SU842007A1

SU842007A1 - Hydraulic press control system

Info

Publication number: SU842007A1
Application number: SU792797699A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Иванович Зотов; Георгий Георгиевич Грецкий; Виктор Семенович Трищенков; Владимир Александрович Рогожин; Виталий Эмильевич Ведман
Original assignee: Оренбургское Головное Конструкторскоебюро "Гидропресс"
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1979-07-16
Publication date: 1981-06-30

Description

Изобретение относитс к обработке металлов давлением и предназначено дл регулировани усили и скорос ти движени плунжера пресса. Известна система управлени гидра лическим прессом, котора содержит насос, соединенный через гидрораспределитель клапанного типа с поршневой и штоковой полост ми гидроцилинд ра. В магистрали штоковой полости установлено устройство регулировани усили и скорости движени штока, ко торое состоит из двух клапанов, пило та управлени и двухкаскадного поддерживающего клапана с обратным клапаном . Устройство регулировани усиЛИЯ и скорости движени штока позвол ет осуществл ть перелив рабочей жидкости из штоковой полости в порш невую, увеличива скорость движени штока на строго определенной величи не хода, котора устанавливаетс конечн1 .1м выключателем. По его команде пилот управлени отключает, перелив. /И, если в это врем еще нет технологической нагрузки, шток, начинает замедленное движение (т.е. без перелива ) П . В известной системе применен принцип ступенчатого регулировани усили и скорости движени штока, что снижает производительность пресса. Кроме того, управление штоковой полостью осуществл ют двухкаскадный поддерживающий клапан с обрат1гым клапаном и два переливных клапана с пилотом управлени , что значительно усложн ет систему. Цель изобретени - повьпиение производительности . Указанна цель достигаетс тем, что. в системе управлени 1идравлическим прессом, состо щей из насоса, соединенного нагнетательной магистралью через гидрораспрад,елитель с поршневой и штоковой полост ми гидроцилиндра пресса, в магистрали штоковой полости которого уст ано зле1ю устройство регулировани усили и скорости движени штока, включающее клапаны .управлени потоком и поддерживающий клапан, в надклапанной полости клапана управлени потоком установлен автоматический регул тор с индикаторным стержнем, управл юща полость которого соединена с поршневой полостью гидроцилиндра, а поддерживающий клапан выполнен в виде напорного клапана пр мого действи , и его вывод соединен с нагнетательной магистралью насоса до гидрораспределител .The invention relates to the processing of metals by pressure and is intended to control the force and speed of movement of the press plunger. A known control system of a hydraulic press, which contains a pump connected through a valve-type hydraulic valve to a piston and rod cavity of a hydraulic cylinder. A device for controlling the force and speed of movement of the rod, which consists of two valves, a pilot saw and a two-stage support valve with a non-return valve, is installed in the rod end of the rod cavity. The device for adjusting the force and speed of movement of the rod allows the working fluid to overflow from the rod end into the piston, increasing the speed of movement of the rod at a strictly defined stroke, which is set by the end switch. At his command, the pilot controls shut off, overflow. / And, if at this time there is still no technological load, the rod begins to slow motion (i.e., without overflow) P. In the known system, the principle of stepped control of the force and speed of movement of the rod, which reduces the performance of the press, is applied. In addition, the rod cavity is controlled by a two-stage backflow preventer valve and two overflow valves with a control pilot, which greatly complicates the system. The purpose of the invention is to show the performance. This goal is achieved by the fact that. In the control system of a hydraulic press consisting of a pump connected by an injection line through the hydraulic fuse, a coil with the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder of the press, in the stem of the rod cavity of which is installed a stem force and speed control device that includes flow control valves and supports valve, in the valve chamber of the flow control valve, an automatic regulator is installed with an indicator rod, the control cavity of which is connected to the piston strip Strongly cylinder, and supports the valve is designed as a pressure valve, direct effects, and its output is connected to the injection pump to the manifold valves.

Таким образом, в предлагаемой системе применен принцип автоматического регулировани усили и скорости движени штока в зависимости от технологической нагрузки во врем рабочего хода.Thus, in the proposed system, the principle of automatic control of the force and speed of movement of the rod depending on the technological load during the working stroke is applied.

На чертеже изображена предлагаема система управлени гидравлическим прессом.The drawing shows the proposed hydraulic press control system.

