааример в приводе проволочно-гвоздильного автомата.

Известна установка для создания гидравличеаких ударов в рабоч|их гидроцил индрах, содержащая генератор импульсов — импульсный клапан с поступательно-принудительным открытием и закрытием исполнительного органа от гидравлического сервопривода, соединенный с трубопроводами ра бочих тидроцилиндров и с напорным трубопроводом, и управляющий золотник. Источником напора служит гидравлический аккумулятор.

При работе такой установки, исполнительный орган генератора импульсов резко срабатывает, в результате чего в рабочих гидроцилиндрах создаются гидравлические удары, под действием которых давление жидкости в гидроцилиндрах превышает давление в напорной магистрали. Поэтому полезная работа, выполняемая плунжерами рабочих гидроцилиндров, совершается давлением жидкости, превышающим давление в трубопроводе напорной магистрали.

Кроме того, рабочие гидроцилиндры постоянно соединены со сливом, что снижает энергию гидравлических ударов в гидроцилиндрах, и поэтому невозможно значительно повысить давление в гидроцилиндрах.

Для повышения энергии гидравлических ударов в предлагаемой установке генератор импульсов выполнен в виде поворотного кра:на-золотника, в одном из сечений которого, 5 перпендикулярном его оси, предусмотрена кольцевая канавка, соединенная через отверстие корпуса, расположенное в том же сечении, что и указанная канавка, с трубопроводами рабочих гидроцилиндров, а в двух дру10 гих сечениях, также перпендикулярных его оси и расположенных вдоль ее, выполнены кольцевые сегментные полости одинаковой длины с равным шагом, соединенные посредством радиальных и осевого каналов, преду15 смотренных в плунжере крана-золотника с .полостью 1кольцевой канав к и, |при этом в корпусе крана-золотника, в тех же сечениях, что и кольцевые сепментные |полости,,выпол1не ны отверстия, соединенные с напор20 н ьвм и сл и вны м тру боп р овода м и. Ко л ьцевые сегментные полости одного из сечений крана-золотника смещены на половину шага между ними относительно таких же полостей другого сечения, а длины их по окружно25 сти больше диаметров отверстий, расположенных на корпусе крана-золотника в тех же сечениях, что и кольцевые сегментные полости.

Суммарные площади проходных сечений отверстий, соединяющих корпус крана-золотни30 ка с напорным и сливным трубопроводами, ра510300 диальных каналов плунжера в каждом из сечений, осевого канала плунжера равны суммарной площади проходных сечений трубопроводов, соединяющих корпус крана-золотника с рабочими гидроцилиндрами. С целью предохранения крана-золотника от радиальных усилий давления жидкости, число отверстий, соединяющих корпус крана-золотника с напорным и сливным трубопроводами, в каждом из сечений равно числу кольцевых сегментных полостей, указанные отверстия расположены вдоль по образующей корпуса, а шаг между ними в каждом из сечений равен шагу между кольцевыми сегментными полостями.

Такое выполнение установки позволяет повысить энергию гидравлических ударов в рабочих гидроцилиндрах за счет того, что при гидравлических ударах жидкость заперта в гидроцилиндрах и не соединена в это время со сливом, как это имеет место в известной установке, что дает возможность повысить давление в,рабочих гидроц ил индрах до;значения, равного удвоенному давлению в напорном трубопроводе.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемой установки; на фиг. 2 — поперечный разрез по А — A на фиг. 1; на фиг.

3 — поперечный разрез по Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — поперечный разрез по  — В на фиг. 1.

Устано в ка содержит генератор импульсов, который выполнен в виде поворотного краназолотника, состоящего из неподвижного корпуса 1, соединенного через отверстия а и трубопроводы 2 с напорным трубопроводом

3, через отверстия б и трубопроводы 4 со сливным трубопроводом 5, а через отверстие в с трубопроводами 6 рабочих гидроцилиндров и плунжера 7, имеющего в одном сечении, перпендикулярном продольной его оси, кольцевую канавку 8, а в двух других сечениях, перпендикулярных той же оси и расположенных вдоль ее, кольцевые сегментные полости

Г и Д (фиг. 2). Шаг между полостями Г и Д в каждом из сечений одинаков, количество этих полостей в каждом из сечений не менее двух, причем полости одного из сечений, например полости Г, смещены относительно полостей другого сечения, т. е. относительно полостей Д на половину шага между ними. Полости Г и Д и кольцевая канавка 8 соединены между собой радиальными г, д, е и осевым ж каналами. Число отверстий а и б в каждом из сечений равно числу полостей Г и Д. Расположены отверстия а и б вдоль по образующей корпуса 1, а шаг между этими отверстиями в каждом из сечений равен шагу между полостями Г и Д. Диаметр каждого из отверстий а и б меньше длин дуг а полостей Г и Д.

Длинны друг а и расстояние между нимри по окружности, т. е. длины дуг Р (фиг. 2), находятся в соответствии с длинами самого короткого из трубопроводов 6 и самого длинного из этих же трубопроводов.

4

При отсутствии давления в напорном трубопроводе 3 полости и каналы крана-золотника, а также трубопроводы 6 рабочих гидроцилиндров заполнены жидкостью.

Установка работает следующим образом.

Пр и,подаче жидкости высоко го;да влен ия в напорный трубопровод 3 она через трубопроводы 2 поступает к отверстиям а. Благодаря тому, что шат между отверстиями а одина ков и полости Г и Д, а также кольцевая канавка

8 обеспечивают гидравлическую разгрузку, усилия на плунжер 7 от давления жидкости взаимно уравновешиваются, что исключает нагрузки на кран-золотник от давления жидкости при любых положениях плунжера относительно неподвижного корпуса 1.

