BR112016013575B1 - Sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, plataforma hidráulica e conjunto de plataforma hidráulica - Google Patents

Sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, plataforma hidráulica e conjunto de plataforma hidráulica Download PDF

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Abstract

SISTEMA HIDRÁULICO DE ALTA VELOCIDADE DE CIRCULAÇÃO INTERNA, PLATAFORMA HIDRÁULICA E CONJUNTO DE PLATAFORMA HIDRÁULICA. Um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, uma plataforma hidráulica e um conjunto de plataforma hidráulica consistindo em dito sistema, sendo que o sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna compreende um componente de cilindro hidráulico e um componente de válvula de pressão, o componente de cilindro hidráulico incluindo um cilindro de alta pressão, um pistão hidráulico, e uma carcaça, sendo que um furo axial e furos radiais interseccionando com o furo axial ficam dispostos no topo/fundo do cilindro de alta pressão e o cilindro de alta pressão fica contido dentro da carcaça, sendo que a câmara de óleo de circulação interna pode se comunicar com o furo axial via os furos radiais e depois se comunica com câmaras no topo/fundo do pistão hidráulico, sendo que as entradas de ar comprimido ficam dispostas na carcaça e uma extremidade inferior do pistão hidráulico é conectada a um elemento de atuação; e um componente de válvula de pressão, compreendendo um servomotor de pressão e um pistão de pressão acionado pelo servomotor de pressão para mover para cima e para baixo dentro do (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se em geral a um sistema hidráulico, a uma plataforma hidráulica e a um conjunto de plataforma hidráulica usado em processos de estampagem. Particularmente, a presente invenção refere-se a um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna que executa ações hidráulicas em alta velocidade com circulação interna, e também se refere a uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna e a um conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreendendo o sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] Em processos de estampagem para indústria de embalagem e de impressão, uma plataforma de estampagem de uma máquina de estampagem de folha fina de cursor de prensa hidráulica destinada a manter um tempo de prensagem de papel constante independentemente de velocidades, e tempos de prensagem adaptivos definidos de acordo com diferentes exigências de produtos a serem estampados, obtendo assim imagens de estampagem a quente de alta qualidade. Atualmente, para plataforma de movimentação mecânica consistindo de eixo de manivela e mecanismo de transmissão de haste oscilante, o tempo de paragem para prensagem em um ponto de esbarro na plataforma varia com a mudança de velocidades devido à sua estrutura inerente. Portanto, é difícil garantir qualidade de impressões. Embora plataformas hidráulicas consistem de sistemas servo convencionais, seu sistema hidráulico compreende principalmente uma válvula hidráulica, um cilindro hidráulico, uma válvula servo, um sistema de armazenamento de energia e linhas. Esse tipo de sistema hidráulico convencional apresenta numerosos componentes e estrutura complicadas, acarretando custos de manutenção relativamente elevados e defeitos de baixa eficiência e ruído alto. Sistemas hidráulicos no estado da técnica dificilmente podem prover ações hidráulicas com alta velocidade, elevada pressão e elevada precisão ao mesmo tempo. Portanto, são necessários outros aperfeiçoamentos.
[003] Correspondentemente, pretende-se melhorar sistemas de plataforma de movimentação em processos de estampagem, permitindo que sistemas de plataforma de movimentação controlem com precisão o tempo paragem para prensagem em pontos de esbarro superior e inferior e plataformas, ajustem a duração do tempo de paragem conforme a necessidade e forneçam ações hidráulicas com alta velocidade, elevada pressão e elevada precisão ao mesmo tempo.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[004] Em vista dos defeitos acima, um objetivo da presente invenção é prover um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna com estrutura simples, elevada eficiência e elevada precisão, uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna e um conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreendendo o sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna através da combinação da tecnologia de servo motor com tecnologia de prensagem de circulação interna.
[005] Com base no objetivo acima, a presente invenção fornece primeiramente um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, compreendendo: um conjunto de cilindros hidráulicos e um conjunto de válvula de pressão, o conjunto de cilindros hidráulicos incluindo um cilindro de alta pressão, um pistão hidráulico, e uma carcaça, sendo que um furo axial disposto no topo do cilindro de alta pressão pode se comunicar com uma câmara no topo do pistão hidráulico, sendo que pelo menos um furo radial interseccionando com o furo axial também fica disposto próximo ao topo do cilindro de alta pressão, sendo que o pistão alterna no cilindro de alta pressão, sendo que a carcaça contém o cilindro de alta pressão e forma uma câmara de óleo de circulação interna selada no lado de fora, sendo que a câmara de óleo de circulação interna pode se comunicar com o furo axial via pelo menos um furo radial e por sua vez se comunicar com o topo do pistão hidráulico, sendo que uma entrada de ar comprimido fica disposta na porção superior da carcaça e a extremidade inferior do pistão hidráulico é conectada a um elemento de atuação; e o conjunto de válvula de pressão compreendendo um servomotor de pressão e um pistão de pressão, o pistão de pressão pode ser conduzido pelo servomotor de pressão para mover para cima e para baixo dentro do furo axial disposto no topo do cilindro de alta pressão.
[006] Preferivelmente, o elemento de atuação is a prato de prensa móvel of a plataforma de movimento.
[007] Preferivelmente, o sistema hidráulico também compreende um componente de elevação de prato de prensa móvel conectado ao prato de prensa móvel, e compreendendo: um servomotor de elevação e um mecanismo de elevação, sendo que o mecanismo de elevação pode ser acionado pelo servomotor de elevação de modo que o prato de prensa móvel pode apresentar movimento de elevação de acordo com uma curva de elevação pré-definida.
[008] Pelo uso do mecanismo de elevação, o curso de pistão e as posições de esbarro do prato de prensa móvel podem ser controlados com precisão.
[009] Preferivelmente, o mecanismo de elevação compreende um parafuso esférico de elevação e uma porca de elevação engatados com o parafuso esférico de elevação para movimentação, sendo que o parafuso esférico de elevação é conectado ao servomotor de elevação enquanto a porca de elevação é conectada ao prato de prensa móvel.
[010] Preferivelmente, um mecanismo de acionamento pode ser disposto entre o servomotor de pressão e o pistão de pressão.
[011] Preferivelmente, o mecanismo de acionamento compreende um parafuso esférico de pressão e uma porca de pressão engatados com o parafuso esférico de pressão para movimentação, sendo que o parafuso esférico de pressão é conectado ao servomotor de pressão, enquanto a porca de pressão é conectada ao pistão de pressão.
[012] Preferivelmente, o pistão de pressão pode ser diretamente acionado por um servomotor linear .
[013] A presente invenção também provê uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, compreendendo: uma plataforma fixa superior na qual pelo menos um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna acima referido é conectado; um conjunto de elevação de prato de prensa móvel conectado a um elemento de atuação, compreendendo um servomotor de elevação e um mecanismo de elevação acionado pelo servomotor de elevação para facilitar que o elemento de atuação execute movimento de elevação; e um sistema de controle para controle do componentes acima a fim de agir no tempo adequado e controle dos servomotores no sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna para operar sincronicamente.
[014] Preferivelmente, o mecanismo de elevação compreende um parafuso esférico de elevação e uma porca de elevação engatados com o parafuso esférico de elevação para movimentação, sendo que o parafuso esférico de elevação é conectado ao servomotor de elevação, enquanto a porca de elevação é conectada ao prato de prensa móvel.
