RU2515779C1 - Hydraulic drive of press moving beam - Google Patents

Hydraulic drive of press moving beam Download PDF

Info

Publication number
RU2515779C1
RU2515779C1 RU2013106309/02A RU2013106309A RU2515779C1 RU 2515779 C1 RU2515779 C1 RU 2515779C1 RU 2013106309/02 A RU2013106309/02 A RU 2013106309/02A RU 2013106309 A RU2013106309 A RU 2013106309A RU 2515779 C1 RU2515779 C1 RU 2515779C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
working
pump
pressure
press
Prior art date
Application number
RU2013106309/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Ефимович Гойдо
Валерий Владимирович Бодров
Рамиль Мерсеитович Багаутдинов
Original Assignee
Валерий Владимирович Бодров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Владимирович Бодров filed Critical Валерий Владимирович Бодров
Priority to RU2013106309/02A priority Critical patent/RU2515779C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2515779C1 publication Critical patent/RU2515779C1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Presses (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: hydraulic drive of a moving beam of a press comprises a power and a kicker hydraulic cylinder, a hydraulic distributor, a filling tank, a pressure hydraulic line connected to a pump-and accumulator-station, a drainage hydraulic line connected to the tank and a decompression unit for the fluid in the power cylinder. The decompression unit consists of a hydraulic motor and an adjustable pump with proportional electric control with their shafts being connected by a coupling. The inlet channel of the hydraulic motor is connected to the working cavity of the power hydraulic cylinder by a controlled valve. The outlet channel is connected to the tank. The inlet pump channel is connected to the filling tank. Its outlet channel is connected to the pressure hydraulic line by a check valve. Electric control unit of the pump is connected to the outlet of the controller included in the press control system. The controller inputs are connected to the outputs of the pressure sensor in the working cavity of the power hydraulic cylinder, those of the position sensor of the pump adjusting unit and of the angular velocity sensor for the rotation of hydraulic machines' shafts.
EFFECT: increased efficiency of a hydraulic drive due to keeping the potential energy accumulated for use in future as a result of elastic deformations of the fluid and steel structures of the press during the working stroke.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области прессового оборудования, а именно к управляющим устройствам для гидравлических прессов, и может быть использовано при создании новых и модернизации существующих гидравлических приводов подвижной траверсы, например, ковочных и штамповочных прессов.The invention relates to the field of press equipment, and in particular to control devices for hydraulic presses, and can be used to create new and modernize existing hydraulic drives of the movable beam, for example, forging and stamping presses.

Известен гидравлический привод подвижной траверсы пресса, содержащий рабочий и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и устройство декомпрессии рабочей жидкости в рабочем гидроцилиндре, состоящее из приемной объемной гидромашины и выходной объемной пневмомашины с установленным между их подвижными звеньями разделительным элементом, при этом входной канал приемной гидромашины гидравлически соединен с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра [1].Known hydraulic drive of the movable traverse of the press, containing the working and return hydraulic cylinders, control valves for these hydraulic cylinders, a filling tank, a pressure line connected to a pump-storage station, a drain line connected to a tank under atmospheric pressure, and a device for decompressing the working fluid in the working fluid a hydraulic cylinder, consisting of a receiving volumetric hydraulic machine and an output volumetric pneumatic machine with a dividing element installed between their movable links ohm, the input channel receiving hydromachine hydraulically connected to the working cylinder working chamber [1].

В данном гидравлическом приводе приемная гидромашины выполнена в виде гидроцилиндра, рабочая полость которого гидравлически соединена посредством управляемых клапанов с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра и с баком наполнения, выходная пневмомашина выполнена в виде пневмоцилиндра с герметично запираемой газовой полостью, а разделительный элемент устройства декомпрессии выполнен в виде механической передачи с переменным передаточным отношением (например, в виде копира, установленного на подвижном звене приемного гидроцилиндра с возможностью регулирования положения вдоль его оси и имеющего криволинейную рабочую поверхность для взаимодействия с подвижным звеном выходного пневмоцилиндра). При этом меньшее значение передаточного отношения механической передачи, представляющее собой отношение скоростей перемещения подвижных звеньев выходного пневмоцилиндра и приемного гидроцилиндра, соответствует большему значению координаты подвижного звена приемного гидроцилиндра, отсчитываемой от положения этого звена, при котором объем рабочей полости приемного гидроцилиндра минимален. Переменное передаточное отношение выбирается таким образом, чтобы при любом положении подвижного звена приемного гидроцилиндра в процессе декомпрессии (при расчетном начальном значении ррасч.н давления в рабочем гидроцилиндре пресса по окончании рабочего хода) получить полезное усилие, создаваемое жидкостью на этом звене, превышающее с небольшим запасом усилие, необходимое для перемещения при этом подвижного звена пневмоцилиндра в направлении уменьшения объема рабочей полости последнего. В итоге в процессе разгрузки рабочего гидроцилиндра от давления с использованием устройства декомпрессии в выходном пневмоцилиндре этого устройства посредством газа происходит аккумулирование энергии в результате преобразования части потенциальной энергии рабочей жидкости и металлоконструкций (в частности, колонн) пресса, запасенной в них к концу рабочего хода пресса вследствие упругих деформаций. Энергия сжатого газа, заключенного в рабочей полости выходного пневмоцилиндра устройства декомпрессии, используется далее для совершения полезной работы при выполнении последующих технологических операций изменения положения подвижной траверсы пресса.In this hydraulic drive, the receiving hydraulic machine is made in the form of a hydraulic cylinder, the working cavity of which is hydraulically connected by means of controlled valves to the working cavity of the working hydraulic cylinder and the filling tank, the output pneumatic machine is made in the form of a pneumatic cylinder with a hermetically sealed gas cavity, and the separation element of the decompression device is made in the form of a mechanical gears with a variable gear ratio (for example, in the form of a copier mounted on a movable link of a receiving hydraulic cylinder with the possibility of adjusting the position along its axis and having a curved working surface for cooperation with the movable member of the output of the air cylinder). In this case, a lower value of the gear ratio of the mechanical transmission, which is the ratio of the moving speeds of the moving parts of the output pneumatic cylinder and the receiving hydraulic cylinder, corresponds to a larger value of the coordinate of the mobile link of the receiving hydraulic cylinder, counted from the position of this link, at which the volume of the working cavity of the receiving hydraulic cylinder is minimal. The variable gear ratio is selected so that for any position of the movable link of the receiving hydraulic cylinder during decompression (at the calculated initial value p of the calculated pressure in the working hydraulic cylinder of the press at the end of the stroke), we obtain the effective force created by the liquid on this link, exceeding with a small the reserve force required to move the movable link of the pneumatic cylinder in the direction of decreasing the volume of the working cavity of the latter. As a result, in the process of unloading the working hydraulic cylinder from pressure using a decompression device in the output pneumatic cylinder of this device by means of gas, energy is accumulated as a result of the conversion of a part of the potential energy of the working fluid and metal structures (in particular, columns) of the press stored in them by the end of the working stroke of the press due to elastic deformations. The energy of the compressed gas enclosed in the working cavity of the output pneumatic cylinder of the decompression device is then used to perform useful work during the subsequent technological operations of changing the position of the movable crosshead of the press.

