RU2505375C1 - Hydraulically driven sledge hammer - Google Patents
Hydraulically driven sledge hammer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505375C1 RU2505375C1 RU2012144679/02A RU2012144679A RU2505375C1 RU 2505375 C1 RU2505375 C1 RU 2505375C1 RU 2012144679/02 A RU2012144679/02 A RU 2012144679/02A RU 2012144679 A RU2012144679 A RU 2012144679A RU 2505375 C1 RU2505375 C1 RU 2505375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- hammer
- pumps
- cylinder
- piston
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
- B21J7/20—Drives for hammers; Transmission means therefor
- B21J7/22—Drives for hammers; Transmission means therefor for power hammers
- B21J7/28—Drives for hammers; Transmission means therefor for power hammers operated by hydraulic or liquid pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к кузнечно-штамповочному оборудованию ударного действия для горячей и холодной обработки металлов давлением (свободной ковки, горячей и холодной объемной и листовой штамповки).The invention relates to forging and stamping equipment of shock for hot and cold metal forming (free forging, hot and cold die and sheet stamping).
Известны конструкции кузнечных молотов с гидравлическим и газогидравлическим приводами (Ю.А. БОЧАРОВ. Кузнечно-штамповочное оборудование: учебник для студ. высш. учеб.заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2008, гл. 35.1, с.391 -403), а также целый ряд патентов (RU 2409446 C1, B21J 7/28, 03.12.2009; RU 2334583 С2, 27.09.2008; RU 2364462 С2, 20.08.2009; RU 2327542 С2, B21J 7/28 30.11.2005; SU 1682024 А1, 07.10.1991; SU 1039632 А1, 10.12.1981; SU 1039632 А, 07.09.1983 и др. содержащие шабот со стойками, в направляющих которых размещена и вертикально перемещается баба молота с закрепленным на ней инструментом, на стойках молота установлен электрогидравлический привод с газогидравлическим или чисто гидравлическим исполнительным цилиндром, поршень которого делит внутренний объем цилиндра на две рабочие полости (штоковую и поршневую) и соединен посредством штока с бабой молота.There are known designs of forging hammers with hydraulic and gas-hydraulic drives (Yu.A. BOCHAROV. Forging and stamping equipment: a textbook for students of higher educational institutions. - M.: Publishing Center "Academy", 2008, chap. 35.1, p. 391 -403), as well as a number of patents (RU 2409446 C1, B21J 7/28, 03/03/2009; RU 2334583 C2, 09/27/2008; RU 2364462 C2, 08/20/2009; RU 2327542 C2, B21J 7/28 11/30/2005 ; SU 1682024 A1, 10.10.1991; SU 1039632 A1, 12/10/1981; SU 1039632 A, 09/07/1983, etc. containing shabot with racks, in which the hammer head is mounted and vertically moved, with a hammer mounted on it, on the hammer racks tired flax electrohydraulic actuator with gazogidravlicheskogo or purely hydraulic actuating cylinder, which piston divides the inner volume of the cylinder into two working spaces (rod and piston) and is connected by a rod with a hammer woman.
В мировой практике так сложилось, что кузнечные молоты выпускают с газогидравлическими и чисто гидравлическими приводами, хотя все их условно называют гидравлическими.In world practice, it so happened that forging hammers are produced with gas-hydraulic and purely hydraulic drives, although all of them are conventionally called hydraulic.
Главным недостатком всех этих конструкций является наличие в приводе молота двух рабочих сред (жидкой и газообразной), работающих в условиях высоких переменных давлений и температур в непосредственном контакте.The main drawback of all these designs is the presence in the drive of the hammer of two working fluids (liquid and gaseous) operating under conditions of high variable pressures and temperatures in direct contact.
В этих молотах газовая среда заполняет поршневую полость исполнительного цилиндра молота и выполняет функцию газовой пружины и, фактически, газогидравлического аккумулятора.In these hammers, the gaseous medium fills the piston cavity of the hammer's executive cylinder and functions as a gas spring and, in fact, a gas-hydraulic accumulator.
Разделителем сред является поршень исполнительного цилиндра молота. В этом случае аккумулирование энергии в приводе молота происходит непосредственно в цилиндре только в процессе подъема бабы перед ударом. Гидронасосы при подъеме бабы не только поднимают бабу, но и взводят эту газовую пружину. Это требует увеличенное потребное давление в рабочем цилиндре и мгновенную мощность привода на этапе подъема бабы и напрямую влияет на расчетные размеры цилиндра.The media separator is the piston of the hammer hammer. In this case, energy accumulation in the hammer drive occurs directly in the cylinder only in the process of lifting the woman before the impact. Hydraulic pumps when lifting a woman not only raise a woman, but also cock this gas spring. This requires an increased required pressure in the working cylinder and instantaneous drive power at the stage of raising the headstock and directly affects the design dimensions of the cylinder.
Прямой контакт жидкой и газообразной рабочих сред высокого давления в газогидравлических молотах реально возникает в поршневой группе исполнительного цилиндра молота за счет утечек в подвижных уплотнениях.Direct contact of liquid and gaseous high-pressure working media in gas-hydraulic hammers actually occurs in the piston group of the hammer's executive cylinder due to leaks in the moving seals.
