SU871978A1

SU871978A1 - Percussion-action hydropneumatic apparatus

Info

Publication number: SU871978A1
Application number: SU792847094A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Васильевич Щепеткин; Юрий Иванович Эрминиди; Александр Петрович Сливенко; Надежда Андреевна Филатова; Василий Николаевич Кармалита; Норберт Николаевич Кан; Борис Васильевич Андреев; Игорь Иосифович Красовский; Герман Михайлович Егоров; Вера Александровна Рубенштейн
Original assignee: Карагандинский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт; Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт Гипроникель
Priority date: 1979-12-05
Filing date: 1979-12-05
Publication date: 1981-10-15

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в качестве исполнительного органа кузнечных, горных и строительно-дорожных машин, в которых необходимо создание ударных нагрузок.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used as the executive body of forging, mining and road-building machines, which require the creation of shock loads.

Известно гидропневматическое устройство ⁵ударного действия, содержащее силовой цилиндр с пневматической аккумулирующей и гидравлической взводящей полостями, разделенными плавающей диафрагмой, взаимодействующей со ступенчатым бойком, установленным в цилинд- ¹⁰ре, смонтированные в крышке силового цилиндра соосно бойку торцовое уплотнение и толкатель, связанный с гидроприводом через распределитель, а также постЬянно соединенный своей пневматической полостью с аккумулирующей ¹⁵полостью силового цилиндра гидропневматический аккумулятор с дополнительной гидравлической камерой, в которой установлен шток, жестко соединенный с распределителем сред аккумулятора [1].A hydro-pneumatic shock device ⁵ is known, comprising a power cylinder with a pneumatic accumulating and hydraulic cocking cavities separated by a floating diaphragm interacting with a step striker installed in a cylinder of ¹⁰ re, a mechanical seal and a pusher connected to the hydraulic actuator mounted coaxially to the striker through a hydraulic drive through distributor and postyanno coupled to its pneumatic cavity ¹⁵ with the storage cavity of the actuator hydropneumatic accumulator Torr with additional hydraulic chamber in which is mounted a rod rigidly connected to the media distributor battery [1].

Недостатками данного устройства являются низкая производительность и ненадежность его работы, что обусловлено наличием двух невза2 имосвязанных управляющих органов и разделением операций по управлению устройством во времени.The disadvantages of this device are the low productivity and unreliability of its operation, which is due to the presence of two unrelated2 related control bodies and the separation of operations for controlling the device in time.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности устройства.The purpose of the invention is improving the performance and reliability of the device.

Поставленная цель достигается за счет того, что гидропневматическое устройство ударного действия, содержащее силовой цилиндр с пневматической аккумулирующей и гидравлической взводящей полостями, разделенными плавающей диафрагмой, взаимодействующей со ступенчатым бойком, установленным в цилиндр, смонтированные в крышке силового цилиндра соосно бойку торцовое уплотнение и толкатель, связанный с гидроприводом через распределитель, а также постоянно соединенный своей пневматической полостью с аккумулирующей, полостью силового цилиндра гидропневматический аккумулятор с дополнительной гидравлической камерой, в которой установлен шток, жестко соединенный с разделителем сред аккумулятора, снабжено дифференциальным золотником, управляемым от указанного распределителя и соединяющим гидравлические полости ' силового цилиндра и аккумулятора между собой и с напорной и сливной магистралями гидропривода.This goal is achieved due to the fact that the hydropneumatic shock device containing a power cylinder with a pneumatic accumulating and hydraulic cocking cavities separated by a floating diaphragm interacting with a step striker installed in the cylinder, a mechanical seal and a pusher mounted in the cap of the power cylinder coaxially with a hydraulic actuator through a distributor, as well as constantly connected by its pneumatic cavity with an accumulating, power cylinder cavity pa hydropneumatic accumulator with the additional hydraulic chamber in which is mounted a rod rigidly connected to the battery separator medium is provided with a differential control piston, controllable by said distributor and connecting hydraulic cavity 'of the actuator and the accumulator to each other and with the pressure and return hydraulic drive highways.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of a device.

