SU1147597A1 - Привод гидравлического пресса - Google Patents

Abstract

ПРИВОД ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА, содержащий исполнительный гидроцилиндр с поршневой и штоковой полост ми , соединенными через распределитель с напорной магистралью и сливным баком , программное устройство дл  управлени  распределителем и цилиндр-дозатор с разделенными поршнем полост ми, соединенными с двухпозиционным переключаюшим устройством, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей пресса за счет увеличени  диапазона скоростей рабочих органов, он снабжен датчиком перемещени  плунжера исполнительного гидроцилиндра, а также дополнительным распределителем, подключенным своим входом к напорной магистрали , а выходами - к штоковой полости исполнительного гидроцилиндра и к входу двухпозиционного переключающего устройства, последнее другим своим входом соединено с рабочей полостью исполнительного гидроцилиндра, при этом упом нутое программное устройство своим входом св зано с датчиком перемещени  плунжера исполнительного гидроцилиндра, а своим выходом - с двухпозиционным переключающим устройством. О1 о

Description

Изобретение относитс  к прессовому оборудованию , в частности к приводам гидравлических прессов, обеспечивающих перемещение рабочих органов пресса в соответствии с заданной программой.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей пресса путем увеличени  диапазона скоростей перемещени  рабочих органов пресса и упрощени  смены программ при изменении режимов работы.

На фиг. 1 изображена электрогидравлЕческа  схема привода; на фиг. 2 - вариант привода стрем  цилиндрами-дозаторами разной емкости.

Привод включает в себ  исполнительный гидроцилиндр 1, шток 2 которого св зан с рабочим органом пресса. Гидроцилиндр 1 поршневой и штоковой полост ми подключен к напорной магистрали 3 посред-, ством магистралей 4 и 5 через гидрораспределитель 6.

Привод имеет цилиндр-дозатор 7, представл ющий собой гидравлическую емкость, разделенную свободно плавающим разделительным поршнем 8 на две полости - правую и левую (по чертежу). Маневровый объем дозатора (объем жидкости, вытесн емой ходом поршн  от упора до упора) может регулироватьс  подвижным упором 9.

Поршнева  полость гидроцилиндра I также соединена через переключающее устройство 10 с левой (при положении переключающего устройства, изображенном на фиг. 1) полостью дозатора 7. Права  полость дозатора 7 при этом положении переключающего устройства 10 через второй гидрораспределитель 11 (золотник распределител  находитс  в правом положении) соединена с напорной магистралью 3. При переключении устройства 10 в левое положение соединение полостей дозатора мен етс : поршнева  полость гидроцилиндра 1 оказываетс  соединенной с правой полостью дозатора 7, а лева  полость последнего в это врем  соединена с напорной магистралью 3.

В качестве переключающего устройства 10 может быть применен любой двухпозиционный переключатель с электроуправлением .

Программное устройство привода состоит из вычислительного блока 12, генератора 13 электрических импульсов и блока 14 формировани  рабочих команд,  вл ющихс  типовыми элементами устройств программного управлени . Все блоки электрически св заны между собой и, кроме того, вычислительный блок 12 св зан с электромагнитами распределителей 6 и 11 (эти св зи условно не показаны), а также с датчиком 15 обратной св зи, реагирующим на перемещени  щтока 2.

Блок 14 формировани  рабочих команд электрически св зан с управл ющей частью переключающего устройства 10.

Привод, изображенный на фиг. 2,

 вл етс  вариантом и отличаетс  от описанного только тем, что в нем использованы три цилиндра-дозатора 7, предназначенные дл  различных режимов работы привода. Дозаторы 7 различаютс  между собой объемом полости. Средний (по схеме

дозатор 7 имеет наибольшую полость и предназначен дл  питани  гидроцилиндра 1 сравнительно большими дозами жидкости, когда необходимо ускоренное перемещение штока 2.

Левый дозатор 7 имеет меньший объем полости и используетс  при замедленных точных перемещени х штока 2.

Правый дозатор 7 с весьма малым объемом полости служит дл  программируемого набора давлени , компенсации утечек при длительной выдержке под давлением и регулируемого сброса давлени  из цилиндра.

Соответственно количеству дозаторов увеличено и число переключающих устройств 10 (их также три), выполненных в данном

случае в виде гидрораспределителей. Каждому дозатору соответствует также свой блок 14 формировани  рабочих команд. Кроме того, привод снабжен датчиком 16 давлени , соединенным с вычислительным блоком 12 и осуществл ющим обратную св зь по давлению с программным устройством .

Привод работает следующим образом. В соответствии с циклом работы гидравлического пресса привод должен обеспечить быстрый подвод рабочего органа к заготовке, замедленное движение рабочего органа дл  деформации заготовки, высотой рабочего органа в конце деформации , медленный отвод рабочего органа после высто  и ускоренный отвод рабочего органа в исходное положение. Весь цикл работы привода осуществл етс  в автоматическом режиме по программе, введенной в вычислительный блок 12 программного устройства.