Разделитель сред в виде поршневых колец или манжет при работе довольно быстро теряет свою герметичность. Из-за повышенного среднего давления жидкости в штоковой полости рабочего цилиндра над поршнем появляется слой масла, который при ударах очень мелко разбрызгивается и превращается в пену. Пену вынуждены собирать в специальных отстойниках рабочего цилиндра и ежедневно сливть в специальную банку, а после отстоя возвращать в питательный бак привода.The media separator in the form of piston rings or cuffs quickly loses its tightness during operation. Due to the increased average liquid pressure in the rod cavity of the working cylinder, a layer of oil appears above the piston, which, upon impact, is very finely sprayed and turns into foam. The foam is forced to be collected in special settling tanks of the working cylinder and daily drained into a special can, and after sludge returned to the feed tank of the drive.
Во время длительных пауз в работе газогидравлического молота, когда падающие части молота опущены на нижний штамп и штоковая полость сообщается с атмосферой, картина получается обратная - газ высокого давления подтекает под поршень и в начале работы молота превращает в мелкодисперсную пену весь объем рабочей жидкости гидропривода. При этом сильно теряются упругие и другие рабочие свойства жидкости. Отстаивание этой мелкодисперсной пены продолжается более суток. Во время этих процессов постепенно газ высокого давления расходуется, растворяясь в рабочей жидкости и на прямые утечки, и это требует его периодическое пополнение. Одного газового баллона хватает не более чем на месяц.During long pauses in the work of the gas-hydraulic hammer, when the falling parts of the hammer are lowered to the lower die and the rod cavity communicates with the atmosphere, the opposite is the case - high-pressure gas leaks under the piston and at the beginning of the hammer's operation turns the entire volume of the hydraulic fluid into fine foam. In this case, the elastic and other working properties of the liquid are greatly lost. The settling of this fine foam lasts more than a day. During these processes, high-pressure gas is gradually consumed, dissolving in the working fluid and direct leaks, and this requires periodic replenishment. One gas cylinder is enough for no more than a month.
Так называемые чисто гидравлические молоты с насосно-аккумуляторным приводом, у которых рабочая жидкость находится в обеих полостях исполнительного цилиндра и прямой контакт газа и жидкости отсутствует, используют газогидравлический аккумулятор, и поэтому используется также два вида рабочего тела: жидкость (масло) и газ (азот) высокого давления.The so-called purely hydraulic hammers with a pump-accumulator drive, in which the working fluid is located in both cavities of the actuating cylinder and there is no direct contact of gas and fluid, use a gas-hydraulic accumulator, and therefore two types of working fluid are also used: liquid (oil) and gas (nitrogen ) high pressure.
Разделители сред всех типов в аккумуляторах весьма недолговечны и ненадежны. Резиновая диафрагма или мешок имеют склонность к разрывам и нештатному (аварийному) смешиванию рабочих сред. Поршневые разделители сред в гидропневматических аккумуляторах, в принципе, не гарантируют полной герметичности. Аккумулятор в кузнечном молоте вообще является узлом повышенной опасности. Категорически запрещено использование сжатого воздуха в контакте с минеральным маслом при таких высоких давлениях. Предписано использовать для этих целей баллонный технический азот. Предельное давление в газовых баллонах ограничено 16 МПа. Фактически баллоны заправляются меньшим давлением. По мере расходования газа давление в баллоне заметно падает. Повышение давления газов выше указанной цифры приводит к их сжижению и потере упругости, а рабочая жидкость, наоборот, теряет жесткость из-за растворенного в ней газа. Указанное давление ограничивает силовые возможности гидроприводов кузнечных молотов, хотя остальная гидроаппаратура может работать на более высоких давлениях. Это особенно актуально для молотов повышенной мощности и быстроходности.Media separators of all types in batteries are very short-lived and unreliable. A rubber diaphragm or bag is prone to tearing and abnormal (emergency) mixing of media. Piston media dividers in hydropneumatic accumulators, in principle, do not guarantee complete tightness. The battery in the blacksmith's hammer is generally a hazard unit. It is strictly forbidden to use compressed air in contact with mineral oil at such high pressures. It is prescribed to use balloon technical nitrogen for these purposes. The maximum pressure in gas cylinders is limited to 16 MPa. In fact, the cylinders are filled with less pressure. As the gas is consumed, the pressure in the cylinder drops noticeably. An increase in gas pressure above this figure leads to their liquefaction and loss of elasticity, while the working fluid, on the contrary, loses its rigidity due to the gas dissolved in it. The indicated pressure limits the power capabilities of the hydraulic drives of the forging hammers, although the rest of the hydraulic equipment can operate at higher pressures. This is especially true for hammers with increased power and speed.
Аккумулятор в приводе кузнечного молота, в идеале должен быть размещен непосредственно на молоте вблизи от рабочего цилиндра, чтобы гидравлические сопротивления были минимальными. Практически это выполнимо далеко не всегда, и чаще аккумуляторные и газовые баллоны ставят рядом с молотом на полу, занимая технологические площади цеха.The battery in the forging hammer drive should ideally be placed directly on the hammer close to the working cylinder so that the hydraulic resistance is minimal. In practice, this is far from always possible, and more often battery and gas cylinders are placed next to the hammer on the floor, occupying the technological areas of the workshop.