[015] Preferivelmente, o sistema de controle compreende um controlador e acionadores correspondentes aos servomotores de pressão de pelo menos um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna assim como um acionador correspondente ao servomotor de elevação, sendo que o controlador é configurado para: enviar comandos de atuação aos acionadores correspondentes ao servomotor de elevação de modo que o pistão hidráulico é acionado para mover para baixo, que por sua vez leva o elemento de atuação a mover para baixo; quando o elemento de atuação para a movimentação para baixo, o controlador pode receber um sinal em determinada posição a partir do acionador do servomotor de elevação e envia comandos a cada acionador dos servomotores de pressão para funcionamento síncrono de modo a acionar sincronicamente cada pistão de pressão entrando em câmaras de óleo de alta pressão e selando os furos radiais; enviar comandos a cada acionador dos servomotores de pressão para fiuncionamento inverso sincronicamente de modo a acionar sincronicamente cada pistão de pressão para sair sincronicamente das câmaras de óleo de alta pressão para cima; e enviar comandos ao acionador do servomotor de elevação para acionar o pistão hidráulico a fim de mover em sentido inverso que por sua vez leva o elemento de atuação a se mover para cima.
[016] Preferivelmente, os servomotores de pressão de controle para funcionamento síncrono inclui qualquer controle paralelo, controle mestre/escravo, controle de acoplamento cruzado, controle de eixo de linha virtual, e controle de acoplamento relativo.
[017] Preferivelmente, o controlador é um PLC ou um controlador de movimento.
[018] A presente invenção também provê um conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, compreendendo: uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna acima referida; um prato de prensa móvel conectado ao elemento de atuação; uma plataforma fixa superior com a qual o prato de prensa móvel pode contatar com velocidade zero e prensar firmemente quando o elemento de atuação alterna para o ponto de esbarro superior ; uma plataforma fixa inferior com a qual o prato de prensa móvel pode contatar com velocidade zero e prensar firmemente quando o elemento de atuação alterna para o ponto de esbarro inferior; e um mecanismo de conexão para conexão e fixação da plataforma fixa superior e da plataforma fixa inferior sendo que carcaças de componentes de cilindro hidráulico são fixados à plataforma fixa superior, sendo que o cilindro de alta pressão fica contido em uma via formada na plataforma fixa superior e fixado a dita plataforma fixa superior.
[019] Preferivelmente, o mecanismo de conexão compreende um painel direito e um painel esquerdo que são conectadas entre a plataforma fixa superior e inferior.
[020] A presente invenção também provê outra plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, compreendendo:
[021] uma plataforma fixa inferior conectada ali com:
[022] pelo menos um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, compreendendo:
[023] um componente de cilindro hidráulico, incluindo um cilindro de alta pressão, um pistão hidráulico, e uma carcaça, sendo que um furo axial disposto no fundo do cilindro de alta pressão pode se comunicar com a câmara na porção inferior do pistão hidráulico, sendo que pelo menos um furo radial interseccionando com o furo axial fica também disposto próximo ao fundo do cilindro de alta pressão, sendo que o pistão alterna no cilindro de alta pressão, sendo que a carcaça contém o cilindro de alta pressão e forma uma câmara de óleo de circulação interna selada no lado de fora, sendo que a câmara de óleo de circulação interna pode se comunicar com o furo axial via pelo menos um furo radial e depois se comunica com a câmara na porção inferior do pistão hidráulico, sendo que a entrada de ar comprimido fica disposta na carcaça e uma extremidade inferior do pistão hidráulico é conectada a um elemento de atuação; e um componente de válvula de pressão, compreendendo um servomotor de pressão e um pistão de pressão acionado pelo servomotor de pressão para mover para cima e para baixo dentro do furo axial disposto no fundo do cilindro de alta pressão; um componente de elevação de prato de prensa móvel conectado ao elemento de atuação e compreendendo um servomotor de elevação e um mecanismo de elevaçãos sendo que o mecanismo de elevação pode ser acionado pelo servomotor de elevação para assim permitir que o elemento de atuação execute movimento de elevação; e sistema de controle para controle do componentes acima a fim de agir no tempo adequado e controlar os servomotores no sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna para operar sincronicamente.
[024] Preferivelmente, o mecanismo de elevação compreende um parafuso esférico de elevação e uma porca de elevação engatados com o parafuso esférico de elevação para movimentação, sendo que o parafuso esférico de elevação é conectado ao servomotor de elevação, enquanto a porca de elevação é conectada ao prato de prensa móvel.
[025] Preferivelmente, o sistema de controle compreende um controlador e acionadores correspondentes ao servomotores de pressão de pelo menos um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna assim como um acionador correspondente ao servomotor de elevação, sendo que o controlador é configurado para enviar comandos de atuação ao acionador correspondente ao servomotor de elevação de modo que o pistão hidráulico seja acionado para mover para cima, que por sua vez leva o elemento de atuação a se mover para cima; quando o elemento de atuação para o movimento para cima, o controlador pode receber um sinal em determinada posição vindo do acionador do servomotor de elevação e enviar comandos a cada acionador dos servomotores de pressão para funcionamento síncrono de modo a acionar sincronicamente cada pistão de pressão entrando sincronicamente em câmaras de óleo de alta pressão e vedando os furos radiais; enviar comandos a cada acionador dos servomotores de pressão para fiuncionamento inverso sincronicamente de modo a acionar sincronicamente cada pistão de pressão para sair sincronicamente das câmaras de óleo de alta pressão para baixo; e enviar comandos ao acionador do servomotor de elevação para acionar o pistão hidráulico para mover em sentido inverso, que por sua vez leva o elemento de atuação a se mover para baixo.
[026] Preferivelmente, os servomotores de pressão de controle para funcionamento síncrono incluem qualquer de controle paralelo, controle mestre/escravo, controle de acoplamento cruzado, controle de eixo de linha virtual, e controle de acoplamento relativo.
[027] Preferivelmente, o controlador é um PLC ou um controlador de movimento.
[028] A presente invenção também fornece outro conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, compreendendo: uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna acima referida; um prato de prensa móvel conectado ao elemento de atuação; uma plataforma fixa superior com a qual o prato de prensa móvel pode contatar com velocidade zero e prensar firmemente quando o elemento de atuação alterna para o ponto de esbarro superior; e um mecanismo de conexão para conexão e fixação da plataforma fixa inferior e da plataforma fixa superior, sendo que carcaças de conjuntos de cilindro hidráulico são fixados à plataforma fixa inferior, sendo que um componente de válvula de pressão passa por uma via formada na plataforma fixa inferior e é fixada à plataforma fixa inferior.
[029] Preferivelmente, o mecanismo de conexão compreende um painel direito e um painel esquerdo que são conectados entre as plataformas fixas inferior e superior.
[030] O sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna na presente invenção combina tecnologia de servo motor com tecnologia de prensagem de circulação interna. Por meio do sistema hidráulico na presente invenção, bombas hidráulicas, servoválvulas, sistemas de armazenamento de energia e todas as linhas hidráulicas em sistemas hidráulicos convencionais podem ser descartados. Como o presente Sistema não necessita de todas as linhas e servoválvulas em tecnologias convencionais, a perda hidráulica é muito pequena e a eficiência operacional é muito mais elevada do que tecnologias existentes.