Система состоит из насоса 1, защищенного аварийным двухкаскадным предохранительным клапаном 2, в надклапанной полости которого установлен автоматический вспомогательньй клапан 3. В его седле 4 размещен запорный элемент 5, взаимодействукщий с пружиной 6, а управл юща полость 7соединена линией 8 с возвратной магистралью 9. Нагнетательна магистраль 10 соединена с гидрораспределителем 11, на хвостовике которого выполнен бурт 12, взаимодействумций со штоком 13 гидроблокировочного реле 14, которое св зано линией 15 с магистралью 16 поршневой полости 17 гидроцилиндра 18. Его штокова полость 19 магистралью 20 св зана с переливным клапаном 21, надклапанна полость 22 которого св зана гидравлической св зью 23 с автоматическим регул тором 24. В его седле 25 размещен клапан 26, взаимодействующий с одной стороны с регулировочной пружиной 27, с другой - с индикаторным стержнем 28, управл юща полость 29 которого соединена линией 30 с поршневой полостью 17..The system consists of a pump 1, protected by an emergency two-stage safety valve 2, in the supravalve cavity of which an automatic auxiliary valve 3 is installed. In its saddle 4 there is a locking element 5 interconnecting with spring 6, and the control cavity 7 is connected by line 8 with a return line 9. Discharge line 10 is connected to a hydraulic distributor 11, on the shank of which a collar 12 is made, interacting with the rod 13 of a hydroblock relay 14, which is connected by a line 15 to the main line 16 of a piston floor 17 of the hydraulic cylinders 18. Its stem cavity 19 is connected by a line 20 to an overflow valve 21, the valve 22 above which is connected by a hydraulic connection 23 with an automatic regulator 24. In its saddle 25 a valve 26 is located, which interacts on one side with an adjusting spring 27 on the other hand, with the indicator rod 28, the control cavity 29 of which is connected by line 30 with the piston cavity 17 ..

В магистрали 20 установлен поддерживающий клапан 31, выполненный в виде напорного клапана пр мого действи , вывод 32 которого соединен линией 33 с нагнетательной магистралью 10. Шток 34 гидроцилиндра 18 механически св зан со штангой 35, на KOTOрой установлены отключающие кулачки 36 и 37, взаимодействующие с управл к цим рычагом 38, один конец которого св зан с распределителем 11.In line 20, a supporting valve 31 is installed, made in the form of a direct-acting pressure valve, the output 32 of which is connected by line 33 to the discharge line 10. The stem 34 of the hydraulic cylinder 18 is mechanically connected to the rod 35, and the KOTOroy has disconnecting cams 36 and 37, which interact with controlling the lever 38, one end of which is connected to the distributor 11.

В средней части рычага снизу установлена подвижна опора 39, соединенна т гой 40 с маховиком управлени (не показан, а сверху - шток 41 гидроцилиндра 42 управлени . Он св занIn the middle part of the lever, a movable support 39 is mounted below, connected by a pull 40 to a control flywheel (not shown, and on top is a stem 41 of the control hydraulic cylinder 42. It is connected

линией 43 с насосом 44 управлени , который защищен предохранительным Клапаном 45 с пилотом 46 управлени В напорной магистрали 16 установлен двухкаскадный предохранительный клапан 47, надклапанна полость которого линией 48 соединена с дросселирующим плунжером 49, шарнирно закрепленным на рычаге 38 управлени , дл возвращени которого в исходное положение предусмотрена пружина 50.line 43 with a control pump 44, which is protected by a safety valve 45 with a pilot pilot 46 A two-stage safety valve 47 is installed in the pressure line 16, which has a valve valve 48 which is connected to the throttling plunger 49, hinged on the control lever 38, to return to its original position spring 50 is provided.

Система управлени гидравлическим прессом работает следующим образом.The control system of the hydraulic press works as follows.

В исходном положении рычаг 38 управлени устанавливает распредели-In the initial position, the control lever 38 sets the distribution

тель 11 в среднюю позицию, в которой все выводы соединены между собой и со сливом, а дроссельный плунжер 49в позицию, когда надклапанна полость предохранительного клапана 47 соединена со сливом и клапан 47 открыт. Поток рабочей Жидкости от основного насоса 1 по нагнетательной магистрали 10 через распределитель 11 и предо хранительньм клапан 47 направл етс The valve 11 is in the middle position, in which all the leads are interconnected and with the drain, and the throttle plunger 49 is in the position when the valve is above the valve cavity of the safety valve 47 is connected to the drain and the valve 47 is open. The flow of working fluid from the main pump 1 through the discharge line 10 through the valve 11 and the safety valve 47 is directed

на слий. Пилот 46 управлени соедин ет надклапаннзпо полость предохранительного клапана 45 со сливом, поэтому поток жидкости от насоса 44 управлени через открытый клапанon merge. The pilot 46 controls the valve above the valve chamber 45 with a drain, therefore the fluid flow from the control pump 44 through the open valve

45сливаетс в бак. Поддерживающий клапан 31 и переливной клапан 21 закрыты, они удерживают подвижные части пресса от самопроизвольного (под действием веса) опускани .45 is in the tank. The support valve 31 and the overflow valve 21 are closed, they keep the movable parts of the press from spontaneous (under the action of weight) lowering.