Однако, если рабочий ход пресса заканчивается при давлении в рабочем гидроцилиндре, не достаточном при текущем значении передаточного отношения механической передачи устройства декомпрессии для перемещения подвижного звена приемного гидроцилиндра в направлении, соответствующем увеличению объема рабочей полости этого гидроцилиндра, то в указанной ситуации устройство декомпрессии не работает. В этом случае потенциальная энергия, накопленная вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, преобразуется в тепловую энергию (и в конечном итоге теряется, рассеиваясь в окружающую среду) в процессе выпуска жидкости из рабочего гидроцилиндра через наполнительно-сливной клапан. К тому же такая разгрузка рабочего гидроцилиндра от давления может сопровождаться нежелательными переходными процессами (гидравлическим ударом) в наполнительно-сливной гидролинии пресса.However, if the working stroke of the press ends when the pressure in the working hydraulic cylinder is not sufficient at the current gear ratio of the mechanical transmission of the decompression device to move the movable link of the receiving hydraulic cylinder in the direction corresponding to the increase in the volume of the working cavity of this hydraulic cylinder, then the decompression device does not work in this situation. In this case, the potential energy accumulated due to elastic deformations of the liquid and the metal structures of the press during the working stroke is converted into thermal energy (and ultimately is lost, dissipating into the environment) during the release of liquid from the working hydraulic cylinder through the filling and drain valve. Moreover, such unloading of the working hydraulic cylinder from pressure can be accompanied by undesirable transient processes (water hammer) in the filling and draining press hydraulic line.

При заниженном значении ррасч.н, принятом при проектировании механической передачи, и фактических значениях рфакт.н, давления в рабочем гидроцилиндре по окончании рабочего хода, превышающих величину ррасч.н, потенциальная энергия, накопленная во время рабочего хода (вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса), теряется тем в большей степени, чем больше разность (рфакт.н - ррасч.н).With a low value of p calc . Adopted in the design of the mechanical transmission, and the actual values of p fact.n , the pressure in the working hydraulic cylinder at the end of the stroke, exceeding the value of p calc. , The potential energy accumulated during the stroke (due to elastic deformation fluid and metal structures of the press), the more lost, the greater the difference (p fact.n - p calc . n ).

Кроме того, с помощью механической передачи устройства декомпрессии преобразование энергии при работе рассматриваемого гидропривода происходит дважды (сначала преобразование потенциальной энергии, накопленной вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, в энергию сжатого газа, а затем преобразование энергии сжатого газа в механическую энергию жидкости), что сопровождается дополнительными потерями энергии, снижая энергетическую эффективность гидропривода пресса в целом.In addition, using the mechanical transmission of the decompression device, energy is converted twice during operation of the hydraulic drive in question (first, the potential energy accumulated due to elastic deformations of the liquid and metal structures of the press during the working stroke is converted to compressed gas energy, and then the compressed gas energy is converted into mechanical energy liquid), which is accompanied by additional energy losses, reducing the energy efficiency of the hydraulic press as a whole.

Через механическую передачу устройства декомпрессии в процессе его работы передается значительное усилие, что (для обеспечения требуемых надежности и долговечности указанной передачи с переменным передаточным отношением) предопределяет высокие требования к ее конструкции и исполнению, повышая стоимость устройства декомпрессии.Significant effort is transmitted through the mechanical transmission of the decompression device during its operation, which (to ensure the required reliability and durability of the specified transmission with a variable gear ratio) predetermines high requirements for its design and execution, increasing the cost of the decompression device.

В рассматриваемом гидроприводе выходной пневмоцилиндр устройства декомпрессии фактически является пневматическим аккумулятором и представляет собой устройство повышенной опасности для обслуживающего персонала. Необходимость в применении в составе устройства декомпрессии такого пневматического аккумулятора не является безусловной, если учесть, что питание гидропривода пресса рабочей жидкостью высокого давления производится от насосно-аккумуляторной станции, в состав которой входит пневмогидравлический аккумулятор.In the hydraulic drive in question, the output pneumatic cylinder of the decompression device is actually a pneumatic accumulator and is a high-risk device for maintenance personnel. The need to use such a pneumatic accumulator as a part of a decompression device is not unconditional, given that the hydraulic press is powered by a high-pressure fluid from a pump-accumulator station, which includes a pneumohydraulic accumulator.

Таким образом, конструкция известного гидравлического привода подвижной траверсы пресса обладает рядом недостатков, основным из которых является то, что в ряде ситуаций она не обеспечивает аккумулирование потенциальной энергии, накопленной вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, для последующего совершения за счет упомянутой энергии полезной работы или позволяет это делать недостаточно эффективно.Thus, the design of the known hydraulic drive of the movable crosshead of the press has a number of disadvantages, the main of which is that in some situations it does not provide the accumulation of potential energy accumulated due to elastic deformation of the liquid and the metal structure of the press during the working stroke, for subsequent execution due to the aforementioned energy of useful work or allows you to do this is not effective enough.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является принятый в качестве прототипа гидравлический привод подвижной траверсы пресса, содержащий рабочий и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и устройство декомпрессии рабочей жидкости в рабочем гидроцилиндре, состоящее из приемной и выходной объемных гидромашин с установленным между их подвижными звеньями разделительным элементом, при этом входной канал приемной гидромашины гидравлически соединен с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра, а выходной канал выходной гидромашины устройства декомпрессии посредством обратного клапана соединен с напорной гидролинией [2].Closest to the claimed technical solution is the hydraulic drive of the press traverse adopted as a prototype, comprising a working and return hydraulic cylinders, control valves for controlling these hydraulic cylinders, a filling tank, a pressure hydraulic line connected to a pump-storage station, a drain hydraulic line connected to a tank located under atmospheric pressure, and a device for decompression of a working fluid in a working hydraulic cylinder, consisting of a receiving and output volumetric hydraulic machine with lennym between their functioning movable separating element, wherein the input channel receiving hydraulic machine is hydraulically connected to the working chamber of the working cylinder, and the outlet duct of the hydraulic output decompression device through a check valve connected to a pressure line [2].

В указанном гидравлическом приводе приемная и выходная гидромашины выполнены в виде гидроцилиндров, при этом рабочая полость приемного гидроцилиндра гидравлически соединена посредством управляемых клапанов с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра и со сливной гидролинией, а рабочая полость выходного гидроцилиндра посредством обратного клапана соединена с напорной гидролинией и посредством другого обратного клапана с баком наполнения. Разделительный элемент устройства декомпрессии выполнен в виде клиношарнирного механизма с переменным передаточным отношением, выбираемым таким образом, чтобы в ходе разгрузки рабочего гидроцилиндра от давления (в процессе декомпрессии) полезное усилие, создаваемое жидкостью на подвижном звене приемного гидроцилиндра, превышало с небольшим запасом усилие, необходимое для перемещения при этом подвижного звена выходного гидроцилиндра в направлении уменьшения объема рабочей полости последнего и вытеснения рабочей жидкости из выходного гидроцилиндра через соответствующий обратный клапан в напорную гидролинию пресса (и далее в аккумулятор насосно-аккумуляторной станции).In the specified hydraulic actuator, the receiving and output hydraulic machines are made in the form of hydraulic cylinders, while the working cavity of the receiving hydraulic cylinder is hydraulically connected by means of controlled valves to the working cavity of the working hydraulic cylinder and with a drain hydraulic line, and the working cavity of the output hydraulic cylinder is connected to the pressure hydraulic valve and by means of another return valves with a filling tank. The separating element of the decompression device is made in the form of a clinch-hinge mechanism with a variable gear ratio, selected so that during unloading of the working hydraulic cylinder from pressure (during decompression), the effective force created by the liquid on the movable link of the receiving hydraulic cylinder exceeds the force required for a small margin while moving the movable link of the output hydraulic cylinder in the direction of decreasing the volume of the working cavity of the latter and displacing the working fluid from the output the first hydraulic cylinder through a respective non-return valve in the pressure line of the press (and further to the pump-accumulator station battery).