[031] Além disso, com a plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna na presente invenção, obtém-se circulação interna e pressurização de óleo hidráulico, enquanto o numero de componentes é apenas um terço daquele em plataforma de movimentação convencional. Um processo de estampagem com uma alta velocidade de 8000 folhas/hora em uma repetibilidade posicional de ±0.01mm é capaz de ser realizada. Além disso, controle preciso no tempo de paragem para prensagem em pontos de esbarro superiores e inferiores de plataformas e ajuste a extensões de tempo de paragem são permitidos. Portanto, um processo de estampagem de alta qualidade é obtido. Entretanto, a plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna é também altamente aplicável em outros dispositivos de estampagem exigindo alta velocidade, elevada pressão e elevada precisão.
[032] O conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna na presente invenção apresenta uma estrutura compacta com peso geral reduzido e é fácil de transportar.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[033] Outras características e vantagens da presente invenção se tornarão mais evidentes a partir da descrição detalhada estabelecidas a seguir em conjunção com os desenhos, onde:
[034] A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com uma primeira concretização da presente invenção, sendo que um suporte para fixação da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna a uma máquina de estampagem, um sistema de controle, um prato de prensa móvel e uma plataforma fixa inferior são omitidos para maior clareza;
[035] Figura 2 é uma vista de seção estática de um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna de acordo com a primeira concretização da presente invenção;
[036] Figura 3 é uma vista de seção de um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna em um estado comprimido de acordo com a primeira concretização da presente invenção;
[037] Figura 4 é uma vista de seção de um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna em um estado de pressão liberada de acordo com a primeira concretização da presente invenção;
[038] Figuras 5-7 são vistas de seção de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreendendo quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna em vários estados de acordo com a presente invenção;
[039] Figura 8 ilustra uma vista em perspectiva de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com uma segunda concretização da presente invenção, sendo que um suporte de fixação da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna a uma máquina de estampagem, um sistema de controle, um prato de prensa móvel e uma plataforma fixa superior são omitidos para fins de clareza; e
[040] Figuras 9-11 são vistas de seção de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna em vários estados de acordo com a segunda concretização da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[041] Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a primeira concretização da presente invenção. A plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreende principalmente: uma plataforma fixa superior 13, um componente de elevação de prato de prensa móvel, uma pluralidade de sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna (por exemplo, 2, 3, e 5 etc. e especificamente 4 na presente concretização) montado na plataforma fixa superior 13, e um sistema de controle (não ilustrado). O componente de elevação de prato de prensa móvel é usado para empurrar um prato de prensa móvel 16 para mover na direção de uma plataforma fixa inferior 17 e contata com a plataforma fixa inferior 17 com velocidade zero (vide figura 2). Os sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna são usados para fornecer fluidos ao sistema hidráulico ao empurrar o prato de prensa móvel 16 na direção da plataforma fixa inferior 17 e aplicar pressão sobre a plataforma fixa inferior 17 após o prato de prensa móvel 16 contatar com a plataforma fixa inferior 17. O sistema de controle é usado para enviar comandos correspondentes aos respectivos componentes de acordo com exigências de ação e receber informação de retorno relacionada de modo a assegurar operação confiável da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna com alta velocidade, elevada pressão e elevada precisão.
[042] Nesta concretização, a plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreende quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna iguais. Porém, naturalmente que a presente invenção não é limitada a quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna iguais, mas pode apresentar qualquer numero de sistemas tais como 2, 3, etc. Aqueles quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna iguais apresentam estruturas e processos operacionais iguais. Neste caso, apenas um dos sistemas é descrito detalhadamente com referência às figuras 2-4.
[043] Figura 2 mostra um estado estacionário de um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna assim como um componente de elevação de prato de prensa móvel de acordo com a primeira concretização da presente invenção. O sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna inclui um componente de cilindro hidráulico e um componente de válvula de pressão.
[044] O componente de cilindro hidráulico inclui: um cilindro de alta pressão 11, um pistão hidráulico 15, e uma carcaça 6. Um furo axial, disposto no topo do cilindro de alta pressão 11, pode se comunicar com a câmara no topo do pistão hidráulico 15. Pelo menos um furo radial 12 interseccionando com o furo axial também fica disposto próximo ao topo do cilindro de alta pressão 11. O pistão 15 alterna no cilindro de alta pressão 11 e a extremidade inferior do pistão 15 pode se conectar com o elemento de atuação, que em uma concretização preferida é um prato de prensa móvel 16. A carcaça 6 contém o cilindro de alta pressão e forma uma câmara de óleo de circulação interna selada no lado de fora. A câmara de óleo de circulação interna pode se comunicar com o furo axial com pelo menos um furo radial 12 acima referido e por sua vez se comunica com um topo do pistão hidráulico 15. Além disso, uma entrada de ar comprimido 7 fica disposta na porção superior da carcaça 6 para introduzir ar comprimido.
[045] Um componente de válvula de pressão compreendendo um servomotor de pressão 5 e um pistão de pressão 10 fica disposto no topo do componente de cilindro hidráulico. O pistão de pressão 10 pode ser acionado pelo servomotor de pressão 5 para mover para cima e para baixo dentro de um furo axial disposto no topo do cilindro de alta pressão 11. Nesta concretização, um mecanismo de acionamento pode ficar disposto entre o servomotor de pressão 5 e o pistão de pressão 10. O mecanismo de acionamento compreende um parafuso esférico de pressão 8 e uma porca de pressão 9 engatados com o parafuso esférico de pressão 8 para movimentação. O parafuso esférico de pressão 8 é conectado ao servomotor de pressão 5 e suportado por um rolamento para girar. A porca de pressão 9 é conectada a um pistão de pressão 10.
[046] Naturalmente que o pistão de pressão 10 pode ser diretamente acionado por um servomotor linear 5, se desejado.
[047] As funções do componente de válvula de pressão são como segue. O servomotor de pressão 5 permite que o pistão de pressão 10 feche apropriadamente a entrada de óleo hidráulico em pelo menos um furo radial 12 do componente de cilindro hidráulico de acordo com comando(s) recebidos do sistema de controle, que por sua vez permite que o pistão de pressão 10 se mova para dentro da câmara de óleo de alta pressão 22 no topo do pistão hidráulico 15. Quando o pistão de pressão continua a se mover para baixo, o óleo hidráulico de baixa pressão 21 no topo do pistão hidráulico 15 será comprimido, o que aumentará a pressão na câmara de vedação (até 400kg/cm2 ) e gerará um impulso significativo no pistão hidráulico 15. Desde que a distância de movimentação do pistão de pressão 10 na direção do pistão hidráulico 15 seja controlada, o impulso gerado do pistão hidráulico 15 e sua posição altamente precisa (por exemplo, com uma repetibilidade posicional ±0.01mm) podem ser controlados.
[048] Figura 2 também mostra um componente de elevação de prato de prensa móvel. O componente de elevação de prato de prensa móvel é conectado a dito prato de prensa móvel 16, compreendendo: um servomotor de elevação 20 e um mecanismo de elevação. O mecanismo de elevação pode ser acionado pelo servomotor de elevação 20, fazendo com que o prato de prensa móvel 16 execute movimento de elevação de acordo com uma curva de elevação pré-definida. Nesta concretização, o mecanismo de elevação compreende um parafuso esférico de elevação 18 e uma porca de elevação 19 engatados com o parafuso esférico de elevação 18 para movimentação. O parafuso esférico de elevação 18 é conectado ao servomotor de elevação 20 enquanto a porca de elevação 19 é conectada ao prato de prensa móvel 16.
