Система управления гидравлическим прессом

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)М. Кл. (22) Заявлено 23.09.81 (21) 3339331/25-27

В 30 В 15/20. с присоединением заявки М

Гееуаерстеееае кеметет (23) Приоритет (53) УДт(621. .979.82 (088.8) Опубликовано 23.02.83, Бюллетень М 7 аа делам каееретеекй и еткрмтий

Дата опубликования описания 23.02 83

1 е

В. Э. Ведман, Г. Г, Грецкий и В. И. Зотов

1

Оренбургское производственное объединение Тидропресс" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРЕССОМ

Изобретение относится к машиностроению. в частности к устройствам управления оборудованием для обработки давлением.

Известна система управления гидравличес- ким прессом, содержащая основной насос, связанный через блок клапанного распределения с цилиндром пресса, датчики положения его рабочих органов, механизм регулирования производительности основного насоса с приводом от насоса управления, в нагнета. тельной магистрали которого установленно дистанционное управляющее устройство в виде двухступенчатого предохранительного клапана 11).

Недостатком известной системы является отсутствие простого и надежного устройства для перестройки ее на различные скорости рабочих органов пресса, что выполняется путем установки предохранительных клапанов, количество которых должно соответствовать количеству ступеней рабочих скоростей пресса.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение условий обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что система управления гидравлическим прессом, содержащая основной насос, связанный через блок клапанного распределения с гидроцилиндрами пресса, датчики положения его рабочих органов, механизм .регулирования производительностью основного насоса с приводом

10 от насоса управления, в нагнетательной магист. рали которого установлено дистанционное управляющее устройство в виде двухступенчатоМ го предохранительного клапана, снабжено программным эадатчиком в виде, соединен15 ных последовательно усилителя сигналов датчи; ков положения и параллельно соединенных командных цепей, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных потенzo циометра управляемых контактов, при этом первая ступень двухступенчатого предохранительного клапана выполнена в виде запорного органа с штоком и сочлененного с последнИм . своим якорем пропорционального электромаг

3 99813 нита> а катушка последнего соединена с программным задатчиком.

На чертеже изображена блок-схема системы управления гидравлическим прессом.

Система состоит из основного насоса 1 пе- 5 ременной производительности, связанного через блок 2 клапанного распределения с рабочими полостями 3 и 4 и возвратной полостью 5 главного цилиндра 6, в плунжере 7 которого размещен форсирующий цилиндр 8, а также с рабочей 9 и возвратной 10 полостями цилиндра 11 выталкивателя. Механизм регулирова. ния производительности (не показан) основного насоса 1 имеет привод в виде управляющего цилиндра 12, шток 13 которого взаимо-, действует с возвратной пружиной 14 механизма, а поршневая полость 15 соединена с насосом управления 16, защищенным от перегрузок предохранительным клапаном 17 и снабженным дистанционным управляющим >0 устройством 18, выполненным в виде двухступенчатого предохранительного клапана 19.

Запорный орган 20 клапана 21 первой ступени предохранительного клапана взаимодействует с якорем 22 пропорционально элект- 25 ромагнита 23. Его катушка 24 подключена к программному задатчику 25, выполненному в виде усилителя 26 сигналов датчиков

27 — 33 положения рабочих органов 34 и 35, на выходе из которого установлен блок потенциометров 36 — 45, которые соединяются с входом катушки 24 через управляемые (нормально открытые) контакты 46 — 55 командных реле (катушки которых на чертеже не показаны) датчиков . положения 27 — 33.

Система управления гидравлическим прессом работает следующим образом, Механизм регулирования производительностью основного насоса 1 имеет привод от насоса управления 16, питающего управляющий цилиндр 12, шток 13 которого взаимодействует с возвратной пружиной 14 механизма регулирования. При уменьшении давления в поршневой полости 15, возвратная пружина

14 перемещает механизм в сторону умень- 45 шения производительности основного насоса

1. При увеличении давления в поршневой полости 15, шток 13 преодолевает усилие пружины 14 и перемещает механизм в сторону увеличения производительности основно50 го насоса 1. Следовательно, изменяя давление насоса 16 управления по заданному закону, обеспечивается изменение производительности основного насоса 1, а значит и скоростей рабочих органов 34 и 35 по этому закону.