При вращении плунжера 7 полости Г подходят .к отверстиям а, и жидкость под высоким давлением устремляется в них. Так как полости и каналы крана-золотника и трубопроводы 6 рабочих гидроцилиндров заполнены жидкостью, а суммарные площади проходных сечений отверстий а, радиальных каналов г, д, площадь прохс д ното счеен ия отве рстия в, осевого канала ж, а также суммарная площадь проходных сечений трубопроводов 6 равны между собой, а диаметры отверстий а меньше длин дуг и, то в;результате быстрого вращения плунжера 7 проходные сечения отверстий а резко открываются,ыв системе кран-золотник-рабочие гидроцилиндры возникает гидравлический удар, сопровождающийся в начальный момент распространеHiHoIM прямых ударных IBQJIH вдоль трубопроводов 6 и повышением давления в них до значения, равного давлению жидкости в напорном трубопроводе 3. Затем прямые ударные волны, распространяющиеся по трубопроводам 6, достигнув рабочих гидроцилиндров, отражаются от их поршней и начинают распростаняться в обратных направлениях. С момента начала распространения обратных ударных волн давление в трубопроводах 6, начиная от рабочих гидроцилиндров, повышается до величины, равной удвоенному давлению в напорном трубопроводе 3. В тот момент, когда обратная ударная волна самого короткого из трубопроводов:6 достигает полостей Г, плунжер 7, повернувшись к этому времени на угол а, перекрывает отверстия а. Отверстия б в этот момент тоже перекрыты, в результате чего трубопровод вместе с рабочим пидроцилиндром находится под давлением, рав ным удвоенному давлению в напорном трубопроводе 3.

Отверстия а и б перекрыты и в момент подхода к полостям Г обратных ударных волн, распространяющихся по остальн ым трубопроводам 6, включая самый длинный из них. Это обеспечивается за счет того, что расстояние между полостями Г по длине окружности плунжера 7 больше длин этих полостей по той же окружности т. е. )а, Поэтому все трубопроводы 6 вместе с полостями рабочих гидроцилиндров находятся под давлением, 510300 равным уд военному давлению жидкостями в напорном трубопроводе 3.

Затем плунже р 7, вращаясь, соединяет систему кран-золотник-трубопроводы 9 через полостями Д и трубопроводы 4 со слитным трубопроводом 5. Жидкость сливается. Слив,дл ится в течение поворота плунжера 7 на угол а.

Так как суммарные площади проходных сечений отверстий а и б, радиальных;каналов е и д в каждом из сечений и площадь проходного сечения отверстия в р дивны между собой, то объем жидкости, слитой через отверстия б при повороте плунжера 7 на угол а, равен объему жид кости, .поступи вшей через отверстия а, Поэтому после перекрытия отверстий б полости и каналы кран-золотника, а также трубопроводы- 6 вместе с полостями рабочих гидроп илиндров остаются заполненными жидкостью.

Лалее плунжер 7, вращаясь, подходит полостями Г к отверстиям а, и жидкость под высоким давлением устремляется в них. В результате быстрого вращения плунжера 7 проходное сечение отверстия а резко открывается, и в системе кран-золотник-рабочие гидроцилиндры возникает гидравлический удар.

Цикл повторяется.

Формула изобретения

1. Установка для создания гидравлических ударов в рабочих гидроцилиндрах, содержащая установленный в магистрали, связывающей рабочий гидроцилиндр с напорным и сливным трубопроводами, генератор импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения энергии гидравлических ударов, генератор импульсов выполнен в виде поворотного крана-золотника, в одном из сечений которого, перпендикулярном его оси, предусмотрена кольцевая канавка, соедине.иная через отверстие корпуса, расположенное в том же

40 сечении, что и указанная канавка, с трубопроводом рабочего гидроцилпндра, а в двух других сечениях, также перпендикулярных его оси и расположенных вдоль ее, выполнены кольцевые сегментные полости одинаковой длины с равным шаго л, соединенные посредством радиальных и осевого каналов, предусмотренных в плунжере крана-золотника, с полостью кольцевой канавки, при этом в корпусе крана-золотника, в тех же сечениях, что и кольцевые сегментные полости, выполнены отверстия, соединенные с напорным и сливным трубопроводами.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевые сегментные полости одного из сечений крана-золотника смещены на половину шага между ними относительно та ких же полостей другого сечения, а длины пх по окружности больше диаметров отверстий, расположенных на корпусе крана-золотника в тех же сечениях, что и кольцевые сегментные полости.

3, Установка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что суммарные площади проходных сечений отверстий, соединяющих корпус краназолотника с напорным и сливным трубопроводами, радиальных каналов плунжера в каждом из сечений, осеваго канала плунжера равны суммарной площади проходного сечения трубопровода, соединяющего корпус краназолотника с рабочим гидроцилиндром.

4. Установка по пп. 1 — 3, отл и ч а ю щ а яся тем, что, с целью предохранения краназолотника от радиальных усилий давления жидкости, число отверстий, соединяющих корпус крана-золотника с напорным и сливным трубопроводами, в каждом из сечений равно числу кольцевых сегментных полостей, указанные отверстия расположены вдоль по образующей корпуса, а шаг между ними в каждом из сечений равен шагу между кольцевыми сегментными полостями.

51ОЗОО

В-8 г

Составитель М. Ицкович

Редактор Л. Василькова Техред М. Семенов Корректор О. Тюрина

Заказ 1107/11 Изд. № 1253 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2