При нажатии на пульте управлени кнопки включаетс магнит 31, который переключает пилот 46 управлени в левую позицию, отсоедин надклапанную полость от слива. Предохранительный клапан 45 закрываетс , и насос 44 управлени развивает в магистрали 43 давление управлени . Под действием этого давлени шток 41 цилиндра 42 управлени перемещает вниз рычаг 38 управлени , который , враща сь вокруг кулачка 37 как вокруг опоры, перемещает вниз подвижную опору 39, дросселирукиций плунжер 49 и распределитель 11. Последний занимает позицию, в которой поток рабочей жидкости подаетс по магистрал м 10 и 16 в поршневую полост 17. Дросселирующий плунжер 49 перекрывает свободный слив из надклапанно полости предохранительного клапана 47 и образует такую дроссельную щель котора позвол ет создать на предохр нительном клапане 47- минимально необходимый подпор дл совершени холостого хода штока 34 вниз. Шток 34 быстро перемещаетс вниз. Рабоча жидкость из штоковой полости 9 по линии 20 через поддерживающий кла пан.31, который настроен на вес подвижных частей, по магистрал м 33 и 10 через гидрораспределитель 11 пере ливаетс в поршневую полость 17, уве личива скорость перемещени штока 34. Переливной клапан 21 в это врем закрыт, так как его надклапанна полость отсоединена от слива автоматическим вспомогательным регул тором 24, Пружина 27 регул тора настроена на максимальное давление, при которо шток 34 может на большой скорости {с переливом) , а значит с уменьшенным усилие, преодолевать технологическое сопротивление. При достижении в поршневой полости 17 этого давлени (оно подводитс по линии 30 в управл ющую полость 29) индикаторный стержень 28 перемещаетс до упора, преодолевает усилие пружины 27 и.отк рывает клапан 26. Надклапанна полость 22 по линии 23 соедин етс со сливом, и переливной клапан 21 откры ваетс , направл поток жидкости из штоковой полости 19 по магистрали 9 через гидрораспределитель 11 на слив в бак. Давление жидкости на выводе 32 равно рабочему давлению в нагнетательной магистрали 10, поэтому поддерживающий клапан 31 закрываетс . Таким образом, перелив прекращаетс , скорость штока 34 уменьшаетс , а усилие увеличиваетс , преодоле ва технологическое сопротивление. Рабочий ход продолжаетс на макси мальном усилии до тех пор, пока кула чок 36 не нажмет на рычаг 38 управде ни . Поворачива сь теперь вокруг опо ры 39 у рычаг 38 поднимает дросселирующий плунжер 49 и увеличивает дрос сельную щель. Подпор на .предохранительном клапане 47 уменьшаетс до величины, необходимой дл останова штока 34, то есть до момента, когда наступает равенство технологического сопротивлени обрабатываемой детали и давлени жидкости в поршневой полости 17. Если по условию работы требуетс еще переместить шток 34 вниз, то маховиком управлени через т гу 40 смещают подвижную оцору 39 на требуемое рассто ние. Плунжер 41 перемещает вниз рычаг 38 на это же рассто ние . Дроссельный плунжер 49 уменьшает дроссельную щель. Давление на клапане 47 возрастает и шток 34 перемещаетс вниз на заданную величину.. Известно, что при обработке многих материалов давлением (например запрессовке, выпрессовке, штамповке, выт жке, прессовании металлопорошков и других сыпучих материалов) сопротивление однотипных деталей бывает различным по высоте этой детали. Автоматический вспомогательный ре;ул тор 24 позвол ет Лроизвести автоматическое регулирование скорости и усили .движени штока (т.е. отключение перелива ) в зависимости от технологического сопротивлени детали и независимо от ее высоты. Если нет сопротивлени , шток 34 быстро (с переливом) перемещаетс вниз. Если сопротивление возрастает то перелив отключаетс регул тором 24 и клапаном 21 и шток 34 с максимальным усилием прессует деталь. Дл совершени хода штока 34 вверх нажимают кнопку на пульте управлени . Электромагнит 31 отключаетс , пилот 46 управлени переключаетс и соедин ет надклапанную полость предохранительного клапана 45 со сливом. Давление в магистрали 43 и гидроцилиндре 42 управлени падает до нул . Пружина 50 перемещает вверх рычаг 38 управлени , который, поворачива сь вокг руг кулачка 36, перемещает распределитель 1) и дроссельный плунжер 49 вверх. При этом дроссельна щель на плунжере 49 соедин ет со сливом надклапанную полость предохранительного клапана 47 раньше, чем распределитель , 11 соедин ет поршневую полость 17 и насос 1 со сливом. В это врем шток 13гидроблокировочного реле 14 взаимодействует с буртом 12 и преп тствует переключению распределител 11 до тех пор, пока в поршневой полости 17, магистрал х 16, 15 и 10 и в насосе 1 не будет сброшено давление. В противном случае сброс давлени происходит на распределителе I1 с гидравлическим ударом.When you press the button on the remote control, the magnet 31 turns on, which switches the control pilot 46 to the left position, disconnecting the over-valve cavity from the drain. The safety valve 45 is closed, and the control pump 44 develops control pressure in line 43. Under the action of this pressure, the rod 41 of the control cylinder 42 moves down the control lever 38, which, rotating around the cam 37 as around the support, moves down the movable support 39, throttling the plunger 49 and the distributor 11. The latter takes the position in which the flow of the working fluid is fed along lines 10 and 16 into the piston chamber 17. The throttling plunger 49 closes the free drain from the valve above the valve cavity of the safety valve 47 and forms such a throttling slit that allows the 47-m to be created on the safety valve Minimum required back-up to idle the rod 34 down. The rod 34 moves down quickly. The working fluid from the rod end 9 through line 20 through the supporting valve 31, which is adjusted to the weight of the moving parts, through line 33 and 10 through the valve 11 is transferred to the piston cavity 17, increasing the speed of movement of the rod 34. Overflow valve 21 this time is closed, since its super-valve cavity is disconnected from the drain by an automatic auxiliary regulator 24, the regulator spring 27 is set to the maximum pressure at which the rod 34 can at high speed (with overflow), and therefore with reduced effort, Leave technological resistance. When this pressure is reached in the piston cavity 17 (it is brought along line 30 into the control cavity 29), the indicator rod 28 moves to the stop, overcomes the force of the spring 27 and then opens valve 26. The valve valve 22 connects to the drain 23 the overflow valve 21 is opened, directing the flow of fluid from the rod end 19 through line 9 through the valve 11 to discharge into the tank. The fluid pressure at terminal 32 is equal to the operating pressure in the discharge line 10, therefore, the support valve 31 is closed. Thus, the overflow stops, the speed of the rod 34 decreases, and the force increases, overcoming the process resistance. The working stroke continues at maximum force until the cam 36 presses the control lever 38. Turning now around the bearing 39, the lever 38 raises the throttling plunger 49 and increases the throttle clearance. The support on the safety valve 47 is reduced to the magnitude necessary for stopping the rod 34, i.e., to the moment when the technological resistance of the workpiece equals to the pressure of the fluid in the piston cavity 17. If the operating condition requires another movement of the rod 34 down, the flywheel control through the chu 40, the movable chopper 39 is shifted to the required distance. The plunger 41 moves down the lever 38 to the same distance. The throttle plunger 49 reduces the throttle gap. The pressure on the valve 47 increases and the rod 34 moves downward by a predetermined amount. It is known that when processing many materials with pressure (for example pressing, extruding, stamping, stretching, pressing metal powders and other bulk materials), the resistance of the same parts varies in height. . Automatic auxiliary re; stator 24 allows Lroizveti to automatically regulate the speed and force of the rod displacement (i.e., overflow shutdown) depending on the technological resistance of the part and regardless of its height. If there is no resistance, the rod 34 rapidly (with overflow) moves down. If the resistance increases, the overflow is switched off by the regulator 24 and the valve 21 and the rod 34 presses the part with maximum force. To move the stem 34 up, press a button on the control panel. The electromagnet 31 is turned off, the pilot 46 of the control switches and connects the valve chamber above the valve to the drain valve 45. The pressure in line 43 and control hydraulic cylinder 42 drops to zero. The spring 50 moves upward the control lever 38, which, turning around the cam 36, moves the distributor 1) and the throttle plunger 49 upwards. In this case, the throttling slit on the plunger 49 connects with the drain the valve valve cavity 47 before the valve, 11 connects the piston cavity 17 and the pump 1 with the drain. At this time, the rod 13 of the anti-blocking relay 14 interacts with the collar 12 and prevents the distributor 11 from switching until the piston cavity 17, lines 16, 15 and 10 and the pressure in the pump 1 is released. Otherwise, the pressure is released at the distributor I1 with a water hammer.