Однако такой выбор передаточного отношения возможен лишь для случая определенного расчетного начального значения ррасч.н давления рабочей жидкости в рабочем гидроцилиндре пресса по окончании рабочего хода подвижной траверсы. Если фактическое значение рфакт.н указанного давления будет больше расчетного, то потенциальная энергия, накопленная во время рабочего хода (вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса), теряется тем в большей степени, чем больше разность (рфакт.н - ррасч.н). Если же, наоборот, в процессе работы пресса рфакт.н оказывается меньше ррасч.н, то устройство декомпрессии не работает из-за недостаточности силы давления жидкости для перемещения подвижного звена приемного гидроцилиндра. В последнем случае потенциальная энергия, накопленная вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, преобразуется в тепловую энергию (и в конечном итоге теряется, рассеиваясь в окружающую среду) в процессе выпуска жидкости из рабочего гидроцилиндра через наполнительно-сливной клапан. К тому же такой выпуск сжатой жидкости из рабочего гидроцилиндра может сопровождаться нежелательными переходными процессами (гидравлическим ударом) в наполнительно-сливной гидролинии пресса.However, such a choice of the gear ratio is possible only for the case of a certain calculated initial value p calc. Of the working fluid pressure in the working hydraulic cylinder of the press at the end of the working stroke of the movable crosshead. If the actual value p fact.n of the indicated pressure is greater than the calculated one, then the potential energy accumulated during the working stroke (due to elastic deformation of the liquid and the metal structure of the press) is lost to a greater extent, the greater the difference (p fact.n - p calculation. m ). If, on the contrary, during the operation of the press, p fact.n turns out to be less than p calculated , then the decompression device does not work due to the insufficient pressure of the liquid to move the movable link of the receiving hydraulic cylinder. In the latter case, the potential energy accumulated due to elastic deformations of the liquid and the metal structures of the press during the working stroke is converted into thermal energy (and ultimately is lost, dissipating into the environment) during the release of liquid from the working hydraulic cylinder through the filling and drain valve. In addition, such a release of compressed liquid from the working hydraulic cylinder may be accompanied by undesirable transients (water hammer) in the filling and draining press hydraulic line.

Полная потеря в ряде ситуаций потенциальной энергии, накопленной вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, или недостаточно полное аккумулирование (сохранение) указанной энергии для последующего совершения за счет ее полезной работы являются основными недостатками известного гидропривода.The complete loss in some situations of the potential energy accumulated due to elastic deformations of the liquid and the metal structures of the press during the working stroke, or insufficiently complete accumulation (conservation) of this energy for subsequent commission due to its useful work are the main disadvantages of the known hydraulic drive.

Еще одним недостатком рассматриваемого гидропривода является наличие механической передачи (в виде клиношарнирного механизма) с переменным передаточным отношением в конструкции устройства декомпрессии рабочего гидроцилиндра. Во-первых, через эту передачу в процессе разгрузки рабочего гидроцилиндра от высокого давления передается значительное усилие, что делает ее элементом ненадежности, а во-вторых, преобразование потенциальной энергии, накопленной вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, с использованием устройства декомпрессии сопровождается дополнительными потерями энергии в механической передаче, что снижает энергетическую эффективность гидропривода пресса в целом.Another drawback of the hydraulic drive under consideration is the presence of a mechanical transmission (in the form of a clinch-hinge mechanism) with a variable gear ratio in the design of the decompression device of the working hydraulic cylinder. Firstly, a significant force is transferred from this high pressure cylinder during this process of unloading the working hydraulic cylinder, which makes it an element of unreliability, and secondly, the conversion of potential energy accumulated due to elastic deformations of the liquid and the metal structure of the press during the working stroke using the device decompression is accompanied by additional energy losses in the mechanical transmission, which reduces the energy efficiency of the hydraulic press as a whole.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение энергетической эффективности (коэффициента полезного действия) гидропривода пресса путем сохранения для последующего использования потенциальной энергии, накопленной вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, при ее минимальных потерях и вне зависимости от значения давления в рабочем гидроцилиндре по окончании рабочего хода подвижной траверсы.The technical problem solved by the invention is to increase the energy efficiency (efficiency) of the hydraulic drive of the press by preserving for future use the potential energy accumulated due to elastic deformation of the liquid and the metal structure of the press during the working stroke, with its minimal losses and regardless of the pressure in the working hydraulic cylinder at the end of the working stroke of the movable beam.

Для решения поставленной задачи в известном гидравлическом приводе подвижной траверсы пресса, содержащем рабочий и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и устройство декомпрессии рабочей жидкости в рабочем гидроцилиндре, состоящее из приемной и выходной объемных гидромашин с установленным между их подвижными звеньями разделительным элементом, при этом входной канал приемной гидромашины гидравлически соединен с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра, а выходной канал выходной гидромашины устройства декомпрессии посредством обратного клапана соединен с напорной гидролинией, согласно изобретению в качестве приемной гидромашины использован гидромотор, выходной канал которого гидравлически соединен со сливной гидролинией, в качестве выходной гидромашины применен насос, входной канал которого гидравлически соединен с баком наполнения, а разделительный элемент выполнен в виде соединительной муфты между валами гидромотора и насоса, при этом одна из указанных гидромашин выполнена регулируемой с электрическим пропорциональным управлением и ее электрический узел управления соединен с выходом входящего в состав системы управления пресса контроллера, соответствующие входы которого соединены с выходами датчика давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра, датчика положения регулирующего органа регулируемой гидромашины и датчика угловой скорости вращения валов гидромашин.To solve the problem in the known hydraulic drive of the movable traverse of the press, containing the working and return hydraulic cylinders, control valves for these hydraulic cylinders, a filling tank, a pressure hydraulic line connected to a pump-storage station, a drain hydraulic line connected to a tank under atmospheric pressure, and a device decompression of the working fluid in the working hydraulic cylinder, consisting of the inlet and outlet volumetric hydraulic machines installed between their movable links, divide an element, the input channel of the receiving hydraulic machine is hydraulically connected to the working cavity of the working hydraulic cylinder, and the output channel of the output hydraulic machine of the decompression device is connected to the pressure hydraulic line by means of a check valve, according to the invention, a hydraulic motor is used as the receiving hydraulic machine, the output channel of which is hydraulically connected to the drain hydraulic line, as the output hydraulic machine, a pump is used, the input channel of which is hydraulically connected to the filling tank, and a separation element The vent is made in the form of a coupling between the shafts of the hydraulic motor and the pump, while one of these hydraulic machines is adjustable with electric proportional control and its electrical control unit is connected to the output of the controller press included in the control system, the corresponding inputs of which are connected to the outputs of the pressure sensor in the working the cavity of the working hydraulic cylinder, the position sensor of the regulatory body of an adjustable hydraulic machine and the sensor of the angular velocity of rotation of the shafts of the hydraulic machines.