[049] O componente de elevação de prato de prensa móvel permite que o prato de prensa móvel 16 se aproxime da plataforma fixa com alta velocidade e contato de velocidade zero com a plataforma fixa com elevada precisão e a pressione firmemente. Entretanto, o pistão hidráulico 15 fixado no prato de prensa móvel 16 é puxado para apresentar para ter o cilindro hidráulico de alta pressão 11 ali óleo fornecido ou descarregado.
[050] A seguir, o processo de ação do sistema hidráulico de acordo com uma concretização preferida da presente invenção será descrito com relação às figuras 2-4.
[051] Na figura 2, o sistema hidráulico está em um estado estacionário. Neste estado, ar comprimido de baixa pressão entra em uma câmara de óleo de circulação interna via uma entrada de ar comprimido 7, fazendo com que o óleo hidráulico 20 circule para dentro do topo do pistão hidráulico 15 através de furos radiais 12 ao longo da direção A de modo que o pistão hidráulico 15 possa gerar um impulso de baixa pressão para baixo. Neste momento, o componente de elevação de prato de prensa móvel é limitado por um torque estático gerado pelo servo motor 20, que por sua vez restringe o prato de prensa móvel 16 e o pistão hidráulico 15 a se manterem em um estado estacionário conforme mostrado na figura 2. Este estado é chamado de “estado de origem” para o sistema hidráulico na presente invenção.
[052] Com referência à figura 3, o óleo hidráulico 21 propulsionado pelo ar comprimido de baixa pressão circula para dentro do topo do pistão hidráulico 15 através dos furos radiais 12. Neste momento, o servomotor de elevação 20 gira de acordo com o comando enviado pelo sistema de controle, fazendo com que o parafuso esférico de elevação 18 engate na ranhura esférica de elevação 19, que por sua vez propulsiona o prato de prensa móvel 16 fixado ao pistão hidráulico 15 para mover na direção da plataforma fixa inferior 17 de acordo com uma curva para baixo pré-definida para aproximação e compressão da plataforma fixa inferior 17 sem choques. Portanto, a ação de “fornecimento de óleo com baixa pressão” é concluida. Em seguida, o servomotor de pressão 5 é iniciado a fim de acionar o parafuso esférico de pressão 8 para girar de modo que a porca de pressão 9 propulsione o pistão de pressão 10 para mover para baixo na figura. Durante o movimento do pistão de pressão 10, ele primeiramente irá fechar o furo radial 12 no topo do pistão hidráulico 15 de modo a formar um “cilindro de alta pressão” vedado no topo do pistão hidráulico 15. Quando o pistão de pressão 10 continua a se mover para baixo, o óleo hidráulico no cilindro de alta pressão vedado é comprimido para gerar elevada pressão(por exemplo, 400kgCm2) dentro do cilindro de alta pressão, que por sua vez permite que o pistão hidráulico 15 gere um grande impulso. Desde que o ângulo de rotação do servomotor de pressão 5 seja mudado, a posição de movimentação do pistão de pressão 10 pode ser mudada e correspondentemente o impulso e posição do pistão hidráulico também podem ser mudados.
[053] Com referência à figura 4, quando o prato de prensa móvel 16 deve se mover para cima de volta ao estado estacionário conforme mostrado na figura 2, o servomotor de pressão 5 aciona o parafuso esférico de pressão para girar inversamente. Então a porca de pressão 9 fará com que o pistão de pressão 10 se mova para cima. Quando o pistão de pressão 10 chega em uma posição na qual o furo radial 12 começa a ser expostos, óleo de alta pressão em dito “cilindro de alta pressão” descarregará óleo para dentro da câmara de intercirculação ao longo da direção B.
[054] Neste momento, o servomotor de elevação 20 gira em sentido inverso, levando o prato de prensa móvel 16 juntamente com o pistão de cilindro 15 a se mover para cima de modo que o óleo hidráulico 21 possa ser completamente descarregado via os furos radiais 12. Portanto, todas as ações dentro de um curso de pistão são concluídas. Então, a plataforma retorna ao estado mostrado na figura 2, esperando pelo próximo comando ativo.
[055] Figuras 5-7 são vistas de seções de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreendendo 4 um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação internas (apenas dois sistemas são mostrados nas figuras enquanto os outros estão cobertos) em vários outros estados de acordo com a presente invenção.
[056] Além da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, uma plataforma fixa inferior 17, um painel direito 14 e um painel esquerdo 14â também são ilustradas nas figuras 5-7, sendo que um sistema de suporte de plataforma consistindo de uma plataforma fixa superior 13, da plataforma fixa inferior 17, do painel direito 14 e do painel esquerdo 14a, é usado para fixação da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna a um dispositivo tal como uma máquina de estampagem. O painel direito 14 e o painel esquerdo 14A ficam verticalmente conectados entre a plataforma fixa superior 13 e a plataforma fixa inferior 17 de modo que as posições relativas da plataforma fixa superior e inferior 13, 17 sejam fixadas e um espaço para conter a carcaça da câmara de óleo de alta pressão 22 e o prato de prensa móvel 16 que alternam ali, é formado. Além disso, carcaças 6 dos componentes de cilindro hidráulico são conectadas à plataforma fixa superior 13 através de fixadores tais como pino, rebite ou similar. O cilindro da câmara de óleo de alta pressão 22 fica contido em uma via formada na plataforma fixa superior 13 e também fixada à plataforma fixa superior 13. Indiscutivelmente, naturalmente que as carcaças 6 dos componentes de cilindro hidráulico ou do cilindro da câmara de óleo de alta pressão 22 também podem ser formadas com a plataforma fixa superior 13 integralmente. A plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna e o sistema de suporte conectados conforme acima formam um conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna integral. Desse modo, o conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna assim construído apresenta uma estrutura compacta e reduz a altura global do conjunto e é fácil de transportar.
[057] Além disso, figuras 5-7 mostram um sistema de controle da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna. Com referência à figura 5, o sistema de controle compreende um controlador 1, um acionador 3 para o servo motor 20 correspondentes ao componente de elevação de prato de prensa móvel, e acionadores (apenas dois acionadores 2 e 4 são mostrados na figura) para os servomotores 5 correspondentes ao componentes de cilindro hidráulico. De acordo com as exigências de ação, o sistema de controle é usado para envio de comandos correspondentes ao servo motor 5 dos componentes de válvula de pressão dos componentes de cilindro hidráulico, o servo motor 20 do componente de elevação de prato de prensa móvel, e outros atuadores, assim como receber informação de retorno relacionada a eles, para assegurar operação confiável da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna com alta velocidade, elevada pressão e elevada precisão.
[058] A seguir, o processo operacional da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna sob o controle do sistema de controle será descrito com referência à figuras 5-7.
[059] Figura 5 mostra estados dos respectivos componentes quando a plataforma começa a se mover para baixo. Quando o prato de prensa móvel 16 começa a prensar para baixo, um comando de acionamento para acionamento do servo motor 20 a fim de girar, é enviado ao controlador 1 para o acionador 3 de acordo com o programa de ação pré-definido. A rotação faz o parafuso esférico de elevação 18 girar e assim faz a porca de elevação 19 engatada seguir uma curva de aceleração e desaceleração pré-definida por controlador 1, fazendo o prato de prensa móvel 16 se aproximar da plataforma fixa inferior 17 com velocidade zero e prensar a plataforma fixa inferior 17, i.e., atingindo um estado conforme mostrado na figura 6. Com o movimento para baixo do prato de prensa móvel 16, o ar comprimido pode comprimir o óleo hidráulico 21 através das entradas de ar comprimido 7 do sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, fazendo com que o óleo hidráulico 21 entre rapidamente na câmara de óleo de alta pressão 11 via os furos 12, completando assim um curso de pistão para baixo da plataforma para suprimento de óleo.