Разгрузка надклапаниой полости через дроссельную щель плунжера 49 позвол ет медленно открыть предохр нительный клапан 47, в результате сброс давлени в системе происходит плавно и безударно. После падени давлени шток 13 гидроблокировочного реле )4 возвращаетс в исходное положение, выход из зацеплени с буртом 12. Распределитель 1I перемещаетс в крайнее верхнее положение { нижн позици по чертежу), соедин магистраль 16 со супином, а напорную магистраль 9 с переливным клапаном 21. Клапан открываетс , вытесн жидкость из надклапанной полости через дроссель в магистраль 20, и рабоча жидкость от насоса 1 поступает в штоковую полость 19. Поддерживающий клапан 31 давлением жидкости от насоса, подводимой по гидравлической св зи 33 на вывод 32, закрываетс . Происходит возвратньш ход щтока 34. Рабоча жидкость из поршневой полости 17 сливаетс в бак через открытые предохранительный клапан 47 и распределитель I1. Возвратный ход происходит до тех пор, пока кулачок 37 не. нажмет на рычаг 38 управлени , который поворачива сь вокруг опоры (штока 41), возвращает дросселирующий плунжер 49 и гидрораспределитель 11 в исходное положение.Relieving the valve cavity through the throttling slit of the plunger 49 allows the relief valve 47 to open slowly, as a result of which the pressure in the system is released smoothly and without shock. After the pressure drops, the rod 13 of the hydraulic blocking relay 4 returns to its original position, disengages from the collar 12. The distributor 1I moves to the extreme upper position (lower position in the drawing), connects the main 16 to the supine, and the pressure main 9 with the overflow valve 21. The valve is opened, the liquid is expelled from the valve cavity through the choke into the line 20, and the working fluid from the pump 1 enters the rod cavity 19. The supporting valve 31 is pressurized by the fluid supplied by the pump 33 and the output 32, is closed. A return stroke of the brush 34 occurs. The working fluid from the piston cavity 17 is discharged into the tank through the open safety valve 47 and the valve I1. The return stroke occurs until the cam 37 is not. presses the control lever 38, which rotates around the support (stem 41), returns the throttling plunger 49 and the control valve 11 to the initial position.

