CS242162B1

CS242162B1 - Device for control of linear hydraulic motors, especially for trimming presses

Info

Publication number: CS242162B1
Application number: CS845268A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Karascak; Juraj Samulka; Frantisek Pohl
Original assignee: Zdenek Karascak; Juraj Samulka; Frantisek Pohl
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS526884A1

Abstract

Vynález sa týká riadenia lineárnych hydromotorov, užívaných najmá u lisov a lejacích strojov. Podstatou je vzájomné prepojenie dvoch ovládacích ventílov a jedného riadeného spatného ventila a ich volitelné napojenie na zdroj tlakovej kvapaliny, alebo na odpad.The invention relates to the control of linear hydraulic motors, used mainly in presses and casting machines. The essence is the interconnection of two control valves and one controlled check valve and their optional connection to a source of pressurized fluid or to a waste.

Description

Vynález sa týká zariadenia na riadenie lineárnych hydrcmotorov, najma pre ostrihovacie lisy, pre kokilové lejacie stroje, tušírovacie lisy a pod., ktoré zaísťuje posuv piesta lineárneho hydromotora velkou rýchlosťou a malou silou a malou rýchlosťou a velkou silou a pri zastavení piesta zabezpečuje jeho polohu proti samovolnému pohybu.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for controlling linear hydraulic motors, in particular for shearing presses, ingot molding machines, grinding presses and the like, which provides a linear hydraulic motor piston feed at high speed and low power and low speed and high power. spontaneous movement.

Je známe hydraulické zapojenie lineárneho hydromotora, pozostávajúceho z hydraulického valca a v ňom uloženého piesta, rozdelujúceho válec na dve pracovně komory, kde jedna pracovná komora je napojená prvým potrubím na prvý vývod trojpolohového štvorcestného ventila, druhá pracovná komora je napojená druhým potrubím na druhý vývod trojpolohového štvorcestného ventila a v druhom potrubí je usporiadaný riadený spatný ventil, ktorý uzatvára v smere k trojpolohovému štvorcestnému ventilu, kterého riadiaca vetva je napojená na prvé potrubie. Třetí vývod trojpolohového štvorcestného ventila je spojený odpadovým potrubím s nádržou pracovnej kvapaliny a štvrtý vývod je napojený na čerpadlo, dodávajúce pracovnu kvapalinu. Trojpolohový štvorcestný ventil prepája vo svojej prvej polohe vývody krížom, t. j. prvý vývod so štvrtým vývodom a druhý vývod s třetím vývodom, vo svojej tretej polohe prepája vývody proti sebe, t. j. prvý vývod s třetím vývodom a druhý vývod so štvrtým vývodom a vo svojej druhej polohe prepája prvý vývod s druhým a třetím vývodom. V prvej, resp. tretej polohe trojpolohového štvorcestného ventila je teda čerpadlo napojené na prvé, resp. druhé potrubie hydraulického valca, pričom zostávajúce potrubie je vždy napojené na odpad, a posúva piest v jednom alebo opačnom smere rýchlosťou, priamo úměrnou dodávanému objemu tlakové] pracovnej kvapaliny od čerpadla a silou, priamo úměrnou tlaku pracovnej kvapaliny a ploché piesta.There is known a hydraulic connection of a linear hydraulic motor consisting of a hydraulic cylinder and a piston arranged therein, dividing the cylinder into two working chambers, where one working chamber is connected by a first pipe to the first outlet of a three-position four-way valve; and a second non-return valve is provided, which closes in the direction of the three-position four-way valve, the control branch of which is connected to the first manifold. The third outlet of the three-position four-way valve is connected to the working fluid tank via a drain line and the fourth outlet is connected to the working fluid supply pump. The three-position four-way valve interconnects the outlets in its first position, ie. j. a first outlet with a fourth outlet and a second outlet with a third outlet, in its third position interconnects the outlets against each other, i. j. the first outlet with the third outlet and the second outlet with the fourth outlet and in its second position interconnects the first outlet with the second and third outlets. In the first, respectively. Thus, in the third position of the three-position four-way valve, the pump is connected to the first and second valve respectively. a second hydraulic cylinder conduit, the remaining conduit being always connected to the waste, and moving the piston in one direction or the other at a speed proportional to the delivery volume of the pressurized working fluid from the pump and force proportional to the pressure of the working fluid and a flat piston.