[060] Com referência à figura 6, quando o servomotor de elevação 20 atinge velocidade zero, o acionador 3 pode enviar um sinal em determinada posição para o controlador 1 que envia simultaneamente comandos a acionadores 2 e 4 para rotação síncrona dos servomotores de pressão 5. Neste momento, os servomotores de pressão 5 operam sincronicamente e acionam cada parafuso esférico de pressão 3, fazendo assim que cada porca de pressão 9 se mova linearmente e propulsione os pistões de pressão 10, que podem primeiramente vedar os furos 12 e comprimir o óleo hidráulico em cada cilindro de alta pressão 11 ao mesmo tempo, gerando assim elevada pressão. Naturalmente que a abordagem para sincronização de servomotores de pressão 5 pode utilizar qualquer método bastante conhecido no estado da técnica tal como controle paralelo, controle mestre/escravo, controle de acoplamento cruzado, controle de eixo de linha virtual, controle de acoplamento relativo, etc.
[061] Com referência à figura 7, após todas as ações mostradas na figura 6 serem concluídas o controlador 1 pode primeiramente enviar comando de rotação a acionadores 2 e 4. Neste momento, os servomotores de pressão 5 também giram de acordo com a curva de elevação pré-definida por controlador 1, levando cada parafuso esférico de pressão 8, respectivamente a acionar cada porca de pressão 9 e portanto propulsionar os pistões de pressão 10 para realizarem o movimento linear para cima. Quando os pistões se movem e então param na posição conforme mostrado na figura 7, o controlador 1 pode enviar imediatamente comandos ao acionador 3 para girar o servomotor de elevação 20. Neste momento, o servomotor de elevação 20 aciona os parafusos esféricos de servo elevação 18, que por sua vez permitem que a porca de elevação s 19 faça com que o planeta em movimento 16 e o pistão hidráulico 15 para mover para cima. Neste momento, o óleo hidráulico 21 no cilindro de alta pressão 11 é descarregado de volta para dentro da câmara de óleo de circulação interna através dos furos 12. Neste momento, todas as ações nos cursos de pistão para cima e para baixo tinham sido concluídas.
[062] Embora a presente invenção seja descrita com referência à primeira concretização de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreendendo quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna, o numero dos sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna na presente invenção não é limitado a quatro, mas pode ser qualquer numero mais do que um.
[063] Naturalmente que o controlador aqui descrito pode ser implementado como um controlador bastante conhecido no estado da técnica tal como PLC, controlador de movimento, etc.
[064] Descrições relativas a “para cima /superior” e “para baixo/inferior” aqui usadas não são concebidas para limitar a direção de componentes em figuras durante o uso. O versado na técnica entenderá naturalmente que o Sistema acima pode ser usado inversamente por modificação, conforme será descrito com relação à segunda concretização a seguir.
[065] Figura 8 mostra uma vista em perspectiva de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a segunda concretização da presente invenção. A plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreende principalmente: uma plataforma fixa inferior 13', um componente de elevação de prato de prensa móvel, uma pluralidade de sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna (por exemplo, 2, 3, 5 etc. e especificamente 4 na presente concretização) montado na plataforma fixa inferior 13', e um sistema de controle (não mostrado). O componente de elevação de prato de prensa móvel é usado para empurrar um prato de prensa móvel 16 para mover na direção de uma plataforma fixa superior 17' e contata-la com velocidade zero (vide, figura 9). Os sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna são usados para fornecimento de fluido ao sistema hidráulico ao empurrar o prato de prensa móvel 16 na direção da plataforma fixa superior 17' e aplicação de pressão sobre a plataforma fixa superior 17' após contato do prato de prensa móvel 16. O sistema de controle é usado para envio de comandos correspondentes a componentes de acordo com exigências de ação e receber informação de retorno relacionada de modo a assegurar operação confiável da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna com alta velocidade, elevada pressão e elevada precisão.
[066] Figuras 9-11 são vistas de seções de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreendendo 4 sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna (apenas dois sistemas são mostrados nas figuras enquanto outros são cobertos) em vários estados de acordo com a presente invenção.
[067] Nesta concretização, a plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreende quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna iguais. Porém, naturalmente que a presente invenção não é limitada a quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna iguais mas pode adotar qualquer numero apropriado de sistemas, tal como 2, 3, etc. Os quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação interna podem apresentar estrutura e processo operacional similares àqueles da primeira concretização . Neste caso, apenas um dos sistemas é descrito detalhadamente com referência à figura 9.
[068] Tomando como exemplo o componente de cilindro hidráulico mostrado no lado esquerdo da figura 9 ele compreende um cilindro de alta pressão 11, um pistão hidráulico 15, e uma carcaça 6. Um furo axial, disposto no fundo do cilindro de alta pressão 11, pode se comunicar com a câmara no fundo do pistão hidráulico 15. Pelo menos um furo radial 12 interseccionando com o furo axial fica também disposto próximo ao fundo do cilindro de alta pressão 11. O pistão 15 alterna no cilindro de alta pressão 15, cuja extremidade inferior pode se conectar a um elemento de atuação, que na concretização preferida é um prato de prensa móvel 16. A carcaça 6 contém o cilindro de alta pressão 11 e forma uma câmara de circulação interna vedada no lado de fora. A câmara de circulação interna pode se comunicar com o furo axial via o acima referido pelo menos um furo radial 12 e por sua vez se comunica com um fundo do pistão hidráulico 15. Além disso, a entrada de ar comprimido 7 fica disposta no topo do carcaça 6 para introduzir ar comprimido.
[069] Um componente de válvula de pressão compreendendo um servomotor de pressão 5 e um pistão de pressão 10 fica disposto no fundo do componente de cilindro hidráulico. O pistão de pressão 10 pode ser acionado pelo servomotor de pressão 5 para mover para cima e para baixo dentro de um furo axial disposto no fundo do cilindro de alta pressão 11. Nesta concretização, um mecanismo de acionamento pode ser disposto entre o servomotor de pressão 5 e o pistão de pressão 10. O mecanismo de acionamento compreende um parafuso esférico de pressão 8 e uma porca de pressão 9 que é engatada com o parafuso esférico de pressão 8 para movimentação. O parafuso esférico de pressão 8 é conectado ao servomotor de pressão 5 e suportado por um rolamento para girar. A porca de pressão 9 é conectada a um pistão de pressão 10.
[070] Naturalmente que o pistão de pressão 10 pode ser diretamente acionado por a servomotor linear 5, se desejado.
[071] As funções do componente de válvula de pressão são como segue. O servomotor de pressão 5 permite que o pistão de pressão 10 feche apropriadamente a entrada de óleo hidráulico em pelo menos um furo radial 12 do componente de cilindro hidráulico de acordo com comando(s) recebidos do sistema de controle, que por sua vez permite que o pistão de pressão 10 se mova para dentro da câmara de elevada pressão 22 no fundo do pistão hidráulico 15. Quando o pistão de pressão 10 continua a se mover para cima, o óleo hidráulico de baixa pressão 21 no fundo do pistão hidráulico 15s será comprimido o que aumenta a pressão na câmara vedada (até 400kg/cm2 ) e produz um impulso significativo sobre o pistão hidráulico 15. Desde que a distância de movimentação do pistão de pressão 10 na direção do topo do pistão hidráulico 15 seja controlada, o impulso gerado do pistão hidráulico 15 e sua posição altamente precisa (por exemplo, com uma repetibilidade posicional ±0.01mm) podem ser controlados.