Устройство содержит силовой цилиндр 1, гидропневматический аккумулятор 2, распределитель 3, дифференциальный золотник 4, име-. ющий полости Ж и 3. В силовом цилиндре установлены ступенчатый боек 5, плавающая ди- j афрагма 6, верхняя крышка 7 с торцовым уплотнением 8 и толкателем 9.The device comprises a power cylinder 1, a hydropneumatic accumulator 2, a distributor 3, a differential spool 4, having-. the cavity C and 3. In the power cylinder there is a step striker 5, a floating di-aperture 6, a top cover 7 with a mechanical seal 8 and a pusher 9.

Ступенчатый боек 5 и плавающая диафраг• ма 6 совершают в цилиндре возвратно-поступательное движение и образуют две полости, одна из которых гидравлическая взводящая А, а другая пневматическая аккумулирующая Б. Гидравлическая полость верхней крышки В связана через распределитель 3 с напорной и сливной магистралями гидропривода и предназначе- _2Qна для управления толкателем 9. Камера Г постоянно сообщена с напорной магистралью.The step striker 5 and the floating diaphragm • MA 6 reciprocate in the cylinder and form two cavities, one of which is hydraulic cocking A and the other is pneumatic accumulating B. The hydraulic cavity of the top cover B is connected through the distributor 3 to the pressure and drain lines of the hydraulic actuator and intended _2Q on to control the pusher 9. Chamber D is constantly in communication with the pressure line.

Гидропневматический аккумулятор 2 имеет разделитель жидкостной и газовой сред 10, жестко соединенный со штоком 11. Пневматическая полость А аккумулятора постоянно сообщена ²⁵с аккумулирующей полостью Б ударного устройства, дополнительная гидравлическая камера Д соединена через золотник 4 с напорной и сливной магистралями гидропривода, а гидравлическая полость Е через золотник 4 соедине- ³⁰на с полостью А силового цилиндра и со сливной магистралью. Золотник 4 имеет по торцам полости Ж и 3. Полость 3 соединена через распределитель 3 с напорной и сливной магистралями, а полость Ж постоянно сообщена с напор- 35 ной магистралью.The hydropneumatic accumulator 2 has a liquid and gas separator 10, rigidly connected to the rod 11. The pneumatic cavity A of the accumulator is constantly connected ²⁵ with the accumulating cavity B of the percussion device, an additional hydraulic chamber D is connected through the spool 4 to the pressure and drain lines of the hydraulic actuator, and the hydraulic cavity E through spool 4 it is connected ³⁰ to the cavity A of the power cylinder and to the drain line. The spool 4 has the ends of the cavity Ж and 3. The cavity 3 is connected through the distributor 3 to the pressure and drain lines, and the cavity Ж is constantly in communication with the pressure line 35.