Предохранительный клапан 47 вл етс регул тором рабочего давлени . Предохранительный клапан 2 вл етс аварийным, он обычно настраиваетс на давление на 10-15% вьппе номинального . Этот же клапан с автоматическим вспомогательным клапаном 3 служит дл защиты возвратной магистрали 9 и штоковой полости 19 от мультипликации рабочей жидкости во врем рабочего хода или от превышени давлени при обратном ходе, если имеетс сопротивление в паре деталь-инструмент. При повьщ1ении давлени в магистрали 9 запорный элемент 5 автоматического вспомогательного клапана 3 преодолевает усилие пружины 6, перемещаетс до упора в седло 4 и соедин ет надклапанную полость клапана 2 со сливом . Клапан 2 открываетс , разгружае систему и насос от перегрузки, устран аварийную ситуацию.The safety valve 47 is an operating pressure regulator. The safety valve 2 is emergency, it is usually adjusted to a pressure of 10-15% higher than nominal. The same valve with an automatic auxiliary valve 3 serves to protect the return line 9 and the rod cavity 19 from multiplying the working fluid during the working stroke or from overpressure during the return stroke if there is resistance in the tool-pair pair. When the pressure in line 9 is increased, the locking element 5 of the automatic auxiliary valve 3 overcomes the force of the spring 6, moves up to the stop in the seat 4 and connects the valve valve cavity 2 to the drain. The valve 2 opens, unloading the system and the pump from overload, eliminating an emergency.

Таким образом, применение в предлагаемой системе автоматического регулировани усили и скорости движени штока пресса во врем рабочего хода с помощью простых по схемам и конструкции гидроарпаратов позвол ет увеличить производительность пресса и упростить систему его управлени .Thus, the use in the proposed system of automatic control of the force and speed of movement of the press stem during the working stroke using simple diagrams and design of hydraulic devices allows increasing the productivity of the press and simplifying its control system.

Claims

1. Patent of Great Britain 1313876, cl. F I P, pub. 1973.