V druhej polohe trojpolohového štvorcestného ventila nie je do prvého ani druhého potrubia dodávaná tlaková kvapalina a piest hydraulického valca teda stojí. Prvé a druhé potrubie sú přitom spojené navzájom a napojené na odpad. Vďaka riadenému spatnému ventilu, umiestnenému v druhom potrubí, ktoré je zaťažované tlakom kvapaliny z pracovnej komory pod piestom, na ktorý pósobí hmotnost piesta a zariadenia s ním spojeného, nia je z pracovnej komory pod piestom vytlačovaná kvapalina a piest je dostatečné istený vo svojej polohe.In the second position of the three-position four-way valve, no pressure fluid is supplied to the first or second piping and the piston of the hydraulic cylinder is thus stopped. The first and second pipes are connected to each other and connected to the waste. Thanks to the controlled check valve located in the second line, which is loaded by the pressure of liquid from the working chamber below the piston, which is subjected to the weight of the piston and the device associated therewith, the fluid is expelled from the working chamber under the piston and adequately secured in its position.

Nevýhodou tohto zariadenia však je, že neumožňuje rýchly posuv piesta malou silou, čo je žiadúce hlavně u kokilových lejacích strojov, tušírovacích a ostrihovacích lisov a častí ich pracovného cyklu.The disadvantage of this device, however, is that it does not allow rapid displacement of the piston with low force, which is desirable mainly in ingot molding machines, grinding and shearing presses and parts of their duty cycle.

Vyššíe uvedené nevýhody odstraňuje zariadenie na riadenie lineárnych hydromotorov podía vynálezu.The above-mentioned disadvantages are overcome by the linear hydraulic motor control device according to the invention.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že medzi štvrtý vývod trojpolohového štvorcestného ventila a čerpadla je zaradený dvojpolohový ventil, napojujúci štvrtý vývod trojpolohového štvorcestného ventila volitelné na čerpadlo alebo odpad, pričom trojpolohový štvorcestný ventil prepája v jednej svojej polohe navzájom medzi sebou prvý, druhý a štvrtý vývod. Je výhodné usporiadať ventily tak, aby pri wvnovážnej polohe trojpolohového štvorcestného ventila holi jeho prvý, druhý a štvrtý vývod navzájom přepojené a štvrtý vývod bol cez jeden vývod dvojpolohového ventila v rovnovážné] polohe napojený na odpad a riadený spatný ventil přepojený cez druhý vývod dvojpolohového štvorcestného ventila na zdroj tlakovej kvapaliny, ktorá ho bezpeČne uzavrie a drží v uzavretej polohe.SUMMARY OF THE INVENTION The fourth outlet of the three-position four-way valve and the pump includes a two-position valve connecting the fourth outlet of the three-way four-way valve selectable to the pump or outlet. The three-position four-way valve interconnects the first, second and fourth outlets . It is advantageous to arrange the valves such that in the three-position four-way valve position, the first, second and fourth outlets are connected to each other and the fourth outlet is connected to the outlet via one outlet of the two-position valve in the equilibrium position. to a pressurized fluid source that securely closes and holds it in the closed position.

Vynález rieši problém zaistenia pohybu piestov hydromotorov velkou rýchlosťou a malou silou a malou rýchlosťou a velkou silou a pri zastavení piesta zaistenie proti samovolnému pohybu.The invention solves the problem of ensuring the movement of the pistons of the hydraulic motors at high speed and low power and at low speed and high force and securing against spontaneous movement when the piston is stopped.

Vynález može byť využitý i pri zdvihacích zarladeniach, kde hydraulický piest zdvíhá břemeno a drží vo zdvihnutej polohe.The invention can also be used in lifting devices where the hydraulic piston lifts the load and holds it in the raised position.