В .автоматическом режиме в паузе между циклами, когда производится загрузка заготовки в пресс-Форму плунжер 7 главного

5 4 цилиндра 8 находится в верхнем положении и замыкает датчик 27 положения, а рабочий орган 35 цилиндра 11 выталкивателя находится в нижнем положении и замыкает датчик 33 положения, по команде которого включено реле времени паузы (расположено в усилителе 26 и на чертеже не показано) и командное реле, которое включило нормаль. но открытый контакт 46. Электрическая цепь на катушку 24 коммутируется через по. тенциометр 36, сопротивление которого установлено максимальным. В результате ток в катушке 24 близок нулю. Усилие якоря

22 на залорный орган 20 клапана первой ступени 2! не передается и запорный орган

20 не прижат к седлу. Надклапанная полость предохранительного клапана 19 соединена со сливом и давление насоса 16 управления и в поршневой полости 15 равно нулю. Возвратная пружина 14 перемещает механизм в положение нулевой производительности основного насоса 1. Рабочая жидкость в системе не циркулирует, и, поэтому, потери электроэнергии сведены к минимуму.

По окончании паузы реле времени включает соответствующие клапаны в блоке 2, соединяя рабочую полость 4 форсирующего цилиндра 8 с основным насосом 1, а возвратную полость 5 со сливом. Одновременно отключается контакт 46 и включается контакт 47. Электрическая цепь катушки 24 пропорционального электромагнита 23 . коммутируется на усилитель 26 через потенциометр 37, который настроен на минимальное сопротивление и обеспечивает в катушке 24 максимальную величину тока. Якорь 22 развивает рабочее усилие и прижимает запорный орган 20 к седлу. Предохранительный клапан 19 нагружает насос 16 управления и поршневую полость 15 рабочим давлением.

Шток 13 преодолевает усилие возвратной пру. жины 14 и перемещает механизм в положение максимальной производительности основного насоса 1. Рабочая жидкость с максимальной производительностью. поступает в рабочую полость 4 и быстро перемещает плунжер 7 вниз. Рабочая полость 3 заполняется жидкостью из бака наполнения через клапан на-, полнения (не показаны). Одновременно жидкость из возвратной полости 5 сливается в бак через блок 2.

Быстрый ход плунжера 7 вниз продолжается до срабатывания датчика положения 29, по команде которого блок 2 переключает клапаны на подачу основного насоса 1 в рабочие полости 3 и 4 главного цилиндра 6 и форсирующего цилиндра 8. Одновременно размыкается контакт 47 и включается кон40

5 9981 такт 48. -Электрическая цель катушки 24 ч коммутируется на усилитель 26 через потенциометр 38, который настроен на минимальное сопротивление. Величина тока в катушке 24 остается максимальной и основной насос 1 развивает максимальную производительность, жидкость поступает через блок 2 одновременно в обе рабочие полости 3 и 4. Их суммарная площадь резко возрастает и соответственно скорость перемещения плунжера 7 . 10 уменьшается. Происходит рабочий ход, во время которого формуется изделие на полном усилии.

Рабочий ход продолжается -до- срабатывания датчика положения 30, по команде которого включается реле. времени выдержки изделия под давлением. Одновременно отключается контакт 48 и включается контакт 49. Электрическая цепь катушки 24 коммутируется на усилитель 26 через потенциометр 39. Его

20 сопротивление устанавливается близким к мак. симальному. Величина тока уменьшается и усилие якоря 22 на залорный элемент 20 снижается. Предохранительный клапан 19 уменьшает свое давление в поршневой по25 лости 15. Возвратная. пружина 14 перемещает механизм регулирования в положение минимальной производительности основного на.соса 1. Так как перемещение плунжера 6 отсутствует. в это время и происходит выдержка, то в систему целесообразно подавать не. полный лоток от основного йасоса 1, а только ту его часть, которая компенсирует внутренние утечки в системе и поддерживает рабочее давление. Эту величину настраивают по манометру рабочей полости 3 путем увеличения сопротивления потенциометра 39.

При этом затраты потребляемой электроэнергии снижаются до минимального необходимого уровня, что повышает КПД системы.

По окончании выдержки реле времени дает команду на переключение клапанов в блоке 2 на возвратный ход плунжера 7.

При этом рабочие полости 3 и 4 соединяются со сливом, сбрасывая давление из системы; а возвратная полость 5 — с основным насо- 45 сом 1. Одновременно размыкается контакт

49 и замыкается контакт 50. Электрическая цепь катушки 24 коммутируется на усилитель 26 через потенциометр 41, сопротивление которого равно нулю. Ток в катушке 24 остается максимальным,. что обеспечивает максимальный расход основного насоса 1.