[072] Figura 9 também mostra um componente de elevação de prato de prensa móvel. O componente de elevação de prato de prensa móvel é conectado a dito prato de prensa móvel 16, compreendendo: um servomotor de elevação 20 e um mecanismo de elevação. O mecanismo de elevação pode ser acionado pelo servomotor de elevação 20, fazendo que o prato de prensa móvel 16 execute movimento de elevação de acordo com a curva de elevação pré-definida. Nesta concretização, o mecanismo de elevação compreende um parafuso esférico de elevação 18 e uma porca de elevação 19 engatados com o parafuso esférico de elevação 18 para movimentação. O parafuso esférico de elevação 18 é conectado ao servomotor de elevação 20 enquanto a porca de elevação 9 é conectada ao prato de prensa móvel 16.
[073] O componente de elevação de prato de prensa móvel permite que o prato de prensa móvel 16 se aproxime à placa fixa com alta velocidade e contato de velocidade zero com a placa fixa com elevada precisão e a pressiona firmemente. Entretanto, o pistão hidráulico 15 fixado no prato de prensa móvel 16 é puxado para ter o cilindro hidráulico de alta pressão 11 ali óleo fornecido ou descarregado.
[074] A seguir, o processo de ação do sistema hidráulico de acordo com uma concretização preferida da presente invenção será descrito com relação às figuras 9-11.
[075] Na figura 9, o sistema hidráulico está em um estado estático. Neste estado, ar comprimido de baixa pressão entra em uma câmara de óleo de circulação interna via uma entrada de ar comprimido 7, fazendo o óleo hidráulico 20 circular para dentro do fundo do pistão hidráulico 15 através dos furos radiais 12 ao longo da direção A de modo que o pistão hidráulico 15 possa gerar um impulso de baixa pressão para cima. Neste momento, o componente de elevação de prato de prensa móvel é limitado por um a torque estático gerado pelo servo motor 20, que por sua vez restringe o prato de prensa móvel 16 e o pistão hidráulico 15 em manterem-se em um estado estático conforme mostrado na figura 9. Este estado é chamado de “estado de origem” para o sistema hidráulico na presente invenção.
[076] Com referência à figura 10, o óleo hidráulico 21 propulsionado pelo ar comprimido de baixa pressão circula para o fundo do pistão hidráulico 15 através do furo radial 12. Neste momento, o servomotor de elevação 20 gira de acordo com os comandos enviados pelos sistema de controle, fazendo com que o parafuso esférico de elevação 18 engate com a ranhura esférica de elevação 19, que por sua vez propulsiona o prato de prensa móvel 16 fixado ao pistão hidráulico 15 para mover-se na direção da plataforma fixa superior 17' de acordo com uma curva para baixo pré-definida para aproximação e prensagem firme da plataforma fixa superior 17' sem choque. Portanto, a ação de “fornecimento de óleo com baixa pressão” é concluída. Em seguida, o servomotor de pressão 5 é iniciado a fim de acionar o parafuso esférico de pressão 8 para girar de modo que a porca de pressão 9 propulsione o pistão de pressão 10 para mover para cima na figura. Durante o movimento do pistão de pressão 10, ele primeiramente fechará o furo radial 12 no fundo do pistão hidráulico 15 de modo a formar um “cilindro de alta pressão” vedado abaixo do fundo do pistão hidráulico 15. Quando o pistão de pressão 10 continua a se mover para cima, o óleo hidráulico no cilindro de alta pressão vedado é comprimido para gerar uma elevada pressão (por exemplo, 400kg/cm2), que por sua vez permite que o pistão hidráulico 15 gere um imenso impulso. Desde que o ângulo de rotação do servomotor de pressão 5 seja mudado, a posição de movimentação do pistão de pressão 10 pode ser mudada e correspondentemente o impulso e posição do pistão hidráulico também podem ser mudados.
[077] Com referência à figura 11, quando o prato de prensa móvel 16 é necessário para mover para baixo para retornar ao estado estacionário conforme mostrado na figura 9, o servomotor de pressão 5 aciona o parafuso esférico de pressão para girar inversamente. Então a porca de pressão 9 levará o pistão de pressão 10 para mover para baixo. Quando o pistão de pressão 10 se move para uma posição na qual o furo radial 12 começa a ser exposto, óleos de alta pressão em dito “cilindro de alta pressão” descarregarão óleo para a câmara de intercirculação.
[078] Neste momento, o servomotor de elevação 20 gira em sentido inverso, levando o prato de prensa móvel 16 juntamente com o pistão de cilindro 15 a se moverem para baixo de modo que o óleo hidráulico 21 possa ser completamente descarregado via o furo radial 12. Portanto, todas as ações dentro de um curso de pistão são concluídas. Em seguida, a plataforma retorna ao estado mostrado na figura 9 esperando pelo próximo comando de ação.
[079] Além da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, uma plataforma fixa superior 17', um painel direito 14 e um painel esquerdo 14A também estão ilustrados nas figuras 9-11, sendo que um sistema de suporte de plataforma consistindo em uma plataforma fixa inferior 13', da plataforma fixa superior 17', do painel direito 14 e do painel esquerdo 14A é usado para fixar a plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna a um dispositivo tal como uma máquina de estampagem, à qual se aplica. O painel direito 14 e o painel esquerdo 14A são verticalmente conectados entre a plataforma fixa inferior 13' e a plataforma fixa superior 17' de modo que as posições relativas da plataforma fixa superior e inferior 13', 17' sejam fixadas e um espaço para conter a carcaça da câmara de óleo de alta pressão 22e o prato de prensa móvel 16 que alternam ai seja formado. Além disso, carcaças 6 do componente de cilindro hidráulico são conectadas à plataforma fixa inferior 13' através de fixadores tais como pino, rebite ou similar. O componente de válvula de pressão passa por uma via formada na plataforma fixa inferior 13' e é também fixado à plataforma fixa inferior 13'. Obviamente, as carcaças 6 do componente de cilindro hidráulico ou do cilindro da câmara de óleo de alta pressão 22 também podem ser formadas com a plataforma fixa inferior 13' integralmente. A plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna e o sistema de suporte conectados conforme acima formam um conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna integral. Desse modo, o conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna assim construído apresenta uma estrutura compacta, reduz a altura global do conjunto, e portanto é fácil de transportar.
[080] Além disso, figuras 9-11 também mostram um sistema de controle da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna. Com referência à figura 9, o sistema de controle da presente invenção compreende um controlador 1, a acionador 3 para o servo motor 20 correspondentes ao componente de elevação de prato de prensa móvel, e acionadores (apenas dois acionadores 2 e 4 são mostrados na figura ) para o servo motor 5 correspondentes ao componentes de cilindro hidráulico. De acordo com as exigências de ação, o sistema de controle é usado para envio de comandos correspondentes ao servo motor 5 dos componentes de válvula de pressão dos componentes de cilindro hidráulico, ao servo motor 20 do componente de elevação de prato de prensa móvel, e outros atuadores, assim como receber informação de retorno relacionada a eles, para assegurar operação confiável da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna com alta velocidade, elevada pressão e elevada precisão.
[081] A seguir, o processo operacional da plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna sob o controle do sistema de controle será descrito. Com referência à figuras 9-11.