Основным, если не единственным, достоинством аккумуляторного привода является возможность уменьшать установленную мощность мотора и насоса в приводе машины, но для этого в цикле работы молота нужно иметь относительно большое время на подзарядку аккумулятора. К сожалению, такого времени у кузнечных молотов нет. Они требуют наносить по поковке одиночные мощные удары, перемежая их с сериями частых легких управляемых «подкатных» ударов. Небольших и нестабильных промежутков времени в цикле работы молотов явно недостаточно для зарядки аккумулятора. Молот - универсальная машина с очень нестабильным циклом. Аккумуляторный привод является дроссельным и имеет недостаточно высокий КПД.The main, if not the only, advantage of the battery drive is the ability to reduce the installed power of the motor and pump in the drive of the machine, but for this in the hammer operation cycle you need to have a relatively long time to recharge the battery. Unfortunately, blacksmiths have no such time. They require forging single powerful blows on forging, alternating them with a series of frequent light guided “rolling” blows. Small and unstable periods in the hammer cycle are clearly not enough to charge the battery. The hammer is a versatile machine with a very unstable cycle. The battery drive is a throttle and has a low efficiency.
Ближайшим аналогом заявленному устройству может служить кузнечный молот с гидравлическим приводом. (Патент РФ №2409446 С1, кл. B21J 7/28, опубл.03.12.2009). В соответствии с указанным аналогом, исполнительный цилиндр молота имеет обе рабочие полости гидравлические, и прямой контакт сжатой жидкости с сжатым газом отсутствует. Штоковая полость гидроцилиндра постоянно соединена с гидропневматическим аккумулятором высокого давления, и поэтому в ней постоянно поддерживается высокое давление аккумулятора. Поршневая полость периодически соединяется посредством двухпозиционных распределителей с указанным аккумулятором через напорный и обратный магистральный клапаны, а также со сливным баком через сливной клапан, и является управляемой.The closest analogue of the claimed device can serve as a hydraulic hammer forging hammer. (RF patent No. 2409446 C1, CL B21J 7/28, published 03.12.2009). In accordance with the specified analogue, the hammer driving cylinder has both hydraulic working cavities, and there is no direct contact of the compressed liquid with the compressed gas. The rod cavity of the hydraulic cylinder is constantly connected to the high-pressure hydropneumatic accumulator, and therefore, the high pressure of the accumulator is constantly maintained in it. The piston cavity is periodically connected via on-off valves to the specified battery through the pressure and return main valves, as well as to the drain tank through the drain valve, and is controllable.
Гидрораспределители переключаются с помощью вспомогательных устройств двух-трехступенчатого действия (через электромагниты или вспомогательную гидравлику), которые при любом срабатывании дают чистую задержку по времени. Величина этой задержки составляет не менее 0,15 с для любой стандартной распределительной гидроаппаратуры непрямого действия, что дает сильное ограничение быстроходности кузнечных гидромолотов на операциях протяжки и прокатки, когда требуются частые короткие хода.Hydroallocators are switched using auxiliary devices of two or three-stage action (through electromagnets or auxiliary hydraulics), which, with any operation, give a clear time delay. The value of this delay is not less than 0.15 s for any standard distribution hydraulic equipment with indirect action, which gives a strong limitation of the speed of forging hydraulic hammers in broaching and rolling operations, when frequent short strokes are required.
В данном аналоге только частично решается проблема контакта жидкой и газообразной рабочих сред при высоком давлении. Нижняя полость рабочего цилиндра запитана постоянно из гидропневматического аккумулятора со всеми присущими этому недостатками.This analogue only partially solves the problem of contact between liquid and gaseous working media at high pressure. The lower cavity of the working cylinder is constantly powered from a hydropneumatic accumulator with all its inherent disadvantages.
В основу заявленного технического решения положена задача максимального повышения экономичности привода (повышения его общего КПД), существенное повышение универсальности и быстроходности, безопасности, надежности и долговечности конструкции кузнечных молотов и их приводов.The claimed technical solution is based on the task of maximizing the efficiency of the drive (increasing its overall efficiency), significantly increasing the versatility and speed, safety, reliability and durability of the design of forging hammers and their drives.
В заявленном на изобретение кузнечном молоте с гидравлическим приводом поставленная задача решается за счет того, что гидропривод кузнечного молота выполнен насосным безаккумуляторным, т.е. в нем отсутствует накопитель рабочей жидкости высокого давления в виде гидроаккумулятора. Штоковая полость исполнительного гидроцилиндра молота подключена к гидронасосам через магистральный обратный клапан, и управление подачей рабочей жидкости от гидронасосов к полостям исполнительного цилиндра осуществляется двумя жестко соединенными между собой трехпозиционными гидрораспределителями прямого, непосредственного управления, один из которых установлен между гидронасосами и магистральным обратным клапаном и соединяет гидронасосы со сливом для их разгрузки, а второй выполняет переключения соединений между штоковой и поршневой полостями исполнительного цилиндра, а также сливной линией, при этом слив рабочей жидкости из штоковой полости исполнительного цилиндра происходит всегда через поршневую полость и обеспечивается разгрузка насосов на всех режимах работы, не требующих расхода жидкости высокого давления.In the forged hydraulic hammer for inventing the invention, the problem is solved due to the fact that the hydraulic drive of the forging hammer is made by pump non-accumulator, i.e. there is no accumulator of high-pressure working fluid in the form of a hydraulic accumulator. The rod cavity of the actuator hydraulic cylinder is connected to the hydraulic pumps through the main non-return valve, and the working fluid supply from the hydraulic pumps to the cavities of the executive cylinder is controlled by two directly connected three-way directional control valves, one of which is installed between the hydraulic pumps and the main non-return valve and connects the hydraulic pumps with a drain for unloading, and the second performs switching connections between the rod and the piston cavities of the slave cylinder, as well as a drain line, while the discharge of the working fluid from the rod cavity of the slave cylinder always occurs through the piston cavity and unloading of the pumps at all operating modes that do not require high-pressure fluid flow is ensured.