Совокупность признаков предлагаемого гидравлического привода, состоящая в том, что в качестве приемной гидромашины использован гидромотор, выходной канал которого гидравлически соединен со сливной гидролинией, в качестве выходной гидромашины применен насос, входной канал которого гидравлически соединен с баком наполнения, а разделительный элемент выполнен в виде соединительной муфты между валами гидромотора и насоса, при этом одна из указанных гидромашин выполнена регулируемой с электрическим пропорциональным управлением и ее электрический узел управления соединен с выходом входящего в состав системы управления пресса контроллера, соответствующие входы которого соединены с выходами датчика давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра, датчика положения регулирующего органа регулируемой гидромашины и датчика угловой скорости вращения валов гидромашин, позволяет обеспечить сохранение для последующего использования потенциальной энергии, накопленной вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, при ее минимальных потерях и вне зависимости от значения давления в рабочем гидроцилиндре по окончании рабочего хода подвижной траверсы.The set of features of the proposed hydraulic drive, consisting in the fact that a hydraulic motor is used as a receiving hydraulic machine, the output channel of which is hydraulically connected to a drain hydraulic line, a pump is used as an output hydraulic machine, the input channel of which is hydraulically connected to the filling tank, and the separation element is made in the form of a connecting couplings between the shafts of the hydraulic motor and the pump, while one of these hydraulic machines is made adjustable with electric proportional control and its electric the tric control unit is connected to the output of the controller press included in the control system, the corresponding inputs of which are connected to the outputs of the pressure sensor in the working cavity of the working hydraulic cylinder, the position sensor of the regulating body of the adjustable hydraulic machine and the sensor of the angular velocity of the shaft of the hydraulic machines, allows you to save potential energy for later use accumulated due to elastic deformations of the liquid and metal structures of the press during the working stroke, with its mini cial loss and is a function of pressure values in the hydraulic cylinder of the working end of the working stroke of the moving crosshead.

Для осуществления декомпрессии с сохранением энергии при любом текущем значении давления рр.ц в рабочей полости рабочего гидроцилиндра пресса после завершения рабочего хода необходимо, чтобы текущее значение Мгм вращающего момента на валу гидромотора было не меньше значения Мн вращающего момента, который требуется создать на валу насоса в тот же момент времени t с тем, чтобы обеспечить вращение валов обеих указанных гидромашин с определенной угловой скоростью со, то есть должно выполняться условие:To carry out decompression with conservation of energy at any current value of pressure p rc in the working cavity of the working hydraulic cylinder of the press after the completion of the working stroke, it is necessary that the current value of M gm of torque on the motor shaft be not less than the value of M n of the torque that you want to create on pump shaft at the same time t in order to ensure the rotation of the shafts of both of these hydraulic machines with a certain angular velocity ω, that is, the condition must be met:

М г м М н п р и t = i d e m , ( 1 )

Figure 00000001
M g m M n P R and t = i d e m , ( one )
Figure 00000001

где М г м = ( р р . ц р с л ) q г м η г м / ( 2 π ) ; ( 2 )

Figure 00000002
Where M g m = ( R R . c - R from l ) q g m η g m / ( 2 π ) ; ( 2 )
Figure 00000002

М н = ( р п и т р б . н ) q н / ( 2 π η н ) ; ( 3 )

Figure 00000003
M n = ( R P and t - R b . n ) q n / ( 2 π η n ) ; ( 3 )
Figure 00000003

qгм, ηгм - текущие значения соответственно рабочего объема и гидромеханического коэффициента полезного действия (КПД) гидромотора;q gm , η gm - current values, respectively, of the working volume and hydromechanical coefficient of performance (COP) of the hydraulic motor;

qн, ηн - текущие значения соответственно рабочего объема и гидромеханического КПД насоса;q n , η n - current values, respectively, of the working volume and hydromechanical efficiency of the pump;

рпит - давление в напорной гидролинии;p pit is the pressure in the pressure head hydraulic line;

рб.н - давление в баке наполнения;r b.n - pressure in the filling tank;

рсл - давление в сливной гидролинии (рслб.н).p cl - the pressure in the discharge line (cl p <p BN).

Согласно выражениям (1), (2) и (3) в процессе декомпрессии и преобразования энергии должно поддерживаться следующее соотношение между значениями рабочих объемов гидромотора и насоса путем изменения рабочего объема той из этих гидромашин, которая является регулируемой:According to the expressions (1), (2) and (3) in the process of decompression and energy conversion, the following relation between the values of the working volumes of the hydraulic motor and the pump should be maintained by changing the working volume of that of these hydraulic machines, which is adjustable:

q н ( р р . ц р с л ) q г м η г м η н / ( р п и т р б . н ) . ( 4 )

Figure 00000004
q n ( R R . c - R from l ) q g m η g m η n / ( R P and t - R b . n ) . ( four )
Figure 00000004

Поскольку текущее значение рр.ц давления в рабочем гидроцилиндре пресса контролируется с помощью датчика давления, сигнал с выхода которого поступает на соответствующий вход контроллера, то в контроллере на основании соотношения (4) производится вычисление необходимого в данный момент времени для осуществления декомпрессии предельного значения рабочего объема регулируемой гидромашины (при котором упомянутое соотношение имеет вид равенства) и на основании зависимости рабочего объема этой гидромашины от положения (координаты) z ее регулирующего органа определяется требуемое значение координаты zт.Since the current value of the pressure r.c. in the working hydraulic cylinder of the press is controlled using a pressure sensor, the output signal of which is supplied to the corresponding input of the controller, then the controller, based on relation (4), calculates the time necessary at the given moment for decompression of the limit value of the working the volume of the adjustable hydraulic machine (at which the said ratio has the form of equality) and based on the dependence of the working volume of this hydraulic machine on the position (coordinate) z of its reg of the incumbent authority, the required value of the coordinate z t

Для того, чтобы регулирующий орган регулируемой машины занял положение с координатой zт, на ее электрический узел управления необходимо подать электрический сигнал U видаIn order for the regulatory body of the adjustable machine to take a position with the coordinate z t , it is necessary to apply an electric signal U of the form

U = U т + k о с . м ( z т z ф ) + k и н т . м 0 t ( z т z ф ) d t , ( 5 )

Figure 00000005
U = U t + k about from . m ( z t - z f ) + k and n t . m 0 t ( z t - z f ) d t , ( 5 )
Figure 00000005

где Uт - электрический сигнал, необходимый для установки регулирующего органа регулируемой гидромашины в положение с координатой zт в соответствии с экспериментальными данными в некоторой тестовой ситуации;where U t is the electric signal necessary to set the regulating body of the adjustable hydraulic machine in the position with the coordinate z t in accordance with the experimental data in some test situation;

zф - текущее фактическое значение координаты регулирующего органа регулируемой гидромашины, контролируемое с помощью соответствующего датчика положения, сигнал с выхода которого поступает на соответствующий вход контроллера;z f - the current actual value of the coordinate of the regulatory body of the adjustable hydraulic machine, controlled using the appropriate position sensor, the output signal of which is fed to the corresponding input of the controller;

kос.м, kинт.м - коэффициенты усиления;k os.m , k int.m - gain factors;

t - время.t is time.

Однако установка регулирующего органа регулируемой гидромашины в положение с координатой zт не гарантирует желаемый ход протекания процесса декомпрессии, поскольку вычисление значения zт производится с использованием соотношения (4) при некоторых среднестатистических значениях КПД ηгм, ηн, которые в процессе работы гидромашин изменяются в достаточно широких пределах.However, setting the regulating body of an adjustable hydraulic machine in a position with a coordinate z t does not guarantee the desired course of the decompression process, since the calculation of z t is performed using relation (4) for some average statistical efficiency values η um , η n , which change during operation of the hydraulic machines in quite wide limits.

