Система управления гидравлическимпрессом

 

СЪюз Советских

Социапистических

Респблик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 842007 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(5 l ) M. Кл. (22) Заявлено 16. 07. 79 (21) 2797699/25-27

В 30 В 15/16 с присоединением заявки №вЂ”

Гвеудврстевнный комнтет (23) Приоритет— (5З) YË (621.979-82 (088,8) по делам наебретеннй н отнрытнй

Опубликовано 30.06.81 .. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 30 ° 06.81

I „

1, ;, Гидропpeec (72) Авторы изобретения

В. И. Зотов, Г. Г. Грецкий, В. С. Трищенков, и В.Э. Ведман (7I) Заявитель

Оренбургское головное конструкторское бюро (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРЕССОМ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначе но для регулирования усилия и скорости движения плунжера пресса.

Известна система управления гидравлическим прессом, которая содержит насос, соединенный через гидрораспределитель клапанного типа с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра. В магистрали штоковой полости

1О установлено устройство регулирования усилия и скорости движения штока, которое состоит из двух клапанов, пилота управления и двухкаскадного поддерживающего клапана с обратным клапаном. Устройство регулирования уси-, лия и скорости движения штока позволяет осуществлять перелив рабочей жидкости из штоковой полости в поршневую, увеличивая скорость движения штока на строго определенной величине хода, которая устанавливается конечным выключателем. По его команде пилот управления отключает перелив, .и, если в это время еще нет технологической нагрузки, шток начинает замедленное движение (т.е. без перелива) (1) .

В известной системе применен принцип ступенчатого регулирования усилия и скорости движения штока, что снижает производительность пресса.

Кроме того,. управление штоковой полостью осуществляют двухкаскадный поддерживающий клапан с обратным клапаном и два переливных клапана с пилотом управления, что значительно усложняет систему.

Цель изобретения — повышение производительности.

Указанная цель достигается тем, что. в системе управления гидравлическим прессом, состоящей из насоса, соединенного нагнетательной магистралью через гидрораспреценитель с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра пресса, в магистрали штоковой полости которого установлено устрой842007 4

t ство регулирования усилия и скорости движения штока, включающее клапаны .управления потоком и поддерживающий клапан, в надклапанной полости клапана управления потоком установлен автоматический регулятор с индикаторным стержнем, управляющая полость которого соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, а поддерживающий клапан выполнен в виде напорного клапана прямого действия, и его вывод соединен с нагнетательной магистралью насоса до гидрораспределителя.

Таким образом, в предлагаемой системе применен принцип автоматического регулирования усилия и скорости движения штока в зависимости от технологической нагрузки во время рабочего хода.

На чертеже изображена предлагаемая система управления гидравлическим прессом.

Система состоит из насоса 1, защищенного аварийным:двухкаскадным предохранительным клапаном 2, в надклапанной полости которого установлен автоматический вспомогательный клапан 3. В его седле 4 размещен запорный элемент 5, взаимодействующий с пружиной 6, а управляющая полость

7 соединена линией 8 с возвратной магистралью 9. Нагнетательная магист раль 10 соединена с гидрораспределителем ll, на хвостовике которого выполнен бурт 12, взаимодействующий со штоком 13 гидроблокировочного реле 14, которое связано линией 15 с магистралью 16 поршневой полости 17 гидроцилиндра 18. Его штоковая полость 19 магистралью 20 связана с переливным клапаном 21, надклапанная полость 22 которого связана гидравлической связью 23 с автоматическим регулятором 24. В его седле 25 размещен клапан 26, взаимодействующий с одной стороны с регулировочной пружиной 27, с другой — с индикаторным стержнем 28, управляющая полость

29 которого соединена линией 30 с поршневой полостью 17, В магистрали 20 установлен поддер живающий клапан 31, выполненный в ви де напорного клапана прямого действия, вывод 32 которого соединен линией 33 с нагнетательной магистралью

10. Шток 34 гидроцилиндра 18 механически связан со штангой 35, на кото рой установлены отключающие кулачки

36 и 37, взаимодействующие с управ— ляющим рычагом 38, один конец которого связан с распределителем 11.

В средней части рычага снизу установлена подвижная опора 39, соединенная тягой 40 с маховиком управления (не показан), а сверху — шток 41 гидроцилиндра 42 управления. Он связан линией 43 с насосом 44 управления, который защищен предохранительным клапаном 45 с пилотом 46 управления

В напорной магистрали 16 установлен двухкаскадный предохранительный кла- пан 47, надклапанная полость которого линией 48 соединена с дросселирующим плунжером 49, шарнирно закрепленным на рычаге 38 управления, для возвращения которого в исходное положение предусмотрена пружина 50.