Насосный безаккумуляторный гидропривод имеет свойство оперативно и оптимально устанавливать мгновенное давление на нагнетательной линии гидронасосов в зависимости от полезной нагрузки в гидроцилиндре молота.A non-accumulating hydraulic pump has the ability to quickly and optimally set the instantaneous pressure on the discharge line of the hydraulic pumps, depending on the payload in the hammer's hydraulic cylinder.
На фиг.1 показана гидравлическая схема представленного на изобретение кузнечного молота с насосным безаккумуляторным приводом.In Fig.1 shows a hydraulic diagram of a forging hammer presented to the invention with a non-accumulating pump drive.
На схеме показаны: гидроцилиндр 4, в котором находится поршень 3, делящий внутренний объем цилиндра на две полости: штоковую полость 1 со штоком 5 и поршневую полость 2. Нижняя полость соединена с обратным клапаном 15, с магистральным обратным клапаном 10 и обратными клапанами 9. Подача жидкости осуществляется гидронасосами 7, приводимыми в движение электродвигателями 8. Распределение жидкости в полости цилиндра происходит за счет гидрораспределителей (золотников) 12 и 13, управляемых механической системой 18, приводимой в движение педалью 17 с пневматическим усилителем 16, вследствии чего происходит возвратно - поступательное движение бабы молота 6. Гидронасосы 7 предохраняют от перегрузок обратный клапан 11. Для контроля давления жидкости в системе установлен манометр 14.The diagram shows: a hydraulic cylinder 4, in which a piston 3 is located, dividing the internal volume of the cylinder into two cavities: a rod cavity 1 with a rod 5 and a piston cavity 2. The lower cavity is connected to a non-return valve 15, with a main non-return valve 10 and non-return valves 9. The fluid is supplied by hydraulic pumps 7, driven by electric motors 8. The distribution of fluid in the cylinder cavity is due to hydraulic valves (spools) 12 and 13, controlled by a mechanical system 18, driven by a pedal 17 with a stump cally amplifier 16, thereby going back - translational movement 6. Hydraulic ram hammer 7 is prevented from overloading the check valve 11. To control the fluid pressure in the system pressure gauge 14 is installed.
Гидравлический привод кузнечного молота выполнен насосным безаккумуляторным, штоковая полость 1 исполнительного гидроцилиндра 4 молота подключена к гидронасосам 7 через магистральный обратный клапан 10, и управление подачей рабочей жидкости от гидронасосов 7 к полостям исполнительного цилиндра 4 осуществляется двумя, жестко соединенными между собой, трехпозиционными гидрораспределителями прямого, непосредственного управления 12 и 13, один из которых (12) установлен между гидронасосами 7 и магистральным обратным клапаном 10 и соединяет гидронасосы 7 со сливом для их разгрузки, а второй (13) выполняет переключения соединений между штоковой 1 и поршневой 2 полостями исполнительного цилиндра 4, а также сливной линией, при этом слив рабочей жидкости из штоковой полости 1 исполнительного цилиндра происходит всегда через поршневую полость 2 и обеспечивается разгрузка гидронасосов 7 на всех режимах работы, не требующих расхода жидкости высокого давления.The hydraulic drive of the forging hammer is made pump-free, the rod cavity 1 of the actuator hydraulic cylinder 4 of the hammer is connected to the hydraulic pumps 7 through the main non-return valve 10, and the flow of working fluid from the hydraulic pumps 7 to the cavities of the actuator cylinder 4 is carried out by two three-position directional control valves rigidly interconnected direct control 12 and 13, one of which (12) is installed between the hydraulic pumps 7 and the main check valve 10 and connects the guide pump 7 with a drain for unloading, and the second (13) switches the connections between the rod 1 and piston 2 cavities of the actuating cylinder 4, as well as the drain line, while the working fluid is drained from the rod cavity 1 of the actuating cylinder always through the piston cavity 2 and unloading of hydraulic pumps 7 is provided at all operating modes that do not require high-pressure fluid flow.
За счет рациональной схемы управления и разгрузки гидронасосов обеспечивается КПД гидропривода на уровне 70% и повышенная быстроходность кузнечного молота.Due to the rational scheme of control and unloading of hydraulic pumps, the hydraulic drive efficiency is provided at the level of 70% and the increased speed of the forging hammer.
Штоковая полость 1 исполнительного гидроцилиндра 4 соединена с одним или несколькими источниками жидкости высокого давления (гидронасосами 7) через обратные клапаны 9 и 10, позволяющие осуществлять независимое параллельное питание гидросистемы молота рабочей жидкостью. Гидронасосы 7 имеют раздельное включение и компонуются на молоте с соблюдением центровки привода. Гидропривод является объемным, насосным безаккумуляторным.The rod cavity 1 of the actuating hydraulic cylinder 4 is connected to one or more sources of high pressure liquid (hydraulic pumps 7) through check valves 9 and 10, allowing independent parallel power supply to the hydraulic system of the hammer with the working fluid. Hydraulic pumps 7 have a separate inclusion and are arranged on the hammer in compliance with the alignment of the drive. The hydraulic actuator is a volumetric, non-accumulating pump.