В связи с этим управляющий электрический сигнал Uупр, подаваемый с выхода контроллера на электрический узел управления регулируемой гидромашины, в процессе декомпрессии формируется с учетом заданного ωз и фактического ωф текущих значений угловой скорости ω вращения валов гидромотора и насоса (с использованием отрицательной обратной связи по угловой скорости):In this regard, the control electric signal U control , supplied from the controller output to the electric control unit of the adjustable hydraulic machine, in the process of decompression is formed taking into account the given ω s and the actual ω f current values of the angular velocity ω of rotation of the motor and pump shafts (using negative feedback angular velocity):

U у п р = U т + k о с . м ( z т z ф ) + k и н т . м 0 t ( z т z ф ) d t + k о с ( ω з ω ф ) + k и н т 0 t ( ω з ω ф ) d t , ( 6 )

Figure 00000006
U at P R = U t + k about from . m ( z t - z f ) + k and n t . m 0 t ( z t - z f ) d t + k about from ( ω s - ω f ) + k and n t 0 t ( ω s - ω f ) d t , ( 6 )
Figure 00000006

где kос, kинт - коэффициенты усиления.where k OS , k int - gain.

При этом величина ωз задается с помощью контроллера, а величина ωф контролируется с помощью датчика угловой скорости, сигнал с выхода которого поступает на соответствующий вход контроллера.The value of ω s is set using the controller, and the value of ω f is controlled using the angular velocity sensor, the output signal of which is fed to the corresponding input of the controller.

В результате процесс декомпрессии с сохранением энергии происходит вне зависимости от значения давления в рабочем гидроцилиндре по окончании рабочего хода подвижной траверсы. Более того, благодаря использованию отрицательной обратной связи по угловой скорости вращения валов гидромотора и насоса этот процесс протекает при заданной угловой скорости вращения валов гидромашин, что позволяет регулировать интенсивность и продолжительность декомпрессии. Потери энергии в данном случае являются минимальными и определяются, главным образом, лишь совершенством используемых стандартных гидромашин (гидромотора и насоса).As a result, the decompression process with conservation of energy occurs regardless of the pressure in the working hydraulic cylinder at the end of the working stroke of the movable beam. Moreover, due to the use of negative feedback on the angular speed of rotation of the shafts of the hydraulic motor and pump, this process proceeds at a given angular speed of rotation of the shafts of the hydraulic machines, which allows you to adjust the intensity and duration of decompression. Energy losses in this case are minimal and are determined mainly only by the perfection of the standard hydraulic machines used (hydraulic motor and pump).

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема гидравлического привода подвижной траверсы пресса.The invention is illustrated by the drawing, which shows a schematic hydraulic diagram of the hydraulic drive of the movable beam of the press.

Гидравлический привод подвижной траверсы пресса содержит рабочий гидроцилиндр 1, возвратные гидроцилиндры 2, 3, гидрораспределители 4, 5 управления соответственно рабочим 1 и возвратными 2, 3 гидроцилиндрами, бак наполнения 6, напорную гидролинию 7, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией 8, сливную гидролинию 9, соединенную с баком 10, находящимся под атмосферным давлением, и устройство декомпрессии 11.The hydraulic drive of the movable crosshead of the press contains a working hydraulic cylinder 1, return hydraulic cylinders 2, 3, control valves 4, 5 controlling workers 1 and return 2, 3 hydraulic cylinders, a filling tank 6, a pressure hydraulic line 7 connected to a pump-storage station 8, a drain hydraulic line 9 connected to the tank 10 under atmospheric pressure, and a decompression device 11.

Плунжеры гидроцилиндров 1, 2, 3 соединены с подвижной траверсой 12 пресса.The plungers of the hydraulic cylinders 1, 2, 3 are connected to the movable traverse 12 of the press.

В состав гидрораспределителя 4 входят напорный 13 и наполнительно-сливной 14 клапаны. Рабочая полость гидроцилиндра 1 соединена посредством напорного клапана 13 с напорной гидролинией 7 пресса, а посредством наполнительно-сливного клапана 14 с наполнительно-сливной гидролинией 15 пресса, которая в свою очередь соединена с баком наполнения 6.The composition of the control valve 4 includes pressure 13 and filling and drain valves 14. The working cavity of the hydraulic cylinder 1 is connected by means of a pressure valve 13 with a pressure hydraulic line 7 of the press, and by means of a filling and drain valve 14 with a filling and drain hydraulic line 15 of the press, which in turn is connected to the filling tank 6.

В состав гидрораспределителя 5 входят напорный 16 и сливной 17 клапаны. Рабочие полости возвратных гидроцилиндров 2, 3 соединены между собой и посредством напорного клапана 16 с напорной гидролинией 7 пресса, а посредством сливного клапана 17 с наполнительно-сливной гидролинией 15.The composition of the valve 5 includes pressure 16 and drain valves 17. The working cavity of the return hydraulic cylinders 2, 3 are interconnected by means of a pressure valve 16 with a pressure hydraulic line 7 of the press, and by means of a drain valve 17 with a filling and drain hydraulic line 15.

Все вышеперечисленные клапаны имеют индивидуальное электрогидравлическое управление. На чертеже все клапаны показаны в состоянии, когда их проходное сечение закрыто.All of the above valves have individual electro-hydraulic control. In the drawing, all valves are shown in a state where their flow area is closed.

Устройство декомпрессии 11 состоит из объемных гидромотора 18 и насоса 19, валы которых соедиены между собой посредством муфты 20.The decompression device 11 consists of a volumetric hydraulic motor 18 and a pump 19, the shafts of which are interconnected by means of a coupling 20.

На чертеже в качестве примера показан случай, когда гидромотор 18 выполнен нерегулируемым, а насос 19 - регулируемым с пропорциональным электрическим управлением. Возможен вариант исполнения устройства декомпрессии, когда насос является нерегулируемым, а гидромотор - регулируемым с пропорциональным электрическим управлением.The drawing shows as an example the case when the hydraulic motor 18 is made unregulated, and the pump 19 is adjustable with proportional electrical control. An embodiment of the decompression device is possible when the pump is unregulated and the hydraulic motor is adjustable with proportional electrical control.

Входной канал гидромотора 18 гидравлически соединен посредством управляемого клапана 21 с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра 1, а его выходной канал соединен со сливной гидролинией 9.The inlet channel of the hydraulic motor 18 is hydraulically connected via a controlled valve 21 to the working cavity of the working hydraulic cylinder 1, and its output channel is connected to a drain hydraulic line 9.

Входной канал насоса 19 соединен с наполнительно-сливной гидролинией 15 пресса, которая в свою очередь соединена с баком наполнения 6, а выходной канал насоса посредством обратного клапана 22 соединен с напорной гидролинией 7.The inlet channel of the pump 19 is connected to the filling and draining hydraulic line 15 of the press, which in turn is connected to the filling tank 6, and the outlet channel of the pump through the check valve 22 is connected to the pressure line 7.