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После взвода бойка полость В соединена распределителем 3 со сливной магистралью и толкатель 9 перемещается вверх под действи- 40 ем давления жидкости в полости Г. В замкнутой полости, образованной торцовым уплотнением 8 и кольцевым выступом бойка 5, давление газа понижается и боек 5 удерживается во взведенном состоянии за счет сил, действующих 45 на кольцевой выступ бойка 5 со стороны гидравлической полости А (этот период цикла показан на чертеже). Одновременно распределитель 3 соединяет полость 3 дифференциального элемента 4 с напорной магистралью и золотник, ₅θ перемещаясь, соединяет камеру Д аккумулятора с напорной магистралью гидропривода. Разделитель сред 10, перемещаясь вверх, сжимает газ в полости Б, а диафрагма 6 вытесняет жидкость из полости А силового цилиндра в по лость Е аккумулятора и подготавливает рабочий ход бойку 5. Для совершенствования рабочего хода достаточно переключением распределителя 3 подключить к напорной магистрали полость В. Толкатель 9, перемещаясь вниз, сжимает газ над бойком 5 и, нарушая равновесие, открывает его до торцового уплотнения 8. Под действием давления газа боек 5 разгоняется и совершает рабочий ход. Одновременно торцовая полость 3 золотника 4 сообщается через распределитель 3 со сливной магистралью. Перемещаясь под действием давления в полости Ж,' золотник подключает камеру Д и полость Е аккумулятора к сливной магистрали, а взводящую полость А силового цилиндра 1 к напорной магистрали гидропривода. Диафрагма 6 перемещает боек 5 вверх до упора в торцовое уплотнение 8, а разделитель сред 10 аккумулятора 2 под действием давления газа в полости Б перемещается вниз, вытесняя жидкость из камеры Д и полости Е в маслобак. Затем цикл повторяется.After the striker is cocked, the cavity B is connected by the distributor 3 to the drain line and the pusher 9 moves upward under the action of the fluid pressure in the cavity G. In the closed cavity formed by the mechanical seal 8 and the annular protrusion of the striker 5, the gas pressure decreases and the striker 5 is held in the cocked position condition due to the forces acting 45 on the annular protrusion of the striker 5 from the side of the hydraulic cavity A (this cycle period is shown in the drawing). At the same time, the distributor 3 connects the cavity 3 of the differential element 4 with the pressure line and the spool, ₅ θ moving, connects the battery chamber D with the pressure line of the hydraulic actuator. The media separator 10, moving upward, compresses the gas in the cavity B, and the diaphragm 6 displaces the liquid from the cavity A of the power cylinder into the cavity E of the battery and prepares the working stroke of the striker 5. To improve the working stroke, simply switch the distributor 3 to connect the cavity B. The pusher 9, moving downward, compresses the gas above the striker 5 and, disrupting the balance, opens it to the mechanical seal 8. Under the influence of gas pressure, the striker 5 accelerates and makes a working stroke. At the same time, the end cavity 3 of the spool 4 communicates through a distributor 3 with a drain line. Moving under the action of pressure in the cavity G, the spool connects the chamber D and the cavity E of the battery to the drain line, and the cocking cavity A of the power cylinder 1 to the pressure line of the hydraulic actuator. The diaphragm 6 moves the firing pin 5 up to the stop in the mechanical seal 8, and the media separator 10 of the battery 2 under the influence of gas pressure in the cavity B moves downward, displacing the liquid from the chamber D and cavity E into the oil tank. Then the cycle repeats.

