SU891485A1 - Система управлени гидравлическим прессом - Google Patents

Description

(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРЕССОМ

1

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к системам управлени  гидравлическими прессами.

Известна система управлени  гидравлическим прессом, содержаща  насос, соединенный через блок клапанного распределени  с главным гидроцилиндром и с устройством дл  гашени  ударов во врем  вырубки, состо щим из амортизирующих гидроцилиндров , на линии слива из которых установлен дроссельный клапан 1.

Недостатком известной системы  вл етс  низка  эффективность гашени  ударов и мала  производительность пресса;

Цель изобретени  - повышение эффективности гашени  ударов и производительности пресса.

Указанна  цель достигаетс  тем, что система управлени  гидравлическим прессом, содержаща  насос, соединенный через блок клапанного распределени  с главным гидроцилиндром и с устройством дл  гашени  ударов во врем  вырубки, состо щим из амортизирующих гидроцилиндров, на линии слива из которых установлен дроссельный клапан, снабжена редукционным клапаном, полость подводимого давлени  которого

соединена с амортизирующими гидроцилиндрами , полость редуцированного давлени  - с подводом к дроссельному клапану, а пружинна  полость - с отводом от дроссельного клапана.

На фиг. 1 представлена схема системы управлени  гидравлическим прессом; на фиг. 2 - графики изменени  рабочего давлени  в системе; на фиг. 3 - графики изменени  скоростей ползуна пресса.

Система управлени  гидравлическим

)0 прессом состоит из насоса 1, защищенного от перегрузок предохранительным клапаном 2 и соединенного через блок 3 клапанного распределени  трубопроводом 4 с баком 5 выполнени , трубопроводом 6 - с порщневой полостью 7 главного гидроци15 линдра 8, трубопроводом 9 - со щтоковой полостью 10 и с управл емой полостью (на чертеже не показана) клапана 11 наполнени  и трубопроводом 12 с амортизирующими гидроцилиндрами 13. Они установлены на ползуне 14, закрепленном на