Электрический узел управления насоса 19 соединен с выходом входящего в состав системы управления пресса контроллера 23, входы которого соединены с выходами датчика давления 24 в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1, датчика положения 25 регулирующего органа насоса 19 (наклонного блока или наклонного диска в случае использования аксиально-поршневого насоса; подвижного статора в случае использования радиально-поршневого или пластинчатого насоса) и датчика 26 угловой скорости вращения валов гидромашин.The electrical control unit of the pump 19 is connected to the output of the controller 23 press included in the control system, the inputs of which are connected to the outputs of the pressure sensor 24 in the working cavity of the working hydraulic cylinder 1, the position sensor 25 of the regulatory body of the pump 19 (inclined unit or inclined disk in the case of using axial a piston pump; a movable stator in the case of using a radial piston or vane pump) and a sensor 26 of the angular velocity of rotation of the shafts of the hydraulic machines.

Гидравлический привод подвижной траверсы пресса работает следующим образом.The hydraulic drive of the movable crosshead of the press operates as follows.

В исходном остановленном положении подвижной траверсы 12 пресса проходное сечение наполнительно-сливного клапана 14 открыто, а проходные сечения напорных клапанов 13, 16 и сливного клапана 17 гидрораспределителей 4, 5 закрыты. При этом давление в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 определяется давлением жидкости в баке наполнения 6.In the initial stopped position of the movable crosshead 12 of the press, the flow-through section of the fill-drain valve 14 is open, and the flow-through sections of the pressure valves 13, 16 and the drain valve 17 of the control valves 4, 5 are closed. The pressure in the working cavity of the working hydraulic cylinder 1 is determined by the pressure of the liquid in the filling tank 6.

Клапан 21 в основном предназначен для отключения устройства декомпрессии 11 от рабочего гидроцилиндра 1 при проведении ремонтных работ и в процессе работы пресса может использоваться двояко, а именно: 1) его проходное сечение может быть постоянно открыто; 2) проходное сечение клапана открывается только для осуществления декомпрессии, а все остальное время является закрытым.The valve 21 is mainly designed to disconnect the decompression device 11 from the working hydraulic cylinder 1 during repair work and during the operation of the press can be used in two ways, namely: 1) its bore can be constantly open; 2) the valve cross-section is opened only for decompression, and the rest of the time is closed.

Если проходное сечение клапана 21 постоянно открыто, то во все периоды времени, кроме того, когда производится декомпрессия, регулирующий орган насоса 19 по сигналу, поступающему от контроллера 23, устанавливается в положение, при котором рабочий объем насоса является максимальным. В данном случае максимальный рабочий объем насоса должен исключать выполнение соотношения (4) при рр.цпит для того, чтобы не происходило вращение валов гидромотора 18 и насоса 19 во время рабочего хода подвижной траверсы.If the bore of the valve 21 is constantly open, then at all periods of time, except when decompression is performed, the regulating body of the pump 19 is set to the position at which the pump displacement is maximum by the signal from the controller 23. In this case, the maximum working volume of the pump should exclude the fulfillment of the relation (4) with p rc = p pit so that the shafts of the hydraulic motor 18 and pump 19 do not rotate during the working stroke of the movable beam.

Если проходное сечение клапана 21 после окончания декомпрессии закрывается, то вплоть до начала очередного рабочего хода подвижной траверсы 12 положение регулирующего органа насоса 19 не изменяется, то есть остается таким же, как в момент окончания декомпрессии.If the flow area of the valve 21 is closed after the decompression is completed, then until the start of the next working stroke of the movable beam 12, the position of the regulating body of the pump 19 does not change, that is, remains the same as at the time the decompression was completed.

Для перемещения подвижной траверсы 12 в направлении заготовки, подлежащей деформации (на чертеже заготовка не показана), производится открытие проходного сечения сливного клапана 17 возвратных гидроцилиндров 2, 3. До начала деформации заготовки движение траверсы 12 (холостой ход) происходит под действием силы давления, действующей на траверсу со стороны рабочего гидроцилиндра 1, в случае горизонтальных прессов и дополнительно силы тяжести подвижной траверсы 12 и движущихся вместе с ней частей в случае вертикальных прессов. При этом рабочая жидкость в рабочую полость рабочего гидроцилиндра 1 поступает через клапан 14 по наполнительно-сливной гидролинии 15 из бака наполнения 6, а из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 2, 3 вытесняется через сливной клапан 17 в наполнительно-сливную гидролинию 15.To move the movable crosshead 12 in the direction of the workpiece to be deformed (the workpiece is not shown in the drawing), the passage section of the drain valve 17 of the return hydraulic cylinders 2, 3 is opened. Before the workpiece begins to deform, the movement of the crosshead 12 (idle) occurs under the action of a pressure force acting on the crosshead from the side of the working hydraulic cylinder 1, in the case of horizontal presses and additionally the gravity of the movable crosshead 12 and moving parts with it in the case of vertical presses. In this case, the working fluid in the working cavity of the working hydraulic cylinder 1 enters through the valve 14 through the filling and draining hydraulic line 15 from the filling tank 6, and is displaced from the working cavities of the return hydraulic cylinders 2, 3 through the draining valve 17 into the filling and draining hydraulic line 15.

Для остановки подвижной траверсы 12 при выполнении ею холостого хода достаточно закрыть проходное сечение сливного клапана 17 гидрораспределителя 5 возвратных гидроцилиндров 2, 3.To stop the movable crosshead 12 when it is idling, it is enough to close the bore of the drain valve 17 of the control valve 5 of the return hydraulic cylinders 2, 3.

После вступления инструмента, закрепленного на подвижной траверсе 12 пресса (на чертеже инструмент не показан), в контакт с заготовкой и начала деформации последней осуществляется переход к рабочему ходу пресса.After the entry of the tool mounted on the movable traverse 12 of the press (the tool is not shown in the drawing), the workpiece moves into contact with the workpiece and the deformation of the latter begins.

Для осуществления рабочего хода производится закрытие проходного сечения наполнительно-сливного клапана 14 рабочего гидроцилиндра 1 и затем открытие проходного сечения его напорного клапана 13 на величину, необходимую для осуществления деформации заготовки с заданной скоростью движения траверсы 12. Во время рабочего хода в рабочую полость рабочего гидроцилиндра 1 жидкость поступает через клапан 13 из напорной гидролинии 7.To carry out the working stroke, the passage section of the filling and drain valve 14 of the working hydraulic cylinder 1 is closed and then the passage section of its pressure valve 13 is opened by the amount necessary to effect the deformation of the workpiece with a given traverse speed 12. During the working stroke, the working cavity of the working hydraulic cylinder 1 the fluid enters through the valve 13 from the pressure line 7.

Если проходное сечение клапана 21 закрыто, то в процессе рабочего хода по мере увеличения давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 производится изменение положения регулирующего органа насоса 19 благодаря подаче на его электрический узел управления от контроллера 23 управляющего электрического сигнала, изменяющегося в соответствии с зависимостью (5). В результате к моменту окончания рабочего хода регулирующий орган насоса 19 занимает положение, близкое к оптимальному для начала декомпрессии.If the orifice of the valve 21 is closed, then during the working stroke, as the pressure in the working cavity of the working hydraulic cylinder 1 increases, the position of the regulatory body of the pump 19 is changed due to the supply of a control electric signal to its electrical control unit from the controller 23, which changes in accordance with the dependence (5 ) As a result, by the end of the stroke, the regulating body of the pump 19 occupies a position close to optimal for the start of decompression.