Příklad prevedenia zariadenia k riadeniu lineárnych hydromotorov podía vynálezu je schematicky znázorněný na priloženom výkrese.An exemplary embodiment of a linear hydraulic motor control device according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Ako vyplývá z výkresu, zariadenie pozostáva z lineárneho hydromotora 4, v ktorom je uložený piest 17 s piestnicou rozdelujúci hydraulický válec na prvú pracovnú komoru 6 ohraničenou váčšou plochou piesta 17 a druhou pracovnou komorou 7 ohraničenou mensou plochou piesta 17. Prvá pracovná komora 8 je spojená prvým potrubím 18 a prvým vývodom a trojpolohového štvorcestného ventila 2 a druhá pracovná komora 7 je spojená druhým potrubím 15 s druhým vývodom b trojpolohového štvorcestného ventila 2. V druhom potrubí 15 je medzi druhou pracovnou komorou 7 a trojpolohovým štvorcestným ventilom 2 usporiadaný riadený spatný ventil 3, uzatvárajúcl potrubie 15 smerom k trojpolohovému štvorcestnému ventilu 2, pričom jeho jedna riadiaca vetva 19 je napojená na prvé potrubie 18 a druhá riadiaca ventva 27 na prvý vývod dvojpolohového štvorcestného ventila 1. Třetí vývod c trojpolohového štvorcestného ventila 2 je trvalo spojený s odpadom 14 a štvrtý vývod d trojpolohového štvorcestného ventila 2 je napojený na druhý vývod 21 dvojpolohového štvorcestného ventila 1. Prvý vývod 24 dvojpolohového štvorcestného ventila 1 je napojený na ríadiacu vetvu 27 riadeného spatného ventila 3, třetí vývod 22 je trvalo spojený s odpadom 14 a štvrtý vývod 23 je napojený vetvou 16 na čerpadlo 28. Dvojpolohový trojcestný ventil 1 je držaný vo svojej rovnovážnej polohe pružinou 20 a pri připojení elektromagnetu 5 na zdroj elektrického prúdu sa přestaví do svojej druhej polohy, ktorá prepája prvý vývod 24 s třetím vývodom 22 a druhý vývod 21 so štvrtým vývodom 23.As is apparent from the drawing, the apparatus consists of a linear hydraulic motor 4, in which a piston 17 is mounted with a piston rod dividing the hydraulic cylinder into a first working chamber 6 bounded by a piston 17 larger surface and a second working chamber 7 bounded by a smaller piston 17 surface. The first line 18 and the first outlet a of the three-position four-way valve 2 and the second working chamber 7 are connected by the second line 15 to the second outlet b of the three-way four-way valve 2. In the second line 15 there is a controlled check valve 3 between the second working chamber 7 and the three-position four-way valve. closing line 15 towards the three-position four-way valve 2, one of its control branches 19 being connected to the first line 18 and the second control valve 27 to the first outlet of the two-way four-way valve 1. The third outlet c of the three-way four-way valve 2 is permanently connected to waste 14 and the fourth outlet d of the three-position four-way valve 2 is connected to the second outlet 21 of the two-position four-way valve 1. The first outlet 24 of the two-position four-way valve 1 is connected to the control branch 27 of the controlled non-return valve 3, the third outlet 22 is permanently connected to waste 14 and the fourth outlet 23 is connected by a branch 16 to the pump 28. The two-way three-way valve 1 is held in its equilibrium position by a spring 20 and when the solenoid 5 is connected to a power source it moves into its second position connecting the first outlet 24 with the third outlet 22 and the second outlet 21 with fourth outlet 23.

Trojpolohový štvorcestný ventil 2 je držaný vo svojej rovnovážnej polohe, pri ktorej prepája navzájem prvý vývod a s druhým vývodom b a štvrtým vývodom d, pružinami 25, 26. Pri napojený elektromagnetu 13 na zdroj prúdu sa trojpolohový štvorcestný ventil 2 presunie do svojej tretej polohy, kedy prepája svoje vývody krížom. Podobné pri napojení elektromagnetu 12 na zdroj prúdu sa trojpolohový štvorcestný ventil 2 presunie do svojej prvej polohy, kedy prepája vývody proti sebe. S piestnicou piesta 17 je spojená riadiaca vačka 8, sledujúca pohyb piesta a ovládajúca snímače polohy 9, 10, 11, ktoré ovládajú známým sposobom pripojenie elektromagnetov 5, 12, 13 na zdroj elektrického prúdu.The three-position four-way valve 2 is held in its equilibrium position in which it interconnects the first outlet and the second outlet b and the fourth outlet d by springs 25, 26. When the solenoid 13 is connected to the power source, the three-position four-way valve 2 moves to its third position their outlets cross. Similarly, when the solenoid 12 is connected to a power source, the three-position four-way valve 2 is moved to its first position, connecting the terminals against each other. The piston rod 17 is connected to a control cam 8 which monitors the movement of the piston and controls the position sensors 9, 10, 11, which in a known manner control the connection of the electromagnets 5, 12, 13 to the power supply.

Zariadenie na riadenie lineárnych hydromotorov pracuje takto:The linear hydraulic motor control device shall operate as follows:

vo východzej polohe naznačenej na výkrese sa piest 17 hydromotora 4 nachádza v hornej úvrati a trojpolohový štvorcestný ventil 2 a dvojpolohový štvorcestný ventil 1 sú vo svojich rovnovážných polohách. Nezakresleným spínačom sa připojí elektromagnet 5 na zdroj elektrického prúdu, čím sa presunie dvojpolohový štvorcestný ventil 1 do svojej druhej polohy a přepojí tlakové potrubie 16 čerpadla 28 so štvrtým vývodom d trojpolohového štvorcestného ventila 2, nachádzajúceho sa v rovnovážnej polohe. Tlaková kvapalina prúdi od čerpadla 28 cez dvojpolohový štvorcestný ventil 1 a trojpolohový štvorcestný ventil 2 do prvého potrubia 18 a do prvej pracovnej komory 6. Z prvého potrubia 18 odbočuje tlaková pracovna kvapalina do riadiacej vetvy 19 riadeného spatného ventila 3, ktorý otvára a umožňuje tak vytlačit z druhej pracovnej komory 7 pracovnu kvapalinu druhým potrubím 15 do druhého vývodu b trojpolohového štvorcestného ventila 2, kde sa spája s tlakovou pracovnou kvapalinou, dodávanou čerpadlom 28 a vystupuje vývodom a a prvým potrubím 18 do prvej pracovnej komory 6 a tlačí na piest 17.in the starting position indicated in the drawing, the piston 17 of the hydraulic motor 4 is at the top dead center and the three-position four-way valve 2 and the two-position four-way valve 1 are in their equilibrium positions. The solenoid 5 is connected to the power supply by a non-illustrated switch, thereby moving the two-position four-way valve 1 to its second position and switching the pressure line 16 of the pump 28 to the fourth outlet d of the three-way four-way valve 2 in equilibrium. The pressurized fluid flows from the pump 28 via the two-position four-way valve 1 and the three-position four-way valve 2 to the first line 18 and the first working chamber 6. From the first line 18 the pressurized working fluid branches into the control branch 19 of the controlled check valve 3. from the second working chamber 7 the working fluid through the second line 15 to the second outlet b of the three-position four-way valve 2, where it communicates with the pressurized working fluid supplied by the pump 28 and exits through the outlet a and through the first line 18 into the first working chamber 6 and presses on the piston 17.

Vďaka přetlačenému objemu pracovnej kvapaliny z druhého pracovného priestoru 7 do prvého pracovného priestoru 6 je posuv piesta 17 rýchlejší, než by odpovedalo objemu tlakovej kvapaliny, dodanej čerpadlom 28 a sila vyvodená piestom 17 je menšia následkom prekonávania tlaku pracovnej kvapaliny v druhej pracovnej komoře 7 a rozdielom ploch piesta 17. Piest 17 postupuje velkou rýchlostou a vyvodzuje malá silu až do doby, kedy riadiaca vačka 8, spojená piestnicou, zapne snímač polohy 9, ktorý dá signál na napojenie elektromagnetu 13 na zdroj elektrického prúdu. Trojpolohový štvorcestný ventil 2 sa presunie do svojej tretej polohy, kedy prepája vývody krížom a tlaková kvapalina postupuje od čerpadla 28 prvým potrubím 18 do prvej pracovnej komory 6 a riadiacou vetvou 19 drží otvorený riadený spatný ventil 3, ktorý umožňuje odtok pracovnej kvapaliny z druhej pracovnej komory 7 druhým potrubím 15 cez trojpolohový štvorcestný ventil 2 k odpadu 14. Pretože prvá pracovna komora 6 je napojená iba na čerpadlo 28 a druhá pracovná komora 7 je spojená s odpadom 14, pohybuje sa piest 17 menšou rýchlostou než v predchádzajúcom případe, ale vyvodzuje vačšiu silu. Takto sa piest pohybuje až do chvíle, kedy riadiaca vačka 8 zopne snímač polohy 10, ktorý dá signál k odpojeniu elektromagnetov 12, 5 od zdroja elektrického prúdu a trojpolohový štvorcestný ventil 2 a dvojpolohový štvorcestný ventil 1 sa přesunů do svojich rovnovážných polfih, kedy prvé potrubie 18 a druhé potrubie 15 sú spoločne přepojené a spojené s odpadom 14*.Due to the overpressure of the working fluid from the second working space 7 to the first working space 6, the displacement of the piston 17 is faster than the volume of the pressure fluid delivered by the pump 28 and the force exerted by the piston 17 is less due to overcoming the working fluid pressure in the second working chamber 7. The piston 17 moves at high speed and exerts little force until the control cam 8, connected by the piston rod, turns on the position sensor 9, which gives a signal to connect the solenoid 13 to a power source. The three-way four-way valve 2 moves to its third position, interconnecting the outlets crosswise and the pressurized fluid flows from the pump 28 through the first conduit 18 to the first working chamber 6 and holding the control branch 19 holding an open controlled backflow valve 3 allowing the working fluid to flow from the second working chamber. Since the first working chamber 6 is connected only to the pump 28 and the second working chamber 7 is connected to the waste 14, the piston 17 moves at a lower speed than in the previous case, but exerts a greater force . Thus, the piston moves until the control cam 8 closes the position sensor 10, which gives a signal to disconnect the solenoids 12, 5 from the power supply and the three-position four-way valve 2 and the two-position four-way valve 1 are moved to their equilibrium position. 18 and the second conduit 15 are interconnected and connected to the waste 14 *.