Реализу  программу, вычислительный

блок 12 выдает сигнал на переключение золотника распределител  6 из нейтрального положени  в правое положение. В результате этого порщнева  полость исполнительного гидроцилиндра 1 маQ гистралью 4 соедин етс  с напорной магистралью 3, а его штокова  полость магистралью 5 соедин етс  со сливом. Происходит ускоренное перемещение щтока 2.

Ускоренное перемещение штока 2 за5 канчиваетс  по сигналу датчика 15 в вычислительный блок 12. В соответствии с программой блок 12 переводит привод на режим замедленного перемещени  щтока 2.

Дл  этого по команде блока 12 золотник распределител  6 возвращаетс  в нейтральное положение, отключа  тем самым гидроцилиндр 1 от пр мого питани  из напорной магистрали 3. Одновременно в правое положение переключаетс  золотник распределител  И, давление жидкости напорной магистрали 3 подводитс  к переключающемус  устройству 10, а щтокова  полость цилиндра 1 соедин етс  со сливом. В то же врем  (по приходу сигнала от датчика 15) вычислительный блок 12 выдает команду на включение генератора 13 импульсов и дает задание блоку 14 на формирование рабочих команд. Генератор 13 начинает вырабатывать электрические импульсы с некоторой посто нной частотой, из которой блок 14 формирует команды в виде электрических сигналов заданной продолжительности. Когда така  команда поступает на электромагнит переключающего устройства 10, оно переключаетс  в левое положение (от изображенного на фиг. 1). Тем самым лева  полость дозатора подключаетс  к напорной магистрали 3, а его права  полость сообщаетс  с порщневой полостью исполнительного цилиндра 1. Порщень 8 под действием давлени  жидкости из напорной магистрали 3 перемещаетс  из крайнего левого положени  до упора 9 (это перемещение определ ет маневровый объем дозатора). При этом наход ща с  в правой полости дозатора 7 доза жидкости поршнем 8 нагнетаетс  в поршневую полость цилиндра 1. Вслед за этим рабочий сигнал из блока 14 прекращаетс  (закончилась его продолжительность) и возвратна  пружина переводит переключающее устройство в правое положение (как изображено на фиг. 1). Теперь с напорной магистралью 3 соедин етс  права  полость дозатора 7, а лева  (наполненна  перед этим жидкостью) сообщаетс  с поршневой полостью цилиндра 1. Поршень 8 перемещаетс  в крайнее левое положение, вытесн   из левой полости следующую порцию жидкости в цилиндр 1. Далее на электромагнит переключающего устройства 10 с блока 14 поступает следующа  команда и все повтор етс  - напорна  магистраль 3 поочередно соедин етс  то с правой, то с левой полостью.

При каждой подаче команды порщень 8 соверщает ход туда и обратно, вытесн   последовательно одну за другой дозы жидкости в гндроцилиндр 1. При равномерной подаче команд происходит питание цилиндра 1 последовательно чередующимис  дозами жидкости, в результате чего шток 2 перемещаетс  мелкими дискретными шагами, каждый из которых эквивалеитен маневровому объему дозатора 7. Последовательносгь таких щагов сливаетс  в практически непрерывное медленное движение щтока 2.

Упором 9 можно регулировать величину щага перемещени .

Скорость перемещени  штока регистрируетс  св занным с ним датчиком 15 обратной св зи и контролируетс  вычислительным блоком 12. В случае отклонени  скорости перемещени  щтока 2 от заданной программы блок 12 корректирует частоту выдачи команд блоком 14. Измен етс  частота срабатываний переключающего устройства 10, что приводит к изменению количества доз жидкости, поступающих в единицу времени в порщневую полость цил«ндра 1. Соответственно измен етс  скорость перемещени  щтока 2.

При медленном движении щтока 2 происходит деформаци  заготовки рабочим органом пресса. Технологическа  нагрузка на шток 2 возрастает и в конце хода достигает такой величины, что давление в поршневой полости цилиндра 1 сравниваетс  с давлением в напорной магистрали 3. В этом случае давление по обе стороны поршн  8 одинаковое, поэтому поршень 8 не будет перемещатьс  в цилиндре-дозаторе 7 (при любом положении переключающего устройства 10), шток 2 остановитс . Так происходит необходимый по программе выстой рабочего органа. Рабочий ход на этом завершаетс .

После завершени  рабочего хода режим работы привода перестраиваетс  на обеспечение медленного отвода рабочего органа пресса от заготовки. Дл  этого вычислительный блок 12 выдает сигнал на переключение золотника гидрораспределител  11 в левое положение. При этом напорна  магистраль 3 подключаетс  к штоковой полости гидроцилиндра 1, а переключающее устройство 10 соедин етс  со сливом. Начинаетс  обратный ход штока 2. При этом переключающее устройство 10 по командам блока 14 попеременно подключает то одну, то другую полость дозатора 7 к поршневой полости цилиндра 1 и к сливу. Когда поршнева  полость цилиндра 1 соединена, например, с левой полостью дозатора 7, а его права  полость - со сливом, порщень 8 усилием подпора жидкости, вытесн емой из порщневой полости цилиндра 1, перемещаетс  вправо, доза жидкости из правой. полости дозатора 7 уходит на слив.