По окончании рабочего хода жидкость в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 обладает большой потенциальной энергией за счет упругой деформации собственно жидкости и металлических частей пресса.At the end of the working stroke, the liquid in the working cavity of the working hydraulic cylinder 1 has a large potential energy due to the elastic deformation of the liquid itself and the metal parts of the press.

После окончания рабочего хода проходное сечение напорного клапана 13 закрывается, а также закрывается проходное сечение сливного клапана 17. Если проходное сечение клапана 21 было закрыто, то оно открывается. На электрический узел управления регулируемого насоса 19 с выхода контроллера 23 на основании сигналов с датчиков 24, 25, 26 подается управляющий электрический сигнал, изменяющийся в соответствии с зависимостью (6).After the end of the stroke, the bore of the pressure valve 13 is closed, and the bore of the drain valve 17 is closed. If the bore of the valve 21 has been closed, it opens. On the electrical control unit of the adjustable pump 19 from the output of the controller 23, based on the signals from the sensors 24, 25, 26, a control electric signal is supplied, changing in accordance with the dependence (6).

При этом жидкость из полости рабочего гидроцилиндра 1, вследствие своего расширения и уменьшения напряжений в металлических частях пресса, поступает во входной канал гидромотора 18 и создает на его валу вращающий момент, под действием которого вал гидромотора вместе с соединенным с ним посредством муфты 20 валом насоса 19 приходит во вращение с заданной угловой скоростью, которое сопровождается подачей насосом 19 рабочей жидкости из бака наполнения 6 через обратный клала 22 в напорную гидролинию 7 пресса (и далее в аккумулятор насосно-аккумуляторной станции 8).In this case, the liquid from the cavity of the working hydraulic cylinder 1, due to its expansion and reduction of stresses in the metal parts of the press, enters the inlet channel of the hydraulic motor 18 and creates a torque on its shaft, under the action of which the hydraulic shaft together with the pump shaft 19 connected to it via the coupling 20 comes into rotation with a given angular velocity, which is accompanied by a pump 19 supplying working fluid from a filling tank 6 through a return valve 22 into a pressure head hydraulic line 7 of the press (and then into the accumulator pump-accumulator the secondary station 8).

По мере перетекания жидкости из рабочего гидроцилиндра 1 через гидромотор 18 в бак 10 давление жидкости в рабочем гидроцилиндре 1 снижается, что сопровождается уменьшением рабочего объема насоса 19 (и соответственно момента сопротивления на его валу), благодаря чему, несмотря на понижение давления в рабочем гидроцилиндре 1, процесс декомпрессии продолжается при обеспечении заданной скорости вращения валов гидромотора 18 и насоса 19.As the fluid flows from the working hydraulic cylinder 1 through the hydraulic motor 18 to the tank 10, the liquid pressure in the working hydraulic cylinder 1 decreases, which is accompanied by a decrease in the working volume of the pump 19 (and, accordingly, the moment of resistance on its shaft), due to which, despite the decrease in pressure in the working hydraulic cylinder 1 , the decompression process continues while providing a given speed of rotation of the shafts of the hydraulic motor 18 and the pump 19.

Энергия жидкости высокого давления, поданной насосом 19 устройства декомпрессии 11 в напорную гидролинию 7 пресса, используется далее для совершения полезной работы при выполнении последующих технологических операций изменения положения подвижной траверсы 12 пресса.The energy of the high-pressure liquid supplied by the pump 19 of the decompression device 11 to the pressurized press hydraulic line 7 is used further to perform useful work during subsequent technological operations of changing the position of the movable beam 12 of the press.

После снижения давления в рабочем гидроцилиндре 1 до установленного минимального значения (это давление близко к давлению в баке наполнения 6) на основании сигнала датчика давления 24 открывается проходное сечение наполнительно-сливного клапана 14. В результате рабочая полость рабочего гидроцилиндра 1 соединяется с баком наполнения 6.After reducing the pressure in the working hydraulic cylinder 1 to the set minimum value (this pressure is close to the pressure in the filling tank 6), the flow cross-section of the filling and drain valve 14 is opened based on the signal from the pressure sensor 24. As a result, the working cavity of the working hydraulic cylinder 1 is connected to the filling tank 6.

Если алгоритмом управления предусматривается закрытие проходного сечения клапана 21, то оно закрывается. Если проходное сечение клапана 21 постоянно открыто, то, как отмечалось выше, регулирующий орган насоса 19 по сигналу, поступающему от контроллера 23, устанавливается в положение, при котором рабочий объем насоса является максимальным.If the control algorithm provides for the closure of the flow area of the valve 21, then it closes. If the bore of the valve 21 is constantly open, then, as noted above, the regulating body of the pump 19 is set to the position at which the pump displacement is maximum by the signal from the controller 23.

Для осуществления обратного хода подвижной траверсы пресса производится открытие проходного сечения напорного клапана 16 возвратных гидроцилиндров 2, 3. Во время обратного хода жидкость в рабочие полости возвратных гидроцилиндров 2, 3 поступает через открытое проходное сечение клапана 16 из напорной гидролинии 7. При этом из рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 жидкость вытесняется в бак наполнения 6 через открытое проходное сечение наполнительно-сливного клапана 14 и наполнительно-сливную гидролинию 15.To reverse the movable crosshead of the press, the passage section of the pressure valve 16 of the return hydraulic cylinders 2, 3 is opened. During the return stroke, the liquid enters the working cavities of the return hydraulic cylinders 2, 3 through the open passage section of the valve 16 from the pressure hydraulic line 7. At the same time, from the working cavity working hydraulic cylinder 1, the liquid is displaced into the filling tank 6 through an open passage section of the filling and drain valve 14 and the filling and drain hydraulic line 15.

Для остановки подвижной траверсы 12 при выполнении ею обратного хода достаточно закрыть проходное сечение напорного клапана 16 возвратных гидроцилиндров.To stop the movable crosshead 12 when performing a reverse stroke, it is enough to close the passage section of the pressure valve 16 of the return hydraulic cylinders.

Как следует из вышеприведенного описания устройства и работы, предлагаемый гидравлический привод подвижной траверсы пресса обеспечивает сохранение для последующего использования потенциальной энергии, накопленной вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, при ее минимальных потерях и вне зависимости от значения давления в рабочем гидроцилиндре по окончании рабочего хода подвижной траверсы, что повышает энергетическую эффективность (коэффициент полезного действия) гидропривода пресса в целом.As follows from the above description of the device and operation, the proposed hydraulic drive of the movable traverse of the press ensures the potential energy accumulated due to elastic deformation of the liquid and the metal structure of the press during the stroke, with minimal losses and regardless of the pressure in the working hydraulic cylinder for later use the end of the working stroke of the movable traverse, which increases the energy efficiency (efficiency) of the hydraulic drive pres sa in general.

Кроме того, конструкция предлагаемого гидропривода позволяет регулировать интенсивность и продолжительность процесса преобразования вышеуказанной потенциальной энергии.In addition, the design of the proposed hydraulic drive allows you to adjust the intensity and duration of the conversion process of the above potential energy.

Литературные источникиLiterary sources

1. Гидравлический привод пресса: Патент на изобретение RU №2078640, МПК В21J 9/12, В30В 15/16. Заявлено 08.08.1995. Опубликовано 10.05.1997.1. Hydraulic press drive: Patent for invention RU No. 2078640, IPC B21J 9/12, B30B 15/16. Declared 08.08.1995. Published on May 10, 1997.