20 штоке 15. Плунжеры 16 пружинами 17 выдвинуты из гильз 18 в исходное положение и при ходе ползуна вниз соприкасаютс  с регулируемыми упорами 19, расположен1Ы .МИ в пинией поперечине 20. На ней устаliOK/ieaa Vrirpnua 21 с лнстовой заготовкой 22 юрую должен вырубить по лини м 23 .уапсон 24. Полости 25 соединены трубоп}1 ()водом 26 с полостью 27 подводимого .ишлени  редукционного клапана 28. В его корпусе 29 расположен запорный орган 30. Зазор между кромками 31 и 32 образует автоматический дроссель 33, за которым расположена полость редуцированного давлени  34, соединенна  с подводом 35 регулируемого дроссел  36, отвод 37 которого соединен со сливом и с управл емой пружинной полостью 38, в которой установлена пружина 39. Конечный выключатель 40 обеспечивает остановку ползуна в верхнем положении; конечный выключатель 41 обеспечивает касание амортизирующих гидроцилиндров 13 с упорами 19; конечный выключатель 42 останавливает движение ползуна , разгружает систему и возвращает ползун вверх. Конечные выключатели привод тс  в действие кулачками 43 и 44. График а на фиг. 2 отображает изменение рабочего давлени  в системе, определ емого технологическим сопротивлением металла при вырубке; график б - изменение давлени  в амортизирующих гидроцилиндрах 13, определ емого усилием главного гидроцилиндра 8; график в - изменение давлени  в главном гидроцилиндре 8, определ емого суммарным сопротивлением от технологической нагрузки и амортизирующих гидроцилиндров. Участок г оси абсцисс (фиг. 2) соответствует времени совместного движени  ползуна 14 и амортизирующих гидроцилиндров 13, когда их плунжеры 16 наход тс  на упорах 19 еще до встречи пуансона 24 с заготовкой 22; участок о - времени прохождени  пуансона через заготовку, т. е. времени вырубки; участок е - времени прохождени  ползуна 14 после вырубки до конечного выключател  42; участок ж - времени разгрузки системы. График 3 на фиг. 3 отображает изменение скорости при вырубке, когда на сливе из амортизирующих гидроцилиндров установлен нерегулируемый дроссель, а площадь фигуры и равна величине пути, пройденного ползуном за врем  е; график к отражает закон изменени  скорости, когда на сливе из амортизирующих гидроцилиндров установлен редукционный клапан 23, а площадь фигуры л равна пути, пройденному ползуном за врем  д. Отнощение площади фигуры и ко времени д равно значению средней скорости ползуна в случае установки на слив из амортизирующих гидроцилиндров нерегулируемого дроссел , а отнощение площади фигуры л ко времени д равно значению скорости ползуна, когда на сливе из амортизирующих гидроцилиндров установлен редукционный клапан с регулируемым дросселем (предлагаемое рещение). Система управлени  гидравлическим прессом работает следующим образом. В исходном положении ползун 14 находитс  вверху. При запуске электродвигател  (на черетже не показан) насос 1 работает на слив рабочей жидкости через гидроблок 3 клапанного распределени  по трубопроводу 4 в бак 5 наполнени . Штокова  полость 10 заперта поддерживающей системой в гидроблоке 3 клапанного распределени . По команде с пудьта управлени  прессом (на чертеже не показан) на ход ползуна 14 вниз поддерживающа  система соедин ет щтоковую полость 10 со сливом, и ползун 14 быстро опускаетс  вниз под действием веса подвижных частей. Клапан 11 наполнени  открываетс  за счет разрежени  в порщневой полости 7, котора  заполн етс  рабочей жидкостью из бака 5 наполнени . Кроме того, в порщневую полость 7 через блок 3 клапанного распределени  по трубопроводу 6 подаетс  поток рабочей жидкости от насоса 1. Быстрое движение ползуна 14 продолжаетс  до конечного выключател  41, который подает команду и клапанный блок 3 распределени  переключает свободный слив из щтоковой полости 10 на слив с подпором дл  компенсации веса подвижных частей. Скорость движени  ползуна 14 уменьшаетс , клапан 11 наполнени  закрываетс  и дальнейшее движение ползуна осуществл етс  потоком рабочей жидкости от насоса 1. Конечный выключатель 41 устанавливаетс  таким образом, что к моменту его нажати  кулачком 44 плунжеры 16 амортизирующих гидроцилиндров 13 встали на упоры 19, а пуансон 24 еще не коснулс  заготовки 22. При движении ползуна 14 вниз гильзы 18 амортизирующих гидроцилиндров 13 также перемещаютс  вниз, а плунжеры 16 остаютс  неподвижными. Рабоча  жидкость из полостей 25 по трубопроводам 12 и 26 вытесн етс  на слив через автоматический дроссель 33 редукционного клапана 28 и через регулируемый дроссель 36. Редукционный клапан 28 и дроссель 36, соединенные по схеме, данной на фиг. 1, по существу представл ют собой регул тор расхода, который обеспечивает посто нный и не завис щий от давлени  в полости 27 расход рабочей жидкости, изливаемой из амортизирующих гидроцилиндров 13. Регул тор расхода работает следующим образом. Поток сливаемой жидкости, проход  через регулируемый дроссель 36, создает между подводом 35 и отводом 37 перепад давлени , который действует на запорный орган 30 со стороны полости редуцированного давлени  34, преодолевает усилие пружины 39 и перемещает запорный орган 30

вверх (по чертежу). Рассто ние мсжду кромками 31 и 32, а значит и проходное сечение автоматического дроссел  33, уменьшаетс . В зависимости от перепада давлени  между полост ми 27 и 34 через автоматический дроссель 33 осуществл етс  определенный расход рабочей жидкости. Если увеличить в полости 27 рабочее давление, то соответственно увеличитс  перепад давлени  между полост ми 27 и 34. Расход рабочей жидкости через автоматический дроссель 33 и регулируемый дроссель 36 увеличитс . Перепад давлени  на дросселе 36 между подводом 36 и отводом 37 возрастает и на большую величину переместит запорный орган 30 вверх. Проходное сечение автоматического дроссел  36 уменьшитс , создава  дополнительное сопротивление потоку рабочей жидкости л уменьша  ее расход за счет этого до прежней величины.