Быстрый ход плунжера 7 вверх продолжается до срабатывания датчика 27 положения, по команде которого в блоке 2 клапаны переключаются, соединяя рабочую полость 9 цилиндра выталкивателя 11 со сливом. Одновременно отключается контакт 51 и вклю. чается контакт 52. Электрическая цепь ка35 6 тушки 24 коммутируется на усилитель 26 через потенниометр 42, сопротивление которого настроено таким образом, чтобы снизить величину тока в катуШке 24. Усилие якоря 22 на эапорный орган 20, давление насоса управления 16 и в поршневой полости 15 и расход основного насоса 1 снижаются приблизительно на 0% от номинального значения. Делается это потому, что диаметр цилиндра выталкивателя 11 значительно меньше диаметра главного цилиндра б и поэтому скорость его перемещения будет недопустимо велика при полной производительности насоса 1. Рабочий орган 35 быстро перемещается вверх до срабатывания датчика

32 положения, по команде которого отключается контакт 52 и включается контакт 53.

Электрическая цепь катушка 24 коммутируется на усилитель 26 через потенциометр 43, сапротивление которого увеличено по сравнению с потенциометром 42. Ток в катушке

24 еще более снижается, уменьшая давление насоса 16 управления и в поршневдй полости 15. Возвратная пружина 14 снижает производительность основного насоса 1 и скорость рабочего органа 35 вверх еще более снижается; Это необходимо для предотвращения встречи выталкивающей системы с готовой деталью на высокой скорости и исклю. чение поломки последней.

Медленный ход рабочего органа 35 продолжается до срабатывания датчика 31 поло.жен я. В зто время происходит выталкивание изделия из пресс-формы. По команде датчика 31 положения происходит запирание рабочей полости 9 от. насоса 1 и включение реле времени съема изделия. Одновремен но отключается контакт 53 и включается контакт 54. Электрическая цепь катушки 24 коммутируется на усилитель 26 через потенциометр- 44, сопротивление которого максимально. Ток в катушке 24 снижается до нуля и возвратная пружина 14 перемещает механизм в положение нулевой производительности основного насоса 1.

По окончании времени съема изделия реле времени дает команду на переключение клапанов в блоке 2, соединяя возвратную полость 10 с основным насосом 1, а рабочую полость 9 со сливом. Одновременно отключается контакт 54 и включается контакт

55. Электрическая цепь катушки 24 коммутируется на усилитель 26 через потенциометр 45, сопротивление которого обеспечивает в катушке 24 такой ток, чтобы производительность основного насоса 1 соответствоsana возвратной скорости рабочего органа

35. Возвратный ход продолжается до срабатывания датчика положения 33, по команде которого включается реле времени паузы и начинается следующий рабочий цикл.

Блок потенциометров 36 — 45 размещается. на пульте управления прессом и позволяет дистанционно управлять скоростями рабочих органов пресса. При этом можно вести поднастройку вручную и в наладочном режиме, а также при автоматическом режиме изменять скорости от нуля до максимальной на каждом этапе рабочего цикла.

Такая система легко, поддается программированию, что достигается с помощью только одного предохранительного клапана с пропорциональным электромагнитом.

Эффективность использования системы управления обеспечивается за счет повышения надежности и улучшения условий обслуживания.

Формула изобретения

Система управления гидравлическим прессом, содержащая основной насос, связанный через блок клапанного распределения с гидроцилиндрами пресса, датчики положения его

998135 8 рабочих органов, механизм регулирования производительности основного насоса с приводом насоса управления, в нагнетательной магистрали которого установлено дистанционное управляющее устройство в виде двухступенчатого предохранительного клапана, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения условий обслуживания, она снабжена программным

10 задатчиком в виде соединенных последовательно усилителя сигналов датчиков положения и параллельно соединенных командных цепей, каждая иэ которых выполнена в виде последовательно соединенных потенциометра управляемых контактов, при этом первая ступень двухступенчатого предохранительного клапана выполнена в виде запорного органа с штоком и сочлененного с последним своим якорем пропорционального электромагнита, а катушка последнего соединена с программным эадатчиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 854747, кл. В 30 В 15/20, 17.08.79 (прототип), 998-135

Составитель В. Стоколов

Техред Т, Фанта Корректор Л. Бокшан

Редактор А. Шандор

Заказ 1033/26 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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