Система управления гидравлическим прессом работает следующим образом.

В исходном положении рычаг 38 управления устанавливает распредели— тель ll в среднюю позицию, в которой все выводы соединены между собой л со сливом, а дроссельный плунжер 49в позицию, когда надклапанная полость предохранительного клапана 47 соединена со сливом и клапан 47 открыт, Поток рабочей !кидкости от основного насоса 1 по нагнетательной магистрали

10 через распределитель 11 и предо хранительный клапан 47 направляется на слив. Пилот 46 управления соеди— няет надклапанную полость предохранительного клапана 45 со сливом, поэтому поток жидкости от насоса

44 управления через открытый клапан

45 сливается в бак. Поддерживающий клапан 31 и переливной клапан 21 закрыты, они удерживают подвижные части пресса от самопроизвольного (под действием веса) опускания.

При нажатии на пульте управления кнопки включается магнит 31, который переключает пилот 46 управления в левую позицию, отсоединяя надклапанную полость от слива. Предохранительный клапан 45 закрывается, и насос 44 управления развивает в магистрали 43 давление управления.

Под действием этого давления шток

41 цилиндра 42 управления перемещает вниз рычаг 38 управления, который, вращаясь вокруг кулачка 37 как вокруг опоры, перемешает вниз подвижную опору 39, дросселирующий плун8420

5 жер 49 и распределитель 11. Последний занимает позицию, в которой поток рабочей жидкости подается по магистралям 10 и 16 в поршневую полость

17. Дросселирующий плунжер 49 перекрывает свободный слив из надклапанной полости предохранительного клапана

47 и образует такую дроссельную щель, которая позволяет создать на предохранительном клапане 47 минимально необходимый подпор для совершения холостого хода штока 34 вниз. Шток 34 быстро перемещается вниз. Рабочая жидкость из штоковой полости 19 по линии 20 через поддерживающий кла- 15 пан,31, который настроен на вес подвижных частей, по магистралям 33 и

10 через гидрораспределитель 11 переливается в поршневую полость 17, увеличивая скорость перемещения штока 20

34. Переливной клапан 21 в это время закрыт, так как его надклапанная полость отсоединена от слива автоматическим вспомогательным регулятором

24. Пружина 27 регулятора настроена на максимальное давление, при котором шток 34 может на большой скорости (с переливом), а значит с уменьшенным усилием, преодолевать технологическое сопротивление. При достижении в поршневой полости 17 этого давления (оно подводится по линии 30 в управляющую полость 29) индикаторный стержень 28 перемещается до упора, преодолевает усилие пружины 27 и .отк- 35 рывает клапан 26. Надклапанная полость 22 по линии 23 соединяется со сливом, и переливной клапан 21 открывается, направляя поток жидкости из штоковой полости 19 по магистрали 40

9 через гидрораспределитель 11 на слив в бак. Давление жидкости на выводе 32 равно рабочему давлению в нагнетательной магистрали 10, поэтому поддерживающий клапан 31 закрыва- 4> ется. Таким образом, перелив прекращается, скорость штока 34 уменьшает ся, а усилие увеличивается, преодоле вая технологическое сопротивление.

Рабочий ход продолжается на макси. 5О мальном усилии до тех пор, пока кулачок 36 не нажмет на рычаг 38 управления. Поворачиваясь теперь вокруг опо-. ры 39 рычаг 38 поднимает дросселирующий плунжер 49 и увеличивает дрос- сельную щель. Подпор на,предохранительном клапане 47 уменьшается до величины, необходимой для останова

07 ь штока 34, то есть до момента, когда наступает равенство технологического сопротивления обрабатываемой детали и давления жи (кости в поршневой полости 17. Если по условию работы требуется еще переместить шток 34 вниз, то маховиком управления через тягу

40 смещают подвижную опору 39 на тре- буемое расстояние. Плунжер 41 перемещает вниз рычаг 38 на это же расстояние. Дроссельный плунМер 49 уменьшает дроссельную щель. Давление на клапане 47 возрастает и шток 34 перемещается вниз на заданную величину., Известно, что при обработке многих материалов давлением (например запрессовке, выпрессовке, штамповке, вытяжке, прессовании метаялопорошков и других сыпучих материалов) сопротив" ление однотипных деталей бывает различным по высоте этой детали. Автоматический вспомогательный регулятор

24 позволяет йроизвести автоматическое регулирование скорости и усилия ,движения штока (т.е. отключение перелива) в зависимости от технологического сопротивления детали и независимо от ее высоты. Если нет сопротивления, шток 34 быстро (с переливом) перемещается вниз. Если сопротивление возрастает то перелив отключается регулятором 24 и клапаном 21 и шток

34 с максимальным усилием прессует деталь.