Коммутацию рабочих полостей 1 и 2 гидроцилиндра 4 молота, т.е. необходимое их соединение с гидронасосами 7, сливной линией и между собой, производится двумя гидрораспределителями прямого, непосредственного управления (золотниками) 12 и 13. Гидравлическая схема построена так, что нижняя штоковая полость 1 исполнительного гидроцилиндра молота 4 соединяется с гидронасосами 7 через магистральный обратный клапан 10, который может пропускать рабочую жидкость в цилиндр только со стороны гидронасосов 7 и при условии, что давление в них развивается большее, чем в нижней полости 1 исполнительного гидроцилиндра 4. Давление в нижней штоковой полости 1 при поднятой над штампом бабой 6 определяется только весом падающих частей молота и рабочей штоковой площадью. Обратное движение жидкости от исполнительного гидроцилиндра 4 к гидронасосам 7 исключается магистральным обратным клапаном 10.Switching the working cavities 1 and 2 of the hydraulic cylinder 4 of the hammer, i.e. their necessary connection with hydraulic pumps 7, a drain line and between each other is carried out by two direct, direct control valves (spools) 12 and 13. The hydraulic circuit is constructed so that the lower rod cavity 1 of the hammer hydraulic actuator 4 is connected to hydraulic pumps 7 through a main check valve 10 , which can pass the working fluid into the cylinder only from the side of the hydraulic pumps 7 and provided that the pressure in them develops more than in the lower cavity 1 of the actuating hydraulic cylinder 4. The pressure in the lower rod cavity 1 with the woman 6 raised above the stamp is determined only by the weight of the falling parts of the hammer and the working rod area. The reverse movement of fluid from the actuating hydraulic cylinder 4 to the hydraulic pumps 7 is excluded by the main non-return valve 10.
Управление потоком рабочей жидкости от гидронасосов 7 осуществляется методом ответвления с помощью гидрораспределителя прямого, непосредственного управления 12, который в схеме расположен между гидронасосами 7 и магистральным обратным клапаном 10.The control of the flow of the working fluid from the hydraulic pumps 7 is carried out by the branch method using a direct, direct control valve 12, which in the circuit is located between the hydraulic pumps 7 and the main non-return valve 10.
В своем среднем положении гидрораспределитель 12 полностью разгружает гидронасосы 7 от давления, соединяя их со сливом непосредственно в питательный бак, и тогда подача жидкости к исполнительному гидроцилиндру 4 отсутствует, а нагрузка на моторы 8 минимальна и равна мощности холостого хода. При отклонениях гидрораспределителя 12 от среднего положения в крайние положения вся жидкость от гидронасосов 7 поступает к исполнительному гидроцилиндру 4 за счет запирания слива от гидронасосов 7. Давление, которое развивают гидронасосы 7, определяется потребным давлением в исполнительном гидроцилиндре 4 молота в любой момент времени движения бабы 6.In its middle position, the control valve 12 completely unloads the hydraulic pumps 7 from the pressure, connecting them to the drain directly into the feed tank, and then there is no fluid supply to the actuating hydraulic cylinder 4, and the load on the motors 8 is minimal and equal to the idling power. When the control valve 12 deviates from the middle position to the extreme positions, all the liquid from the hydraulic pumps 7 flows to the actuating hydraulic cylinder 4 by locking the drain from the hydraulic pumps 7. The pressure that the hydraulic pumps 7 develop is determined by the required pressure in the hydraulic actuating cylinder 4 of the hammer at any time .
Уровень предельного давления в любой точке гидросистемы ограничивается предохранительным клапаном 11.The limit pressure level at any point in the hydraulic system is limited by safety valve 11.
Для совершения хода бабы 6 молота вверх гидрораспределитель 13, действуя совместно с гидрораспределителем 12, перекрывает соединение нижней штоковой полости 1 исполнительного гидроцилиндра 4 с верхней поршневой полостью 2, а верхнюю поршневую полость 2 - соединяет со сливом. Гидрораспределитель 12 в это время, переместившись в одно из крайних положений, прекращает разгрузку гидронасосов 7 и дает их подачу на штоковую полость 1 на все время подъема бабы 6 молота.To complete the stroke of the hammer head 6, the control valve 13, acting together with the control valve 12, overlaps the connection of the lower rod cavity 1 of the actuating hydraulic cylinder 4 with the upper piston cavity 2, and connects the upper piston cavity 2 with a drain. The control valve 12 at this time, having moved to one of the extreme positions, stops unloading the hydraulic pumps 7 and gives them a feed to the rod cavity 1 for the entire time of raising the hammer head 6.
Такая схема коммутации полостей 1 и 2 исполнительного гидроцилиндра 4, гидронасосов 7 и сливного бака не создает дополнительного противодействия подъему бабы 6 (кроме сливного) и это позволяет значительно уменьшить размеры поршня 3 гидроцилиндра 4 при проектировании гидромолота.This switching scheme of the cavities 1 and 2 of the actuating hydraulic cylinder 4, hydraulic pumps 7 and the drain tank does not create additional resistance to the lifting of the shaft 6 (except for the drain) and this allows to significantly reduce the size of the piston 3 of the hydraulic cylinder 4 when designing a hydraulic hammer.