Такое конструктивное решение позволяет за счет заме’ны двух управляющих органов одним сократить время одного цикла и упростить управление устройством.This design solution allows by replacing two governing bodies with one to reduce the time of one cycle and simplify device management.

Claims

The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used as the executive body of forging, mining and road construction machines, in which it is necessary to create shock loads. A hydropneumatic percussion device is known, which contains a ram cylinder with a pneumatic accumulator and a hydraulic platoon cavity separated by a floating diaphragm interacting with a stepped striker mounted in a shchindra, mounted in the lid of the ram cylinder coaxially striker face seal and a pusher connected to the hydraulic drive. distributor, as well as a hydropneumatic accumulator, which is permanently connected by its pneumatic cavity to the accumulating cavity of the power cylinder With an additional hydraulic chamber in which a rod is mounted, rigidly connected to the distributor of battery media 1. The disadvantages of this device are low productivity and unreliability of its operation, which is due to the presence of two unintegrated control bodies and the separation of control operations on the device in time. The purpose of the invention is to improve the performance and reliability of the device. The goal is achieved due to the fact that the hydropneumatic percussion device containing a power cylinder with pneumatic accumulating and hydraulic charging cavities separated by a floating diaphragm interacting with a stepped striker mounted in a cylinder mounted in the cylinder head coaxially face seal and a plunger mounted in the cylinder connected to the hydraulic drive through the distributor, as well as permanently connected by its pneumatic cavity with the accumulating, power cylinder cavity Indra hydropneumatic accumulator with an additional hydraulic chamber, in which a brush is installed, rigidly connected to the battery separator, is equipped with a differential spool controlled from the specified distributor and connecting the hydraulic cavities of the power cylinder and the accumulator between themselves and with the pressure and drain lines hydraulic drive. The drawing shows a schematic diagram of the device. The device contains a power cylinder 1, a hydropneumatic accumulator 2, a distributor 3, and a differential spool 4 having. W and 3 cavities. A stepped head 5, a floating diaphragm 6, a top cover 7 with a mechanical seal 8 and a pusher 9 are installed in the power cylinder. The stepped head 5 and a floating diaphragm 6 reciprocate in the cylinder and form two cavities, one of which hydraulic arming A, and the other pneumatically accumulating B. The hydraulic cavity of the upper crank B is connected via distributor 3 to the pressure and drain lines of the hydraulic drive and is designed to control the pusher 9. The chamber / constant with bschena with the pressure line. The hydropneumatic accumulator 2 has a liquid and gas separator 10, which is rigidly connected to the brush 11. The pneumatic cavity A of the accumulator is permanently connected to the accumulating cavity B of the percussion device, the additional hydraulic chamber L is connected through the slide 4 to the pressure and drain lines of the hydraulic drive, and the hydraulic cavity E is connected through the spool 4 to the cavity A of the power cylinder and to the drain line. The spool 4 has on the ends of the cavities Ж and 3. The cavity 3 is connected through the distributor 3 to the pressure and drain lines, and the cavity Ж is permanently connected to the pressure line. The device works as follows. After the striking of the striker, the cavity B is connected by the distributor 3 to the drain line and the pusher 9 moves up under the pressure of the fluid in the cavity G. In the closed cavity formed by the mechanical seal 8 and the annular protrusion of the striker 5, the gas pressure decreases and the striker 5 is held in the cocked state the account of the forces acting on the annular protrusion of the striker 5 from the side of the hydraulic cavity A (this period of the cycle is shown in the drawing). At the same time, the valve 3 connects the cavity 3 of the differential element 4 to the pressure line and the valve moves, connects the chamber D of the battery with the pressure line of the hydraulic drive. Medium separator 10, moving upwards, compresses the gas in cavity B, and diaphragm 6 displaces fluid from cavity A of the power cylinder into cavity E of the battery and prepares the working stroke to the striker 5. To switch the working stroke, it is sufficient to switch the distributor 3 to the pressure line cavity B. The pusher 9, moving downward, compresses the gas over the striker 5 and, breaking the equilibrium, opens it up to the mechanical seal 8. Under the pressure of the gas, the head 5 accelerates and makes a working stroke. At the same time, the end cavity 3 of the spool 4 is connected through the distributor 3 to the drain line. Moving under the action of pressure in the cavity J, the slide valve connects chamber D and cavity E of the accumulator to the drain line, and the charging cavity A of the power cylinder 1 to the pressure line of the hydraulic drive. The diaphragm 6 moves the striker 5 up to the stop into the mechanical seal 8, and the media separator 10 of the battery 2 moves downward under the action of gas pressure in B, displaces the fluid from chamber D and cavity f into the oil tank. Then the cycle is repeated. Such a constructive solution makes it possible, by replacing two control bodies with one, to reduce the time of one cycle and simplify device control. Claims of an Invention Hydropneumatic percussion device comprising a power cylinder with a pneumatic accumulating and hydraulic charging cavities separated by a floating diaphragm interacting with a stepped striker mounted in the cylinder, mounted in the cylinder head cover coaxially striked in the end face of the hydraulic cylinder and the plunger connected with the hydraulic actuator distributor, as well as permanently connected by its pneumatic cavity with the accumulating cavity of the power cylinder, hydropneumatic-g An accumulator with an additional hydraulic chamber in which a rod is mounted rigidly connected to the battery medium separator, characterized in that, in order to improve performance and reliability, it is equipped with a differential spool controlled from the specified distributor and connecting the hydraulic cavities of the power cylinder and battery between each other and from the pressure and discharge lines of the hydraulic drive. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in application No. 2597675 / 25-27, cl. 821 J7 / 28 ,, 03.04.78.