Для совершения хода штока 34 вверх нажимают кнопку на пульте управления.

Электромагнит 31 отключается, пилот

46 управления переключается и соединяет надклапанную полость предохранительного клапана 45 со сливом. Давление в магистрали 43 и гидроцилиндре

42 управления падает до нуля. Пружина 50 перемещает вверх рычаг 38 управления, который, поворачиваясь вок-, руг кулачка 36, перемещает распределитель 11 и дроссельный плунжер 49 вверх. При этом дроссельная щель на плунжере 49 соединяет со сливом надклапанную полость предохранительного клапана 47 раньше, чем распределитель

11 соединяет поршневую полость 17 и насос 1 со сливом. В это время шток

13 гидроблокировочного реле 14 взаимодействует с буртом 12 и препятствует переключению распределителя 11 до тех пор, пока в поршневой полости 17, магистралях 16, 15 и 10 и в насосе

1 не будет сброшено давление. В про-!.

Формула изобретения

Система управления гидравлическим прессом, содержащая насос, соединенный нагнетательной магистралью через 5 гидрораспределитель с поршневой и. штоковой полостями гидроцилиндра . пресса, в магистрали штоковой полости которого установлено устройство регулирования усилия и скорости двина. жения штока, включающее клапаны управления потоком и поддерживающий клапан, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности пресса, в надклапанной полости клапана управления потоком установлен автоматический регулятор с индикаторным стержнем, управляющая полость которого соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, а

40 поддерживающий клапан выполнен в виде напорного клапана прямого действия, и его вывод соединен с нагнетательной магистралью насоса до гидрораспределителя.

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Великобритании

N 1313876, кл. V 1 Р, опублик. 1973.

7 8420 тивном случае сброс давления происходит на распределителе ll с гидравлическим ударом.

Разгрузка надклапанной полости через дроссельную щель плунжера 49 позволяет медленно открыть предохранительный клапан 47, в результате сброс давления в системе происходит плавно и безударно. После падения давления шток 13 гидроблокировочного реле 14 возвращается в исходное положение, выходя из зацепления с буртом 12. Распределитель 11 перемещается в крайнее верхнее положение (нижняя позиция но чертежу), соединяя магистраль 16 со !з сливом, а напорную магистраль 9— с переливным клапаном 21. Клапан открывается, вытесняя жидкость из надклапанной полости через дроссель в магистраль 20, и рабочая жидкость от щ насоса поступает в штоковую полость

19 ° Поддерживающий клапан 31 давлением жидкости от насоса, подводимой по гидравлической связи 33 на вывод 32, закрывается. Происходит возвратный ход штока 34. Рабочая жидкость из поршневой полости 17 сливается в бак через открытые предохранительный клапан 47 и распределитель ll ° Возвратный ход происходит до тех пор, пока кулачок 37 н наж— мет на рычаг 38 управления, который поворачиваясь вокруг опоры (штока

41), возвращает дросселирующий плунжер 49 и гидрораспределитель 11 в исходное положение.

Предохранительный клапан 47 является регулятором рабочеro давления.

Предохранительный клапан 2 является аварийным, он обычно настраивается на давление на 10-15Х выше номинального. Этот же клапан с автоматическим вспомогательным клапаном 3 служит для защиты возвратной магистрали 9 и штоковой полости 19 от мультипликации рабочей жидкости во время рабочего хода или от превышения давления при обратном ходе, если имеется сопро тивление в паре деталь-инструмент.

При повышении давления в магистрали

9 запорный элемент 5 автоматического вспомогательного клапана 3 преодолевает усилие пружины 6, перемещается до упора в седло 4 и соединяет надклапанную полость клапана 2 со сливом. Клапан 2 открывается, разгружает систему и насос от перегрузки, устраняя аварийную ситуацию.

Таким образом, применение в предлагаемой системе автоматического регулирования усилия и скорости движения штока пресса во время рабочего хода с помощью простых ло схемам и конструкции гидроаппаратов позволяет увеличить производительность пресса и упростить систему его управления.

842007

Составитель И. Капитонов

Редактор И. Михеева Техред А. Савка Корректор Е Рошко

Заказ 4961 20 Тираж 742 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4илиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4