Для остановки и держания бабы 6 навесу достаточно с помощью гидрораспределителя 12 охолостить насосы 7, причем это происходит в конце хода подъема бабы 6 автоматически с помощью механической системы 18 прямого действия на гидрораспределители 12 и 13, аналогично паровоздушным молотам. Баба 6 зависает на жидкости, запертой в штоковой полости 1 исполнительного гидроцилиндра 4. Крайнее верхнее положение бабы 6 может регулироваться настройкой механической педали управления 17. В любой точке подъема бабы 6 нажатием на педаль 17 системы управления можно прекратить подъем бабы 6 и нанести повторный удар молота с любой высоты, в том числе наносить короткие частые «подкатные» удары.To stop and hold the headstock 6, it is enough to use the hydrodistributor 12 to empty the pumps 7, and this happens at the end of the stroke of the headstock 6 automatically using a mechanical system 18 of direct action on the control valves 12 and 13, similar to steam hammers. The woman 6 hangs on the fluid locked in the rod cavity 1 of the actuator cylinder 4. The upper position of the woman 6 can be adjusted by setting the mechanical control pedal 17. At any point of the woman’s lift 6, pressing the pedal 17 of the control system can stop the woman 6 from lifting and re-strike the hammer from any height, including inflicting short frequent “rolling” strikes.
Движение бабы 6 молота вниз обеспечивается гидрораспределителем 13 с помощью педали управления 17 сообщением между собой штоковой полости 1 с поршневой полостью 2 исполнительного гидроцилиндра 4.The downward movement of the hammer head 6 is provided by the control valve 13 with the help of the control pedal 17 communicating between the rod cavity 1 with the piston cavity 2 of the actuating hydraulic cylinder 4.
Особенностью схемы гидропривода является то, что во время опускания бабы 6 слив рабочей жидкости из штоковой полости 1 происходит всегда через поршневую полость 2.A feature of the hydraulic drive circuit is that during lowering the women 6, the discharge of the working fluid from the rod cavity 1 always occurs through the piston cavity 2.
Взаимодействие золотников 12 и 13 может быть отрегулировано так, что при неполном нажатии на педаль 17 рабочие полости 1 и 2 исполнительного гидроцилиндра 4 сообщаются при охолощенных (разгруженных) насосах 7, и баба 6 двигается вниз только под собственным весом. Недостающее исполнительному гидроцилиндру 4 количество жидкости поступает из гидронасосов 7 без давления через магистральный обратный клапан 10 и из питательного бака через обратный клапан 15. Таким образом, обеспечивается медленное опускание бабы 6 и нанесение легких ударов молота без перевода под нагрузку гидронасосов 7 и электромоторов 8. Скорость опускания бабы 6 определяется степенью дросселирования перепуска рабочей жидкости из штоковой полости 1 в поршневую полость 2 при управляемом нажатии на педаль 17.The interaction of the spools 12 and 13 can be adjusted so that when the pedal 17 is pressed incompletely, the working cavities 1 and 2 of the actuating hydraulic cylinder 4 are communicated with the cooled (unloaded) pumps 7, and the woman 6 moves down only under her own weight. The amount of fluid that is missing from the hydraulic actuator 4 comes from hydraulic pumps 7 without pressure through the main check valve 10 and from the feed tank through the check valve 15. Thus, the lowering of the headstock 6 and the application of light hammer blows without transferring the hydraulic pumps 7 and electric motors 8 to load are ensured. Speed lowering the women 6 is determined by the degree of throttling of the bypass of the working fluid from the rod cavity 1 into the piston cavity 2 when the pedal 17 is controlledly pressed.
Для нанесения ударов полной мощности педаль 17 должна быть нажата до упора, и тогда гидрораспределителем 13 поршневая полость 2 отсоединяется от слива (запирается), и жидкость от гидронасосов 7 поступает в исполнительный гидроцилиндр 4 молота. Полости 1 и 2 исполнительного гидроцилиндра 4 сообщаются между собой и с насосами 7. Активной рабочей площадью является площадь штока 5 с соответствующим небольшим расходом.For striking full power, the pedal 17 must be pressed all the way, and then the hydraulic distributor 13, the piston cavity 2 is disconnected from the drain (locked), and the liquid from the hydraulic pumps 7 enters the actuator hydraulic cylinder 4 of the hammer. The cavities 1 and 2 of the actuating hydraulic cylinder 4 communicate with each other and with the pumps 7. The active working area is the area of the rod 5 with a corresponding small flow rate.