2. Гидропресс с возвратом упругой энергии в систему питания: Патент на полезную модель UA №10297, МПК В30В 15/16, В30В 1/00. Заявлено 11.04.2005. Опубликовано 15.11.2005.2. Hydraulic press with the return of elastic energy to the power supply system: Patent for utility model UA No. 10297, MPK V30V 15/16, V30V 1/00. Stated April 11, 2005. Published on November 15th, 2005.

Claims (1)

Гидравлический привод подвижной траверсы пресса, выполненного с системой управления, содержащий рабочий и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и устройство декомпрессии рабочей жидкости в рабочем гидроцилиндре, состоящее из приемной и выходной объемных гидромашин с установленным между их подвижными звеньями разделительным элементом, при этом входной канал приемной объемной гидромашины гидравлически соединен с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра, а выходной канал выходной объемной гидромашины посредством обратного клапана соединен с напорной гидролинией, отличающийся тем, что в качестве приемной гидромашины использован гидромотор, выходной канал которого гидравлически соединен со сливной гидролинией, в качестве выходной гидромашины использован насос, входной канал которого гидравлически соединен с баком наполнения, а разделительный элемент выполнен в виде муфты, соединяющей валы гидромотора и насоса, при этом одна из указанных гидромашин выполнена регулируемой с электрическим пропорциональным управлением и имеет электрический узел управления, который соединен с выходом входящего в состав системы управления пресса контроллера, соответствующие входы которого соединены с выходами датчика давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра, датчика положения регулирующего органа регулируемой гидромашины и датчика угловой скорости вращения валов гидромашин. The hydraulic drive of the movable traverse of the press, made with a control system, containing a working and return hydraulic cylinders, control valves for these hydraulic cylinders, a filling tank, a pressure hydraulic line connected to a pump-storage station, a drain hydraulic line connected to a tank under atmospheric pressure, and a decompression device working fluid in the working hydraulic cylinder, consisting of a receiving and output volumetric hydraulic machines with a separation element installed between their mobile links entent, while the input channel of the receiving volumetric hydraulic machine is hydraulically connected to the working cavity of the working hydraulic cylinder, and the output channel of the output volumetric hydraulic machine is connected via a non-return valve to the pressure hydraulic line, characterized in that a hydraulic motor is used as the receiving hydraulic machine, the output channel of which is hydraulically connected to the drain hydraulic line , a pump is used as the output hydraulic machine, the input channel of which is hydraulically connected to the filling tank, and the separation element is made n in the form of a coupling connecting the shafts of the hydraulic motor and the pump, while one of these hydraulic machines is made adjustable with electric proportional control and has an electrical control unit that is connected to the output of the controller press included in the control system, the corresponding inputs of which are connected to the outputs of the pressure sensor in the working cavity of the working hydraulic cylinder, the position sensor of the regulatory body of an adjustable hydraulic machine and the sensor of the angular speed of rotation of the hydraulic machine shafts.
RU2013106309/02A 2013-02-13 2013-02-13 Hydraulic drive of press moving beam RU2515779C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013106309/02A RU2515779C1 (en) 2013-02-13 2013-02-13 Hydraulic drive of press moving beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013106309/02A RU2515779C1 (en) 2013-02-13 2013-02-13 Hydraulic drive of press moving beam

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2515779C1 true RU2515779C1 (en) 2014-05-20

Family

ID=50778767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013106309/02A RU2515779C1 (en) 2013-02-13 2013-02-13 Hydraulic drive of press moving beam

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2515779C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598410C1 (en) * 2015-06-03 2016-09-27 Валерий Владимирович Бодров Hydraulic drive of press moving beam
RU2602934C1 (en) * 2015-08-19 2016-11-20 Валерий Владимирович Бодров Hydraulic drive of press moving beam
RU178161U1 (en) * 2016-11-21 2018-03-26 Валерий Владимирович Бодров HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS
RU2764536C1 (en) * 2021-04-16 2022-01-18 Валерий Владимирович Бодров Method for controlling the movable traverse of a hydraulic press

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2078640C1 (en) * 1995-08-08 1997-05-10 Челябинский государственный технический университет Hydraulic drive for press
UA10297U (en) * 2005-04-11 2005-11-15 Донбаська Державна Машинобудівна Академія Hydraulic press with recovery of elastic energy into the power-supply system
EP1318906B1 (en) * 2000-09-20 2009-09-30 LAEIS GmbH Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof
RU2468919C1 (en) * 2011-08-15 2012-12-10 Валерий Владимирович Бодров Hydraulic drive of press walking beam

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2078640C1 (en) * 1995-08-08 1997-05-10 Челябинский государственный технический университет Hydraulic drive for press
EP1318906B1 (en) * 2000-09-20 2009-09-30 LAEIS GmbH Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof
UA10297U (en) * 2005-04-11 2005-11-15 Донбаська Державна Машинобудівна Академія Hydraulic press with recovery of elastic energy into the power-supply system
RU2468919C1 (en) * 2011-08-15 2012-12-10 Валерий Владимирович Бодров Hydraulic drive of press walking beam

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598410C1 (en) * 2015-06-03 2016-09-27 Валерий Владимирович Бодров Hydraulic drive of press moving beam
RU2602934C1 (en) * 2015-08-19 2016-11-20 Валерий Владимирович Бодров Hydraulic drive of press moving beam
RU178161U1 (en) * 2016-11-21 2018-03-26 Валерий Владимирович Бодров HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS
RU2764536C1 (en) * 2021-04-16 2022-01-18 Валерий Владимирович Бодров Method for controlling the movable traverse of a hydraulic press

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5058426B2 (en) Control device for hydraulic press and operation method of hydraulic press
RU2515779C1 (en) Hydraulic drive of press moving beam
CN109779985A (en) Gear pump control hydraulic control system of bender and its control method
CN101936857B (en) Confining pressure keeping system of rock triaxial creep testing machine
RU2528282C1 (en) Hydraulic drive of press moving beam
US7827843B2 (en) Device for controlling the drawing process in a transfer press
CN201507508U (en) Full-hydraulic servo dynamic-balancing exhaust head control mechanism
CN108252967A (en) A kind of Hydraulic system and control method for being used to control energy-saving pump
CN103358577A (en) Double-station hydrostatic transmission pressing machine
CN107884277A (en) A kind of multiple gas cylinder pressure test hydraulic means
CN103967859B (en) Control the closed type hydraulic system that four-roll plate bending machine top roll stablizes rotation
RU178161U1 (en) HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS
CN207226900U (en) A kind of servo bracing members prestressing force classification application system of frequency control
RU2598410C1 (en) Hydraulic drive of press moving beam
CN107965483A (en) The bracing members prestressing force classification application system and its loading method of a kind of frequency control
CN203926176U (en) Integrated hydraulic hoists
CN203427340U (en) Double-station hydrostatic transmission press machine
CN102803746A (en) Arrangement for controlling the position of a device with a fluid pressure-driven piston-cylinder arrangement
RU2602934C1 (en) Hydraulic drive of press moving beam
RU2764536C1 (en) Method for controlling the movable traverse of a hydraulic press
CN207226899U (en) A kind of bracing members prestressing force classification application system of frequency control
CN109404352A (en) A kind of passive type automatic resisting applying mechanism and method
CN217761540U (en) Efficiency increasing device of hydraulic press
CN108637153A (en) A kind of free-forging hydraulic and its control method
CN216407318U (en) Hydraulic discharging device of screw press