Если давление в полости 27 уменьшаетс , то перепад давлени  между полост ми 27 и 34 становитс  меньше. Соответственно уменьшаетс  расход жидкости через автоматический дроссель 33 и регулируемый дроссель 36. Перепад давлени  между подводом 35 (полостью редуцированного давлени  34) и отводом 37 (управл емой пружинной полостью 38) уменьшаетс . Пружина 39 перемеш,ает запорный орган 30 вниз, увеличива  проходное сечение автоматического дроссел  33. Сопротивление потоку рабочей жидкости уменьшаетс  и ее расход через автоматический дроссель 33 увеличиваетс  до прежней величины.

Таким образом, редукционный клапан 28 и регулируемый дроссель 36 автоматически обеспечивают посто нный и независимый от давлени  в полости 27 (в амортизируюш ,их гидроцилиндрах 13) расход рабочей жидкости.

Величина расхода устанавливаетс  настройкой регулируемого дроссел  36. При уменьшении его проходного сечени  расход жидкости через автоматический дроссель 33 уменьшаетс . И наоборот, максимальный перепад на регулируемом дросселе 36 может быть установлен на величину усили  пружины 39, отнесенного к плош,ади запорного органа 30.

В предлагаемой системе регулируемый дроссель 36 настраиваетс  таким образом, чтобы расход сливаемой из амортизирующи х гидроцилиндров 13 жидкости был меньше , чем расход насоса 1, Подаваемый в поршневую полость 7 главного гидроцилиндра 8. Так как плошадь поршневой полости 7 и суммарна  плош,адь амортизирующих гидроцилиндров 13 равны, а расход рабочей жидкости от насоса 1 больше, чем сливаемой жидкости из амортизирующих гидроцилиндров 13, то избыток жидкости поднимает рабочее давление в главном гидроцилиндре 8 и амортизирующих гидроцилиндрах 13 до величины настройки предохранительного клапана 2 и через него сливаетс  в бак.

Этот избыток расхода жидкости и сопротивление автоматического дроссел  33 поддерживает давление в главном гидроцилиндре 8 и амортизирующих гидроцилиндрах 13 одинаковым и посто нным на всем участке рабочего хода ползуна 14 (графики за врем  б и в на фиг. 2) до соприкосновени  пуансона 24 с заготовкой 22, т. е. станина цресса и гидросистема оказываютс  нагруженными рабочим усилием. При внедрении пуансона 24 в заготовку 22 возрастает технологическа  нагрузка по графику а.

Как уже отмечалось, особенностью системы гашени  ударов при вырубке с помощью амортизирующих гидроцилиндров  вл етс  то, что противодействующее усилие (сумма технологической нагрузки и усили  амортизирующих гидроцилиндров 13) на любом участке рабочего хода равно усилию главного гидроцилиндра 8. Поэтому при увеличении технологического сопротивлени  дол  усили  главного гидроцилиндра 8 на преодоление этого сопротивлени  также возрастает, а дол  усили  главного гидроцилиндра 8, создающа  давление рабочей жидкости в амортизирующих гидроцилиндрах 13, соответственно уменьшаетс . Следовательно , на участке рабочего хода, когда растет технологическое сопротивление (график а) рабочее давление в амортизирующих гидроцилиндрах 13, трубопроводах 12 и 26 и в полости 27 редукционного клапана 28 уменьшаетс  (по графику б). Проходное сечение автоматического дроссел  33 соответственно увеличиваетс , поддержива  расход сливаемой жидкости посто нным, т. е. ползун 14 проходит этот участок рабочего хода внедрени  в заготовку 22 с неизменной скоростью.