Подача гидронасосов 7 в начальный период ударного хода бабы 6 может несколько превышать суммарный расход исполнительного гидроцилиндра 4, и давление в нем поднимается до предельного, настроенного предохранительным клапаном 11. Этим создается необходимое ускорение бабы 6 молота для создания нужной скорости к моменту удара. Баба 6 ускоряется интенсивно до тех пор, пока ее растущая скорость не создаст баланс расхода гидроцилиндра 4 и подачи гидронасосов 7, после чего давление в гидроцилиндре 4 (перед ударом) падает, и подпитка полостей 1 и 2 дополнительно происходит из питательного бака через обратный клапан 15. Это может происходить в самый последний момент ударного хода бабы 6 молота.The supply of hydraulic pumps 7 in the initial period of the shock stroke of the head 6 may slightly exceed the total flow rate of the actuating hydraulic cylinder 4, and the pressure in it rises to the limit set by the safety valve 11. This creates the necessary acceleration of the head 6 of the hammer to create the desired speed at the time of impact. Baba 6 accelerates intensively until its growing speed creates a balance between the flow rate of hydraulic cylinder 4 and the supply of hydraulic pumps 7, after which the pressure in hydraulic cylinder 4 (before impact) drops, and recharge of cavities 1 and 2 additionally comes from the feed tank through the check valve 15 This can happen at the very last moment of the hammer stroke of the female 6 hammer.
Работая той же педалью 17, можно выполнять прилипающий удар или прижим поковки, например, для выполнения операций клеймения, правки инструмента и др. В этом случае кузнечный молот работает в режиме быстроходного легкого пресса.Using the same pedal 17, it is possible to carry out a sticking strike or forging clamp, for example, to perform stamping, straightening, etc. In this case, the forge hammer operates in high-speed light press mode.
Все необходимые для работы кузнеца режимы работы гидромолота обеспечиваются одной механической педалью 17 или ручкой. В механической системе управления гидромолотом могут использоваться известные пневматические или гидравлические усилители 16, позволяющие в нужной степени облегчить управление молотом. При необходимости, например, при наладках инструмента, гидромолот может работать на одном насосе или на части насосов из общей группы. Это дополнительно увеличивает экономичность гидромолота.All the hydraulic hammer operating modes necessary for the blacksmith's work are provided by one mechanical pedal 17 or a handle. In the mechanical control system of the hydraulic hammer, known pneumatic or hydraulic amplifiers 16 can be used to make it easier to control the hammer to the right extent. If necessary, for example, when adjusting the tool, the hydraulic hammer can work on one pump or on part of the pumps from the general group. This further increases the efficiency of the hydraulic hammer.
Учитывая прерывистый характер работы кузнечных молотов, значительное подготовительное и вспомогательное время в цикле работы молотов, такие возможности гидропривода позволяют значительно экономить электроэнергию в питающей сети молота. Этим же целям служит то, что молот имеет индивидуальный привод, а не групповой, и даже при кратковременных паузах в работе молота может автоматически или вручную отключаться от сети.Given the intermittent nature of the work of the forging hammers, the significant preparatory and auxiliary time in the cycle of operation of the hammers, such hydraulic drive options can significantly save electricity in the power supply network of the hammer. The same purpose is that the hammer has an individual drive, not a group one, and even with short breaks in the hammer operation it can be automatically or manually disconnected from the network.
Весь привод размещается на стойках молота, не выходит за габариты станины и не занимает дополнительно технологические площади цеха, не имеет в своем составе взрывоопасных элементов конструкции, таких как гидроаккумулятор.The whole drive is located on the hammer posts, does not go beyond the dimensions of the bed and does not occupy the technological area of the workshop, does not include explosive structural elements, such as a hydraulic accumulator.
Повышенную быстроходность на коротких, частых подкатных ударах в ручном режиме с вынужденной частотой обеспечивает применение на гидромолотах гидрораспределителей прямого управления, т.е. с непосредственным воздействием команд от педали 17 управления молота на гидрораспределители 12 и 13 без каких-либо промежуточных элементов типа электромагнитов, клапанов-пилотов и т.п., дающих чисто временную задержку при отработке управляющих команд и закономерно ограничивающих достижимую быстроходность гидромолота в этом режиме работы.The increased speed on short, frequent rolling blows in manual mode with a forced frequency is ensured by the use of direct control valves on hydraulic hammers, i.e. with the direct action of the commands from the hammer control pedal 17 on the control valves 12 and 13 without any intermediate elements such as electromagnets, pilot valves, etc., giving a purely temporary delay when working out control commands and naturally limiting the achievable speed of the hydraulic hammer in this operating mode .
Источники информацииInformation sources
1. Ю.А.БОЧАРОВ. Кузнечно-штамповочное оборудование: учебник для студ. высш. учеб.заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2008, гл. 35.1, с.391-403.1. Yu.A. BOCHAROV. Forging and stamping equipment: a textbook for students. higher educational institutions. - M.: Publishing Center "Academy", 2008, Ch. 35.1, p. 391-403.