[082] Figura 9 mostra estados de componentes, quando a plataforma começa a se mover para cima. Quando o prato de prensa móvel 16 começa a prensar para cima um comando de acionamento para acionamento servo motor 20 para girar é enviado a partir do controlador 1 ao acionador 3 de acordo com o programa de ação pré-definido. A rotação faz o parafuso esférico de elevação 18 girar e assim faz a ranhura esférica de elevação 19 engatada seguir uma curva de aceleração e desaceleração pré-definida por controlador 1, fazendo com que o prato de prensa móvel 16 se aproxime da plataforma fixa superior 17' com velocidade zero e prense firmemente a plataforma fixa superior 17', i.e., chegando em um estado conforme mostrado na figura 10. Com o movimento para cima do prato de prensa móvel 16, o ar comprimido pode comprimir o óleo hidráulico 21 através das entradas de ar comprimido 7 do sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, fazendo com que o óleo hidráulico 21 entre rapidamente na câmara de óleo de alta pressão 11 através dos furos 12, concluindo assim um curso de pistão para cima da plataforma para fornecimento de óleo.
[083] Com referência à figura 10, quando o servomotor de elevação 20 atinge velocidade zero, o acionador 3 envia um sinal em determinada posição ao controlador 1, que envia simultaneamente comandos a acionadores 2 e 4 para rotação síncrona dos servomotores de pressão 5. Neste momento, os servomotores de pressão 5 operam sincronicamente e acionam cada parafuso esférico de pressão 3, respectivamente para fazer com que cada porca de pressão 9 se move linearmente e propulsione os pistões de pressão 10, que podem primeiramente vedar os furos 12 e comprimir o óleo hidráulico em cada cilindro de alta pressão 11 ao mesmo tempo, gerando assim elevada pressão. Naturalmente que a abordagem para sincronização de servomotores de pressão 5 pode usar qualquer método bastante conhecido no estado da técnica tal como controle paralelo, controle mestre/escravo, controle de acoplamento cruzado, controle de eixo de linha virtual, controle de acoplamento relativo, etc.
[084] Com referência à figura 11, após todas as ações mostradas na figura 10 serem concluídas, o controlador 1 primeiramente envia comandos de rotação a acionadores 2 e 4. Neste momento, os servomotores de pressão 5 também giram de acordo com a curva de elevação pré-definida por controlador 1, fazendo cada parafuso esférico de pressão 8, respectivamente, acionar cada porca de pressão 9 e propulsionar os pistões de pressão 10 para realizar movimento para baixo. Quando os pistões de pressão 10 se movem e param na posição conforme mostrado na figura 11, o controlador pode enviar comandos ao acionador 3 para girar o servomotor de elevação 20. Neste momento, os servomotores de elevação 20 acionam os parafusos esféricos de servo elevação 18 para permitir que a porca de elevação s 19 leve o planeta em movimento 16 e o pistão hidráulico 15 se moverem para baixo. Neste momento, o óleo hidráulico 21 no cilindro de alta pressão 11 é descarregado de volta na câmara de óleo de circulação interna através dos furos 12. Neste momento, todas as ações nos cursos de pistões para baixo haviam sido concluídas.
[085] Embora a presente invenção seja descrita com referência à segunda concretização de uma plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna compreendendo quatro sistemas hidráulicos de alta velocidade de circulação internas, o número dos sistemas hidráulico de alta velocidade de circulação interna na presente invenção não é limitado a quatro mas pode ser qualquer numero superior a um.
[086] Naturalmente que o controlador aqui descrito pode ser implementado como um controlador bastante conhecido no estado da técnica tal como PLC, controlador de movimento, etc.
[087] Descrições referentes a “para cima/superior” e “para baixo/inferior” aqui usadas não são concebidas para limitar a direção de componentes em figuras durante o uso.
[088] Enquanto a presente invenção é descrita especificamente com relação às concretizações preferidas, o versado na técnica compreenderá naturalmente que poderão ser feitas várias mudanças e modificações com base na descrição acima referida sem com isso abandonar a base essencial desta. Portanto, o escopo da invenção é definido pelas reivindicações anexas.

Claims (19)

1. Sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, que compreende um componente de cilindro hidráulico, incluindo um cilindro de alta pressão (11), um pistão hidráulico (15), e uma carcaça (6), sendo que um furo axial disposto no topo do cilindro de alta pressão (11) se comunica com uma câmara no topo do pistão hidráulico (15), sendo que pelo menos um furo radial (12) interseccionando com o furo axial também fica disposto próximo ao topo do cilindro de alta pressão, sendo que o pistão hidráulico (15) alterna no cilindro de alta pressão (11)sendo que a carcaça (6) contém o cilindro de alta pressão (11) e forma uma câmara de óleo de circulação interna selada no lado de fora, sendo que a câmara de óleo de circulação interna se comunica com o furo axial (12) via dito furo radial e por sua vez se comunica com um topo do pistão hidráulico (15), sendo que uma entrada de ar comprimido (7) fica disposta na porção superior da carcaça (6) e uma extremidade inferior do pistão hidráulico (15) é conectada a um prato de prensa móvel (16) de uma plataforma de movimento, caracterizado pelo fato de compreender: um componente de válvula de pressão, compreendendo um servomotor de pressão (5) e um pistão de pressão (10) acionado pelo servomotor de pressão (5) para mover para cima e para baixo dentro do furo axial disposto no topo do cilindro de alta pressão (11); e um componente de elevação de prato de prensa móvel conectado ao prato de prensa móvel (16), o componente de elevação de prato de prensa móvel inclui um servomotor de elevação (20) e um mecanismo de elevação, sendo que o mecanismo de elevação é acionado pelo servomotor de elevação (20) de modo que o prato de prensa móvel (16) realiza um movimento de elevação de acordo com uma curva de elevação pré-definida.
2. Sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o mecanismo de elevação compreender um parafuso esférico de elevação (18) e uma porca de elevação (19) engatados com o parafuso esférico de elevação (18) para movimentação, sendo que o parafuso esférico de elevação (18) é conectado ao servomotor de elevação (20), enquanto a porca de elevação (19) é conectada ao prato de prensa móvel (16).
3. Sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de um mecanismo de acionamento ficar disposto entre o servomotor de pressão (5) e o pistão de pressão (10).
4. Sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o mecanismo de acionamento compreender um parafuso esférico de pressão (8) e uma porca de pressão (9) engatados com o parafuso esférico de pressão (8) para movimentação, sendo que o parafuso esférico de pressão (8) é conectado ao servomotor de pressão (5) enquanto a porca de pressão (9) é conectada ao prato de pressão (10).
5. Sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o pistão de pressão (10) ser diretamente acionado por um servomotor linear.
6. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, caracterizada pelo fato de compreender: uma plataforma fixa superior (13) que se conecta com um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna como definido em qualquer uma das reivindicações 1-2; um componente de elevação de prato de prensa móvel conectado a um elemento de atuação e compreender um servomotor de elevação (6) e um mecanismo de elevação, sendo que o mecanismo de elevação é acionado pelo servomotor de elevação (6) para assim permitir que o elemento de atuação execute movimento de elevação; e um sistema de controle para controle do componentes acima a fim de agir no tempo adequado e controlar os servomotores (5) no sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna para operar sincronicamente.
7. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o mecanismo de elevação compreender um parafuso esférico de elevação (18) e uma porca de elevação (19) engatados com o parafuso esférico de elevação (18) para movimentação, sendo que o parafuso esférico de elevação (18) é conectado ao servomotor de elevação (20) enquanto a porca de elevação (19) é conectada ao prato de prensa móvel (16).
8. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o sistema de controle compreender um controlador (1), acionadores (2, 4) correspondentes ao servomotores de pressão (5) de pelo menos um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, e um acionador (3) correspondente ao servomotor de elevação (20), sendo que o controlador (1) é configurado para: enviar comandos de atuação ao acionador (3) correspondente ao servomotor de elevação (20) de modo que o pistão hidráulico (15) seja acionado para mover para baixo, que por sua vez leva o elemento de atuação a mover-se para baixo; quando o elemento de atuação paralisa a movimentação para baixo, o controlador (1) recebe um sinal em determinada posição a partir do acionador (3) do servomotor de elevação (20) e envia comandos a cada acionador (2, 4) dos servomotores de pressão (5) para funcionamento síncrono de modo a acionar sincronicamente cada pistão de pressão (10) para entrar nas câmaras de óleo de alta pressão e vedar o furo radial (12); para enviar comandos a cada acionador (2,4) dos servomotores de pressão (1) para funcionamento sincronicamente inverso de modo a acionar sincronicamente cada pistão de pressão (10) a fim de sair das câmaras de óleo de alta pressão para cima; e enviar comandos ao acionador (3) do servomotor de elevação (20) para acionar o pistão hidráulico (15) para mover em sentido inverso, que por sua vez leva o elemento de atuação a se mover para cima.
9. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de os servomotores de pressão (5) de controle para operação síncrona incluírem qualquer controle paralelo, controle mestre/escravo, controle de acoplamento cruzado, controle de eixo de linha virtual, e controle de acoplamento relativo.
10. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de o elemento de atuação ser um PLC ou um controlador de movimento.
11. Conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, caracterizado pelo fato de compreender: plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna como definido na reivindicação 6; um prato de prensa móvel (16) conectado ao elemento de atuação; um mecanismo de conexão que conecta e fixa a plataforma fixa superior (13) e a plataforma fixa inferior (17); uma plataforma fixa inferior (17) com a qual o prato de prensa móvel(16) contata com velocidade zero e prensa firmemente quando elemento de atuação alterna para o ponto de esbarro inferior; carcaças (6) do cilindro hidráulico (6) fixado à plataforma fixa superior (13), sendo que o cilindro da câmara de óleo de alta pressão (22) fica contido em uma via formada na plataforma fixa superior (13) e também fixado à plataforma fixa superior (13).
12. Conjunto hidráulico de alta velocidade e de circulação interna de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o mecanismo de conexão compreender um painel direito (14) e um painel esquerdo (14A) que são conectados entre a plataforma fixa superior (13) e plataforma fixa inferior (17).
13. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, caracterizada pelo fato de compreender: uma plataforma fixa inferior (13’), a plataforma fixa inferior (13’) ser conectada com : pelo menos um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, compreendendo: um componente de cilindro hidráulico, incluindo um cilindro de alta pressão (11), um pistão hidráulico (15), e uma carcaça (6), sendo que um furo axial disposto no fundo do cilindro de alta pressão (11) se comunica com uma câmara no fundo do pistão hidráulico (15), em que pelo menos um furo radial (12) interseccionando com o furo axial fica também disposto próximo ao fundo do cilindro de alta pressão, sendo que o pistão hidráulico (15) alterna no cilindro de alta pressão (11)sendo que a carcaça (6) contém o cilindro de alta pressão (11) e forma uma câmara de óleo de circulação interna selada no lado de fora sendo que a câmara de óleo de circulação interna se comunica com o furo axial (12) via dito furo radial e por sua vez se comunica com o fundo do pistão hidráulico (15), sendo que uma entrada de ar comprimido (7) fica disposta na porção superior da carcaça (6) e uma extremidade inferior do pistão hidráulico (15) é conectada a um elemento de atuação; e um componente de válvula de pressão, compreendendo um servomotor de pressão (5) e um pistão de pressão (10) acionado pelo servomotor de pressão (5) para mover para cima e para baixo dentro do furo axial disposto no fundo do cilindro de alta pressão (11); um componente de prato de prensa móvel conectado ao elemento de atuação e compreendendo um servomotor de elevação (6) e um mecanismo de elevação, sendo que o mecanismo de elevação é acionado pelo servomotor de elevação (6) para assim permitir que o elemento de atuação execute movimento de elevação; e um sistema de controle para controle do componentes acima a fim de agir no tempo adequado e controlar os servomotores (5) no sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna para operar sincronicamente.
14. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de o mecanismo de elevação compreender um parafuso esférico de elevação (18) e uma porca de elevação (19) engatados com o parafuso esférico de elevação (18) para movimentação, sendo que o parafuso esférico de elevação (18) é conectado ao servomotor de elevação (20) enquanto a porca de elevação (19) é conectada ao prato de prensa móvel (16).
15. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de o sistema de controle compreender um controlador (1), acionadores (2, 4) correspondentes ao servomotores de pressão (5) de pelo menos um sistema hidráulico de alta velocidade de circulação interna, e um acionador (3) correspondente ao servomotor de elevação (20), sendo que o controlador (1) é configurado para: enviar comandos de atuação ao acionador (3) correspondente ao servomotor de elevação (20) de modo que o pistão hidráulico (15) seja acionado para mover para cima, que por sua vez aciona o elemento de atuação para mover-se para cima; quando o elemento de atuação paralisa o movimento para cima o controlador (1) recebe um sinal em determinada posição a partir do acionador (3) do servomotor de elevação (20) e envia comandos a cada acionador (2, 4) dos servomotores de pressão (5) para funcionamento síncrono a fim de acionar sincronicamente cada pistão de pressão (10) para entrar nas câmaras de óleo de alta pressão e vedar o furo radial (12);enviar comandos a cada acionador (2,4) dos servomotores de pressão (1) para funcionamento inverso sincronicamente para acionar sincronicamente cada pistão de pressão (10) que sai das câmaras de óleo de alta pressão para baixo; e enviar comandos ao acionador (3) do servomotor de elevação (20) para acionar o pistão hidráulico (15) para mover em sentido inverso, que por sua vez leva o elemento de atuação para mover para baixo.
16. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de controle dos servomotores de pressão (5) para funcionamento síncrono incluir qualquer controle paralelo, controle mestre/escravo, controle de acoplamento cruzado, controle de eixo de linha virtual, e controle de acoplamento relativo.
17. Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de o controlador ser um PLC ou um controlador de movimento.
18. Conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna, caracterizado pelo fato de compreender: Plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna como definido na reivindicação 13; um prato de prensa móvel(16) conectado ao elemento de atuação; um mecanismo de conexão que conecta e fixa a plataforma fixa inferior (13’) e a plataforma fixa superior (17’); uma plataforma fixa superior (17’) com a qual o prato de prensa móvel(16) contata com velocidade zero e prensa firmemente quando o elemento de atuação alterna para um ponto de esbarro superior ; sendo que carcaças (6) do cilindro hidráulico (6) são fixadas à plataforma fixa inferior (13’), em que um componente de válvula de pressão passa através de uma via formada na plataforma fixa inferior (13’) e é fixado à plataforma fixa inferior (13’).
19. Conjunto de plataforma hidráulica de alta velocidade de circulação interna de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de o mecanismo de conexão compreender um painel direito (14) e um painel esquerdo (14A) que são conectados entre a plataforma fixa inferior (13’) e a plataforma fixa superior (17’).
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 21/07/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS