RU187435U1

RU187435U1 - Multipost magnetic impulse installation

Info

Publication number: RU187435U1
Application number: RU2018120967U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Глущенков; Ринат Юнусович Юсупов
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2019-03-06

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для магнитно-импульсной обработки и может быть использована для штамповки, калибровки и других технологических операций, в частности, для обработки крупногабаритных и длинномерных деталей. Установка содержит: емкостный накопитель энергии; зарядное устройство; разрядники, установленные в канале разряда на рабочих постах обрабатываемого изделия; программный блок управления, дополнительно снабжена отдельными блоками запуска разрядников, цепи питания, управления которых коммутируются двумя нормально открытыми контактами реле по числу постов. Реле каждого поста подключено непосредственно к соответствующей позиции и через диодную схему совпадения к общей позиции в одной группе сдвоенного переключателя режимов работы, который соединен с программным блоком управления. Вторая группа переключателя подключена к задатчику напряжения заряда, обеспечивая управление уровнями запасаемой энергии на каждом посту. Нормально замкнутые контакты каждого реле одним концом соединены с общим заземляющим проводом, а вторым концом с проводом питания соответствующего блока запуска. Технический результат заключается в упрощении конструкции установки, и расширении функциональных возможностей технологии магнитно-импульсной обработки крупногабаритных и длинномерных деталей, обеспечивая оптимальный режим обработки и экономичность технологического процесса. 1 ил.The utility model relates to devices for magnetic pulse processing and can be used for stamping, calibration and other technological operations, in particular, for processing large and long parts. The installation contains: capacitive energy storage; Charger; arresters installed in the discharge channel at the working posts of the workpiece; The software control unit is additionally equipped with separate start-up units for arresters, power circuits, the controls of which are switched by two normally open relay contacts according to the number of posts. The relay of each post is connected directly to the corresponding position and through the diode matching circuit to the common position in one group of the dual mode switch, which is connected to the program control unit. The second group of the switch is connected to the charge voltage adjuster, providing control of the stored energy levels at each post. The normally closed contacts of each relay are connected at one end to a common grounding wire, and at the other end to a power supply wire of the corresponding trigger unit. The technical result consists in simplifying the design of the installation, and expanding the functionality of the technology of magnetic pulse processing of large and long parts, providing an optimal processing mode and the efficiency of the process. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для магнитно-импульсной обработки и может быть использована для штамповки, калибровки и других технологических операций в частности, для обработки крупногабаритных и длинномерных деталей.The utility model relates to devices for magnetic pulse processing and can be used for stamping, calibration and other technological operations, in particular, for processing large and long parts.

Известна магнитно-импульсная установка, содержащая: зарядное устройство, накопитель энергии, коммутаторы тока (разрядники), подключенные к индукторам, блок управления поджигом разрядников [Патент RU №32713, МПК B21D 26/14, 20.03.2003 г.]. Установка производит последовательные разряды накопителя энергии на отдельные индукторы при обработке различных деталей.A known magnetic pulse installation, comprising: a charger, an energy storage device, current switches (arresters) connected to the inductors, a control unit for igniting the arresters [RU Patent No. 32713, IPC B21D 26/14, 03/20/2003]. The installation produces successive discharges of the energy storage unit to individual inductors during the processing of various parts.

Недостатком является то, что в установке не предусмотрен режим работы с многосекционными индукторами при обработке крупногабаритных деталей.The disadvantage is that the installation does not provide a mode of operation with multi-section inductors when processing large parts.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является магнитно-импульсная установка с системой позиционного программного управления, содержащая: зарядное устройство, состоящее из трансформатора и выпрямителя, энергетические модули с емкостными накопителями, разрядники, индукторы, блок управления [Патент RU №134832 U1, МПК B21D 26/14, 27.11.2013 г.].Closest to the technical nature of the claimed utility model is a magnetic pulse installation with a positional control system, comprising: a charger consisting of a transformer and a rectifier, power modules with capacitive storage, dischargers, inductors, control unit [Patent RU No. 134832 U1, IPC B21D 26/14, 11/27/2013].

Недостатком установки является то, что она содержит общее зарядное устройство и отдельные модули накопителя по числу рабочих позиций, что усложняет конструкцию оборудования в целом.The disadvantage of the installation is that it contains a common charger and individual drive modules according to the number of working positions, which complicates the design of the equipment as a whole.

В основу полезной модели поставлена задача обеспечения возможности последовательной обработки элементов крупногабаритного изделия на каждом рабочем посту с различными уровнями энергии и финишной обработки изделия в целом синхронным подключением всех постов, обеспечивая оптимальный режим обработки и экономичность технологического процесса.The utility model is based on the task of ensuring the possibility of sequential processing of elements of a large-sized product at each workstation with different energy levels and finishing processing of the product as a whole by synchronously connecting all posts, providing an optimal processing mode and process efficiency.

Технический результат заключается в упрощении конструкции установки, расширение функциональных возможностей использования технологии магнитно-импульсной обработки крупногабаритных и длинномерных деталей, используя последовательную обработку отдельных элементов и завершающую калибровочную операцию во всех секциях многосекционного индуктора без механических переключений, обеспечивая оптимальный режим обработки и экономичность технологического процесса.The technical result consists in simplifying the design of the installation, expanding the functionality of using the technology of magnetic pulse processing of large and long parts, using sequential processing of individual elements and completing the calibration operation in all sections of a multi-section inductor without mechanical switching, providing an optimal processing mode and process efficiency.

Технический результат достигается за счет того, что многопостовая магнитно-импульсная установка, включающая емкостный накопитель энергии, зарядное устройство, содержащее трансформатор и выпрямитель, разрядники, установленные в канале разряда секций индуктора на рабочих постах обрабатываемого изделия и программный блок управления, снабжена отдельными блоками запуска разрядников, цепи питания и управления которых скоммутированы двумя нормально открытыми контактами реле по числу постов, при этом реле каждого поста подключено непосредственно к соответствующей позиции и через диодную схему совпадения к общей позиции в одной группе сдвоенного переключателя режимов работы, которая соединена с программным блоком управления, вторая группа переключателя подключена к задатчику напряжения заряда с возможностью обеспечения управления уровнями запасаемой энергии на каждом посту, а нормально замкнутые контакты каждого реле одним концом соединены с общим заземляющим проводом, а вторым концом с проводом питания соответствующего блока запуска.The technical result is achieved due to the fact that the multi-post magnetic pulse installation, including a capacitive energy storage device, a charger containing a transformer and a rectifier, surge arresters installed in the discharge channel of the inductor sections at the work stations of the workpiece and the program control unit, is equipped with separate triggering units , the power and control circuits of which are connected by two normally open relay contacts according to the number of posts, while the relay of each post is directly connected Directly to the corresponding position and through the diode matching circuit to the common position in one group of the dual mode switch, which is connected to the program control unit, the second group of the switch is connected to the charge voltage adjuster with the ability to provide control of the stored energy levels at each station, and normally closed contacts each relay is connected at one end to a common grounding wire, and at the other end to a power supply wire of the corresponding trigger unit.

Устройство представлено следующим чертежом, на котором представлен пример схемы трехпостовой магнитно-импульсной установки, где:The device is represented by the following drawing, which shows an example of a three-post magnetic pulse installation, where:

1 - зарядное устройство с высоковольтным трансформатором и выпрямителем; 2 - накопитель энергии с батареей импульсных конденсаторов; 3 - обрабатываемая деталь; 4 - программный блок управления; 5 - задатчик напряжения заряда; 6…8 - блоки запуска разрядников; J1…J3 - разрядники; L1…L3 - секции индуктора рабочих постов; К1…К3 - реле переключения рабочих постов; S1.1, S1.2 - переключатель режимов обработки.1 - charger with a high voltage transformer and rectifier; 2 - energy storage with a battery of pulse capacitors; 3 - workpiece; 4 - software control unit; 5 - charge voltage adjuster; 6 ... 8 - start blocks of arresters; J1 ... J3 - arresters; L1 ... L3 - sections of the inductor of work stations; K1 ... K3 - relay switching work stations; S1.1, S1.2 - switch processing modes.

Работа многопостовой магнитно-импульсной установки.The work of a multi-post magnetic pulse installation.

Обработка изделия производится последовательными разрядами на секции индуктора на каждом рабочем посту. Переключателем S1.1 выбирается позиция, соответствующая режиму обработки на рабочем посту, например, «Пост 1». Реле К1 разблокирует нормально замкнутые контакты К1.3 в блоке запуска 6 и подключает цепи питания и управления нормально разомкнутыми контактами К1.1 и К1.2, активируя соответствующий блок запуска 6. Остальные реле К2, К3 отключены, цепи питания и управления остальными блоками запуска разомкнуты и заблокированы нормально замкнутыми контактами К2.3 и К3.3. Вторая группа переключателя S1.2 задает необходимый уровень заряда в задатчике напряжения 5.Product processing is carried out by successive discharges on the inductor section at each work station. The switch S1.1 selects the position corresponding to the processing mode at the workstation, for example, "Post 1". Relay K1 unlocks the normally closed contacts K1.3 in the start-up block 6 and connects the power and control circuits to the normally open contacts K1.1 and K1.2, activating the corresponding start-up block 6. The rest of the relays K2, K3 are disconnected, the power and control circuits of the rest of the start-up blocks open and blocked by normally closed contacts K2.3 and K3.3. The second group of switch S1.2 sets the required charge level in the voltage regulator 5.

После поступления команды «Пуск» накопитель энергии заряжается до требуемого уровня напряжения. По команде «Стоп» задатчика напряжения 5 останавливается заряд и блок управления 4 формирует сигнал «Разряд», который поступает на блок запуска 6. Разрядник J1 разряжает накопитель энергии на секцию индуктора L1, где происходит обработка первого элемента детали в зоне рабочего поста 1.After the start command is received, the energy storage device is charged to the required voltage level. By the “Stop” command of the voltage adjuster 5, the charge stops and the control unit 4 generates a “Discharge” signal, which is fed to the start-up unit 6. The spark gap J1 discharges the energy storage unit to the inductor section L1, where the first element of the part is processed in the area of work station 1.

Затем блок управления переключателем S1.1 отключает реле К1, включается реле К2 и одновременно устанавливает переключателем S1.2 требуемый уровень заряда для обработки на посту 2. При этом блок запуска 7 активируется, а блоки 6, 8 заблокированы. По второй команде «Пуск» происходит заряд-разряд накопителя энергии на секцию индуктора L2 во втором посту.Then, the control unit of the switch S1.1 turns off the relay K1, the relay K2 turns on and at the same time sets the switch S1.2 to the required charge level for processing at station 2. At the same time, the start-up block 7 is activated, and blocks 6, 8 are blocked. According to the second Start command, a charge-discharge of the energy storage device takes place to the inductor section L2 in the second post.

Аналогичным образом происходит обработка изделия на третьем посту.Similarly, the product is processed in the third post.

Для финишной обработки детали, переключатель подключает все три реле К1, К2, К3 с помощью диодной схемы D1…D3 с логической функцией «И». Производится синхронный разряд на секции индуктора LI, L2, L3, одновременно на трех постах. Требуемый уровень заряда в этом режиме устанавливается переключателем S1.2 при положении «Синхр.». В этом режиме производится общий калибрующий импульс на все изделие.To finish the workpiece, the switch connects all three relays K1, K2, K3 using the diode circuit D1 ... D3 with the logical function "AND". A synchronous discharge is made on the inductor sections LI, L2, L3, simultaneously at three posts. The required charge level in this mode is set by switch S1.2 at the “Sync.” Position. In this mode, a common calibration pulse is produced for the entire product.

Переключатель S1 может быть выполнен в виде двунаправленного кольцевого регистра для автоматического переключения режимов в одном технологическом цикле.The switch S1 can be made in the form of a bi-directional ring register for automatic switching of modes in one technological cycle.

Пример практической реализации многопостовой магнитно-импульсной установки.An example of the practical implementation of a multi-post magnetic pulse installation.

Разработана четырехпостовая установка, состоящая из общего зарядного блока и накопителя энергии с максимальной энергией 30 кДж и напряжением заряда 10 кВ, к которому подключен ряд автономных вакуумных разрядников РВУ-47. Блок управления последовательно или синхронно запускает разрядники по заданной программе после каждого цикла заряд-разряд накопителя энергии на отдельные рабочие посты.A four-post installation has been developed, consisting of a common charging unit and an energy storage unit with a maximum energy of 30 kJ and a charge voltage of 10 kV, to which a number of RVU-47 autonomous vacuum arresters are connected. The control unit sequentially or synchronously starts the arresters according to a predetermined program after each charge-discharge cycle of the energy storage unit to individual work stations.

В работе установки использована технологическая схема формовки-калибровки крупногабаритных пространственных оболочек ожевальной конструкции. Крупногабаритные заготовки обрабатываются отдельными элементами для снижения запасаемой энергии, необходимой для выполнения технологической операции. Например, вначале штампуется нижняя часть заготовки разрядом на секцию индуктора. Затем последовательно обрабатываются средняя и верхняя части разрядами в соответствующих секциях. Окончательная калибровка заготовки производится синхронным разрядом на секции индуктора одновременно на всех постах установки.In the operation of the installation, the technological scheme of molding-calibration of large-sized spatial shells of the chewing structure was used. Oversized workpieces are processed by individual elements to reduce the stored energy required to carry out the technological operation. For example, the lower part of the workpiece is first stamped by discharge to the inductor section. Then, the middle and upper parts are sequentially processed by discharges in the corresponding sections. The final calibration of the workpiece is performed by synchronous discharge on the inductor section simultaneously at all installation posts.

Секции индуктора подключаются к рабочим постам установки переходным кабелем, состоящим из 5 параллельных высоковольтных коаксиальных кабелей РК50-9-11. Кабельное соединение с секциями индуктора позволяет работать с крупногабаритным обрабатываемым изделием, расположенным на стапеле на расстоянии до 5 метров.The inductor sections are connected to the installation workstations with an adapter cable consisting of 5 parallel high-voltage coaxial cables PK50-9-11. The cable connection to the inductor sections allows you to work with a large-sized workpiece located on a slipway at a distance of up to 5 meters.

Применение многопостовых установок позволяет увеличить производительность, уменьшить стоимость оборудования. При этом исключаются операции переключения секций индуктора высоковольтным коммутатором с электромеханическим или пневматическим приводом, что способствует повышению надежности и ресурса работы оборудования.The use of multi-post installations allows you to increase productivity, reduce the cost of equipment. This eliminates the operation of switching sections of the inductor with a high-voltage switch with an electromechanical or pneumatic drive, which helps to increase the reliability and service life of the equipment.

Claims

A multi-post installation for magnetic-pulse processing of a part, comprising a series-connected charger with a high-voltage transformer connected to the mains supply circuit and a rectifier, a capacitive energy storage device and arresters with separate start blocks, connected to the corresponding inductors of the workstations of the workpiece and installed in the discharge channel each of the inductors, and a software control unit, characterized in that it is equipped with a charge voltage adjuster associated with the program an amm control unit and with a capacitive energy storage device, a diode matching circuit, a dual mode switch and a relay according to the number of posts, while the relay coil of each post is connected with one terminal to the software control unit and the other terminal directly to the corresponding position of one of the groups of the said switch and through the diode matching circuit, to the common position in this group of the switch, which is connected to the software control unit, and the second group of the switch is connected on to the charge voltage adjuster with the ability to control the levels of stored energy for supplying to the inductors of each of the work stations, and the power and discharge control circuits of each start-up unit are connected to the program control unit via normally open contacts of the corresponding relay, and the power supply circuit of each start-up unit is the closed contacts of the corresponding relay are connected to a common ground terminal.