При переводе переключающего устройства 10 в другое положение жидкость из поршневой полости цилиндра 1, перемеща  порщень 8 влево, заполн ет правую полость дозатора 7, а из левой полости доза жидкости идет на слив. Таким образом, путем слива жидкости из порщневой полости цилиндра 1 небольшими дозами достигаетс  замедленный обратный ход штока 2.

По окончании замедленного отвода штока 2 вычислительный блок 12 выдает

команду на перевод золотника распределител  11 в нейтральное положение и перевод золотника распределител  6 в левое положение. Напорна  магистраль 3 соедин етс  со штоковой полостью цилиндра 1, а поршнева  полость последнего соедин етс  со сливом. Осуществл етс  ускоренный возвратный ход штока 2 (без участи  дозатора 7).

С окончанием возвратного хода цикл повтор етс .

При необходимости внести изменени  в описанный цикл достаточно набрать в вычислительном блоке 12 новую программу (кнопочнй набор). Каких-либо изменений в конструкции привода не требуетс .

Расширение технологических возможностей привода рассмотрим на примере работы привода, изображенного на фиг. 2.

Пор док работы привода аналогичен описанному с той лишь разницей, что распределитель 6 включаетс  в работу дл  перемещени  штока 2 в наладочном режиме, а цикл ускоренного перемещени  штока 2 осуществл етс  переключением золотника распределител  11 вправо и включением в работу среднего (по схеме) блока 14 формировани  рабочих команд, выполн ющего функцию ускоренного перемещени . Шток 2 ускоренно перемещаетс  с шагом, пропорциональным маневровому объему среднего цилиндра-дозатора 7, и со скоростью , определ емой частотой срабатывани  среднего переключающего устройства 10.

После совершени  ускоренного перемещени  щтока 2 вычислительным блоком 12 выдаетс  команда на отключение среднего блока 14 и включение в работу левого блока 14, выполн ющего функции точных перемещений. В этом случае включаетс  в работу и левое перемещающее устройство 10 (среднее переключающее устройство 10 не работает, находитс  в нейтральном положении ). Гидравлическа  емкость левого дозатора 7 меньше емкости среднего дозатора 7, поэтому перемещение штока 2 будет замедленным (при той же частоте команд), а точность перемещени  (и останова ) значительно выше, поскольку, чем меньше м.аневровый объем цилиндра-дозатора , тем меньше величина шагового перемещени  штока 2 и, следовательно, меньше ошибка в перемещении.

В момент по влени  на штоке 2 технологической нагрузки (момент соприкосновени  рабочего органа пресса с заготовкой ) в работу включаетс  правый блок 14, выполн ющий функцию регул тора давлени  рабочей жидкости в поршневой полости исполнительного цилиндра 1. Начинает работать правое переключающее устройство 10, и маневровый объем правого дозатора 7 в виде мелких доз поступает в полость цилиндра 1. Маневровый объем правого дозатора 7 выбираетс  весьма малым, но достаточным дл  нормальной работы исполнительного цилиндра 1 в пределах от минимального до номинального давлени  напорной магистрали 3. Следует иметь в виду, что привод не  вл етс  абсолютно жесткой системой, поскольку жидкость, заполн юща  его, хот  и в незначительной степени, но сжимаетс , имеют место упругие деформации элементов пресса, трубопроводов. Следовательно, чтобы поддерживать давление в поршневой полости исполнительного цилиндра на номинальном уровне, например при выстое рабочего органа , необходимо закачивать в нее дополнительный объем жидкости, что и выполн ет правый дозатор 7. За давлением в поршневой полости цилиндра 1 следит датчик 16, который сигнализирует в блок 12 об отклонени х давлени  от программы, а блок 12 в случае отклонени  давлени  дает команду на включение правого дозатора 7.

Увеличением числа дозаторов, имеющих разную емкость доз, полезный эффект соответственно увеличиваетс .

Экономический эффект от внедрени  изобретени  обеспечиваетс  за счет расширени  номенклатуры прессуемых изделий и уменьшени  эксплуатационных затрат, св занных с переналадкой пресса на другие режимы работы. иалп Hzm чапо /шн.

. 2 жЕк

Claims (1)

1. ПРИВОД ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА, содержащий исполнительный гидроцилиндр с поршневой и штоковой полостями, соединенными через распределитель с напорной магистралью и сливным баком, программное устройство для управления распределителем и цилиндр-дозатор с разделенными поршнем полостями, сое- диненными с двухпозиционным переключающим устройством, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей пресса за счет увеличения диапазона скоростей рабочих органов, он снабжен датчиком перемещения плунжера исполнительного гидроцилиндра, а также дополнительным распределителем, подключенным своим входом к напорной магистрали, а выходами — к штоковой полости исполнительного гидроцилиндра и к входу двухпозиционного переключающего устройства, последнее другим своим входом соединено с рабочей полостью исполнительного гидроцилиндра, при этом упомянутое программное устройство своим входом связано с датчиком перемещения плунжера исполнительного гидроцилиндра, а своим выходом — с двухпозиционным переключающим устройством.

   Фив. 1