В момент скола (разрушени ) заготовки по лини м 23 резко (за 0,001-0,003 с) падает технологическое сопротивление, и соответственно возрастает давление в амортизирующих гидроцилиндрах 13, трубопроводах 12 и 26 и в полости 27 (график б). Соответственно этому увеличиваетс  перепад давлени  между полост ми 27 и 34 и уменьшаетс  (как уже отмечалось) проходное сечение автоматического дроссел  33, поддержива  в амортизирующих гидроциг линдрах рабочее давление и посто нный расход сливаемой жидкости, а следовательно , посто нной скорости ползуна 14 при вырубке (график к на фиг. 3).

Claims (1)

1. Таким образом, происходит вырубка (с резким сколом заготовки), а станина пресса и его гидросистема остаютс  нагруженными рабочим усилием, т. е. вырубка происходит без динамического удара. Ползун 14 продолжает свое движение вниз после вырубки до конечного выключател  42 с нагруженной рабочим усилием станиной и гидросистемой (графики давлений и скорости на участке хода за врем  е на фиг. 2 и 3). Конечный выключатель 42 подает команду на разгрузку системы и возвратный ход ползуна 14. Разгрузка системы путем сброса рабочего давлени  из поршневой полости 7 главного гидроцилиндра 8 производитс  плавно и безударно любым известным способом . В предлагаемой системе сброс давлени  в главном гидроцилиндре 9 осуществл етс  следующим образом. По команде конечного выключател  42 блок клапанного распределени  переключает погок рабочей жидкости от насоса 1 в щтоковую полость 10. Одновременно давление подводитс  в управл ющую полость клапана 11 наполнени . Оно открывает клапан-декомпрессор (на чертеже не показан), который имеет определенной формы проходное сечение. За счет этого происходит быстрый и безударный сброс всего объема сжатой жидкости из порщневой полости . в бак 5 наполнени . Давление в главном гидроцилиндре 8 падает до нул . По мере падени  давлени  в главном гидроцилиндре уменьщаетс  давление в амортизирующих гидроцилиндрах 13. После этого открываетс  основной клапан 11 наполнени  и ползун быстро перемещаетс  вверх, вытесн   рабочую жидкость из поршневой полости 7 через клапан 11 наполнени  в бак 5 наполнени . Движение продолжаетс  до конечного выключател  40, по команде которого гидросистема приводитс  в исходное положение Таким образом, регул тор расхода, состо щий из редукционного клапана и регулируемого дроссел , установленный на сливе из амортизирующих гидроцилиндров, позвол ет автоматически и независимо от технологической нагрузки и температуры рабочей жидкости полностью гасить удары во врем  вырубки путем изменени  проходного сечени  автоматического дроссел  редукционного клапана. При этом обеспечиваетс  посто нство скорости перемещени  ползуна во врем  вырубки независимо от технологической нагрузки, что позвол ет значительно повысить производительность труда. Формула изобретени  Система управлени  гидравлическим прессом, содержаща  насос, соединенный через блок клапанного распределени  с главным гидроцилиндром и с устройством дл  гашени  ударов во врем  вырубки, состо щим из амортизирующих гидроцилиндров, на линии слива из которых установлен дроссельный клапан, отличающа с  тем, что, с целью повыщени  эффективности гащени  ударов и производительности пресса при вырубке, она снабжена редукционным клапаном , полость подводимого давлени  которого соединена с амортизирующими гидроцилиндрами , полость редуцированного давлени  - с подводом к дроссельному клапану, а пружинна  полость - с отводом от дроссельного клапана. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 2372023, кл. В 30 В 15/00, 1977 (прототип).

   Фuг.f