Vďaka riadenému spatnému ventilu 3, ktorý je v tejto fáze uzatvorený tlakovou kvapalinou prúdiacou riadiacou vetvou 27, je blokovaný výstup pracovnej kvapaliny z druhej pracovnej komory 7 a piest 17, i keď naň působí hmotnost zariadenia s ním spojeného, zostáva v nemenenej polohe. Do rovnovážnej polohy sa automaticky přesunů trojpolohový štvorcestný ventil 2 a dvojpolohový štvorcestný ventil 1 i vtedy, ak nastane porucha v dodávke elektrického prúdu do elektromagnetov 5,12, 13.Due to the controlled check valve 3, which at this stage is closed by a pressurized fluid flowing through the control branch 27, the working fluid outlet from the second working chamber 7 is blocked and the piston 17 remains in an unchanged position even though the weight of the device associated therewith. The three-position four-way valve 2 and the two-position four-way valve 1 are automatically moved to the equilibrium position even if there is a power failure to the solenoids 5, 12, 13.

Na vyvodenie spatného pohybu piesta 17 sa nezakresleným spínačom pripoja elektromagnety 13, 5 na zdroj elektrického prúdu, čím sa prestavia dvojpolohový štvorcestný ventil 1 a trojpolohový štvorcestný ventil 2 do svojich prvých polůh, takže tlaková pracovná kvapalina prúdi od čerpadla 28 do druhého potrubia 15 cez otvorený riadený spatný ventil, ktorého riadiace vetvy 19, 27 sú spojené s odpadom 14, 14‘. Tento pohyb sa koná až do doby, kedy riadiaca vačka 8 zopne snímač polohy 11 a ten dá signál na prestavenie trojpolohového štvorcestného ventila 2 a dvojpolohového štvorcestného ventila 1 do svojich rovnovážných polůh, čím sa piest 17 zastaví.To cause the piston 17 to move incorrectly, a solenoid switch 13, 5 is connected to a power source with an undistorted switch, thereby converting the two-position four-way valve 1 and the three-position four-way valve 2 to their first positions so that pressurized working fluid flows from pump 28 to second line 15 through open. a controlled non-return valve whose control branches 19, 27 are connected to the waste 14, 14 '. This movement takes place until the control cam 8 closes the position sensor 11 and gives a signal to move the three-position four-way valve 2 and the two-way four-way valve 1 to their equilibrium positions, thereby stopping the piston 17.

4,216 24,216 2

Claims

2 4,216 2 Ρ R Ε D Μ Ε

A device for controlling linear hydromotors, in particular for shearing presses, rolling casting machines, tumbling presses and the like, comprising a hydraulic working cylinder in which a differential piston is mounted, dividing the hydraulic working cylinder into two working chambers, the first chamber is connected by a first pipe to a first outlet of a three-way four-way valve, a second chamber is connected by a second pipe to a second outlet of a three-way four-way valve, wherein the first pipe is arranged with a rearward valve, one of which is branched by connected to a second conduit and further comprising a third outlet of a three-position four-way valve coupled to a waste conduit, a fourth outlet of a three-position, two-way valve, and a pump for supplying the pressurized working fluid, characterized in that between the fourth conduit outlet (d) the four-way valve (2) and the pump (28) is a two-position four-way valve (1) connected by its second outlet (21) with a fourth outlet (d) of a three-position four-way valve (2), a first outlet (24) with a second control valve (27) of the controlled non-return valve (3).

2. Apparatus for controlling linear hydromotors according to claim 1, characterized in that, at the equilibrium position of the three-position four-way valve (2), the first outlet (a) and the second outlet (b) are connected to the fourth outlet (d) a three-position four-way valve (2), which is connected to a waste (14 ') via a two-way four-way valve (1) at an equilibrium position. 1 sheet of drawings