2. RU 2409446 CI B21J7/28, 03.12.2009.2. RU 2409446 CI B21J7 / 28, 03/03/2009.
3. RU 2334583 С2, 27.09.2008.3. RU 2334583 C2, 09/27/2008.
4. RU 2364462 С2, 20.08.20094. RU 2364462 C2, 08.20.2009
5. RU 2327542 C2B21J7/28 30.11.2005.5. RU 2327542 C2B21J7 / 28 11/30/2005.
6. SU 1682024 А1, 07.10.1991.6. SU 1682024 A1, 10/07/1991.
7. SU 1039632 А1, 10.12.1981.7. SU 1039632 A1, 12/10/1981.
8. SU 1039632 А, 07.09.1983. и др.8. SU 1039632 A, 09/07/1983. and etc.
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012144679/02A RU2505375C1 (en) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Hydraulically driven sledge hammer |
| PCT/RU2013/000911 WO2014062095A1 (en) | 2012-10-19 | 2013-10-15 | Forge hammer with a hydraulic drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012144679/02A RU2505375C1 (en) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Hydraulically driven sledge hammer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2505375C1 true RU2505375C1 (en) | 2014-01-27 |
Family
ID=49957651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012144679/02A RU2505375C1 (en) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | Hydraulically driven sledge hammer |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2505375C1 (en) |
| WO (1) | WO2014062095A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104607582A (en) * | 2015-01-28 | 2015-05-13 | 江苏宏程锻压机床有限公司 | Electro-hydraulic hammer hydraulic station |
| CN107070082A (en) * | 2017-05-26 | 2017-08-18 | 莆田市坚强缝制设备有限公司 | It is straight to drive hammering machine |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112496240A (en) * | 2020-03-23 | 2021-03-16 | 北京机电研究所有限公司 | Be applied to quick ejecting device of going up of forging press |
| CN115772593B (en) * | 2022-12-19 | 2024-01-23 | 山东磐金锻造机械有限公司 | Gas-liquid circulation's safe shaped steel iron forging device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796428A (en) * | 1983-01-17 | 1989-01-10 | Oilgear Towler, Inc. | Double-acting forging hammer and method |
| JPH0999339A (en) * | 1995-10-05 | 1997-04-15 | Hitachi Metals Ltd | Forging hammer or press |
| RU2327542C2 (en) * | 2005-11-30 | 2008-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Forging hammer with hydraulic drive |
| RU2364462C2 (en) * | 2006-11-07 | 2009-08-20 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Tilt hammer |
| RU2409446C1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Hydraulicalyy driven vertical die hammer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3727519A (en) * | 1970-09-17 | 1973-04-17 | Langenstein & Schemann Ag | Hammer with a ram control device |
| JPS56135628A (en) * | 1980-03-24 | 1981-10-23 | Shintou:Kk | Oil-pressure hammer operator |
| RU2334583C2 (en) * | 2006-02-03 | 2008-09-27 | ООО НПО "Молот" | Vertical stamping-hammer with hydraulic drive |
-
2012
- 2012-10-19 RU RU2012144679/02A patent/RU2505375C1/en not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-10-15 WO PCT/RU2013/000911 patent/WO2014062095A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796428A (en) * | 1983-01-17 | 1989-01-10 | Oilgear Towler, Inc. | Double-acting forging hammer and method |
| JPH0999339A (en) * | 1995-10-05 | 1997-04-15 | Hitachi Metals Ltd | Forging hammer or press |
| RU2327542C2 (en) * | 2005-11-30 | 2008-06-27 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Forging hammer with hydraulic drive |
| RU2364462C2 (en) * | 2006-11-07 | 2009-08-20 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Tilt hammer |
| RU2409446C1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Hydraulicalyy driven vertical die hammer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104607582A (en) * | 2015-01-28 | 2015-05-13 | 江苏宏程锻压机床有限公司 | Electro-hydraulic hammer hydraulic station |
| CN107070082A (en) * | 2017-05-26 | 2017-08-18 | 莆田市坚强缝制设备有限公司 | It is straight to drive hammering machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014062095A1 (en) | 2014-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6973780B2 (en) | Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof | |
| RU2505375C1 (en) | Hydraulically driven sledge hammer | |
| KR20150007342A (en) | Method and device for adaptively controlling a hydraulic press | |
| KR101630733B1 (en) | Lifting system and lifting method for jib of project machine and project machine thereof | |
| CN100473475C (en) | Top flush prevention electrohydraulic hammer | |
| CN108580773B (en) | Hydraulic weight forging machine and intelligent control method thereof | |
| CN2892320Y (en) | Hydraulic electric liquid hammer | |
| CN109175183B (en) | Hybrid power hydraulic transmission system and method of large-scale swage hydraulic press | |
| CN201338403Y (en) | High-pressure quick electric control hydraulic control device for movable workbench of press | |
| CN203614473U (en) | Hydraulic system for large brake type plate shearing machine | |
| CN201988666U (en) | Quick energy-saving return device of free forging oil press | |
| CN202291180U (en) | Water pressure quick forging machine set | |
| CN109248981B (en) | Accumulator flow and pressure dynamic compensation control system | |
| CN217976779U (en) | Energy-saving stepping type lifting mechanism hydraulic system with gravitational potential energy recovery function | |
| CN2925689Y (en) | Electrohydraulic hammer against punch | |
| CN211009322U (en) | Differential drop hammer device | |
| CN205588677U (en) | Interior high -pressure forming machine of variable mold clamping force | |
| CN213627873U (en) | Oil supplementing system of hydraulic slurry plunger pump | |
| CN103993625A (en) | Three-oil cylinder movable arm working device of hydraulic excavator | |
| CN114483680A (en) | Large-tonnage metal hot forging forming equipment with hydraulic energy storage function | |
| CN1799724A (en) | Control method of digital complete hydraulic die forging hammer | |
| CN217381080U (en) | Hydraulic cylinder system and hydraulic walking beam | |
| CN111496164A (en) | Full hydraulic electro-hydraulic hammer | |
| CN211924593U (en) | Punching machine hydraulic system | |
| SU1220806A1 (en) | Hydraulic press |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201020 |