UA123435U - Система керування пароповітряним молотом - Google Patents

Abstract

Система керування пароповітряним молотом має замковий клапан, пневморозподільники клапанів керування робочим циліндром і замкового клапана, клапани керування робочого циліндра, які взаємодіють з двоплечим важелем. Додатково система має пневмогідравлічні циліндри, які взаємодіють з клапанами керування робочим циліндром.

Description

Корисна модель належить до галузі обробки металів тиском, а саме до пароповітряних молотів, і може бути використана в машинобудуванні при виготовленні систем керування молота.

Під час виконання кувальних операцій з використанням кувального молота потрібна різна за величиною енергія удару.

Відомий пристрій керування кувальним молотом, що містить розподільний золотник, кінематично пов'язаний з сервоциліндром, який, у свою чергу, кінематично пов'язаний з виконавчим циліндром у вигляді пневматичного механізму який має вісім фіксованих положень, що визначають вісім рівнів енергії удару (див. наприклад книгу: Живов Л.І., Овчинников А.Г. "Ковальсько-штампувальне устаткування. Молоти. Гвинтові преси. Ротаційні і електрофізичні машини". - К.: Вища школа, 1985. - С. 41, фіг. 2.15).

Недоліком відомого пристрою керування кувальним молотом є складність та недостатня точність регулювання енергії удару.

Вищеназваний недолік усунений в іншому, відомому пристрої керування кувальним молотом, який містить розподільний золотник, що кінематично пов'язаний з шаблеподібним важелем і шток-поршнем сервоциліндра, виконавчий циліндр, що встановлений на станині, задавальний циліндр, який гідравлічно зв'язаний з виконавчим циліндром і привід регулювання енергії удару. Останній встановлений співвісно до сервоциліндра, при цьому шток-поршень задавального циліндра кінематично зв'язаний з приводом регулювання енергії удару, а шток- поршень виконавчого циліндра забезпечений упором. Привід регулювання енергії удару виконаний у вигляді кінематичної пари гвинт-гайка. Гвинт забезпечений маховиком.

Регулювання енергії удару забезпечується обертанням маховика гвинта в ту або іншу сторону і відповідно переміщенням шток-поршня задавального циліндра (див. наприклад патент України

Мо 18807 МПК (2006) В21.) 7/00, опублік. 25.12.1997, бюл. Мо 6).

Недоліком вище зазначеного пристрою керування кувальним молотом є низька швидкість переналаштування, а також складність автоматизації системи регулювання енергії удару.

Відома також система керування кувальним молотом, яка містить клапани керування робочим циліндром які сполучені каналами з поршневою і штоковою порожнинами циліндра молота. Клапан керування містить поршні, які жорстко закріплені на штоку. Поршні клапанів

Зо керування забезпечені повертальними пружинами. Клапани керування приводяться в дію за допомогою пневматичних циліндрів керованих пневморозподільником. Система керування кувальним молотом також містить замковий клапан. Також система керування кувальним молотом забезпечена двоплечим важелем, кінці якого взаємодіють із штоками клапанів керування і забезпечують їх синхронне переміщення, (див. наприклад патент України Мо 103951

МПК (2006.01) В21у) 7/24, опублік. 12.01.2016, бюл. Мо 1).

Відомий пристрій є найбільш близьким до заявленої корисної моделі і може бути прийнятий за прототип по сукупності істотних ознак: клапани керування робочим циліндром, замковий клапан, двоплечий важіль.

Головним недоліком прототипу є малий строк служби кінематично зв'язаної системи двоплечого важеля, гідроциліндра та штоків клапанів управління молотом, також складність кінематичної схеми, і як наслідок, її низька надійність.

Іншим істотним недоліком найближчого аналога є збільшений габаритний розмір молота, що ускладнює його обслуговування.

В основу корисної моделі поставлено задачу підвищити продуктивність і ефективність роботи пароповітряного молота за рахунок технічного результату, що полягає у скороченні часу на переналаштування енергії удару.

Поставлена задача вирішується тим, що в системі керування молотом, що включає клапани керування робочим циліндром, замковий клапан, пневморозподільники та двоплечевий важіль, відповідно до корисної моделі, привід регулювання енергії удару виконаний у вигляді двох пневмогідравлічних циліндрів, забезпечених гідро- та пневмосистемами і апаратурою керування, при цьому поршні пневмогідроциліндрів взаємодіють з клапанами керування робочим циліндром молота.

Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом існує.

Тільки завдяки тому, що система керування кувальним молотом обладнана пневмогідравлічними циліндрами, поршні яких кінематично зв'язані з клапанами керування робочим циліндром, дозволило зменшити кількість компонентів в управляючому ланцюзі, що обумовлює скорочення часу на регулювання енергії удару.

Вказаний технічний результат не можливо отримати, якщо з приведеної сукупності істотних 60 ознак виключити будь-який.

Корисна модель пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 - клапани в положенні максимальної енергії удару молота; на фіг. 2 - клапани в положенні мінімальної енергії удару молота. Система керування кувальним молотом (див. фіг. 1) містить клапани керування 1, 2, З та 4, сполучені каналами з поршневою і штоковою порожнинами робочого циліндра молота 5. Клапани керування 1 та 2 встановлені на штоку 6, на якому також жорстко закріплений поршень 7. Клапани керування З та 4 встановлені на штоку 8, на якому також жорстко закріплений поршень 9. Клапани керування забезпечені повертальними пружинами. Система керування кувальним молотом також містить замковий клапан 10. Керування замковим клапаном 10 виконують за допомогою циліндра пневмоприводу 11. Синхронізація роботи клапанів 1, 2, З та 4 забезпечується за допомогою двоплечого важеля 12, кінці якого взаємодіють із штоками 6 і 8 клапанів керування таким чином що, опускання штока 6 забезпечує синхронне переміщення вверх штока 8 на цю ж величину і навпаки.

Відмінністю корисної моделі є те, що система керування кувальним молотом забезпечена двома пневмогідравлічними циліндрами 13 та 14, які в свою чергу складаються з двох циліндрів, гідравлічних 15, 16 та пневматичних 17, 18 відповідно. Циліндри забезпечені гідро та пневмосистемами.

Система керування кувальним молотом працює таким чином.

У кувальному молоті як робоче тіло може використовуватися як стиснуте повітря, так і перегріта пара. Розглянемо роботу кувального молота на прикладі використання у молоті стиснутого повітря, що надходить з цехової системи стиснутого повітря.

Для підйому верхнього бойка кувального молота в крайнє верхнє положення, забезпечують подачу стиснутого повітря в штокову порожнину робочого циліндра 5 (див. фіг. 1). Для цього поршень замкового клапана 10 переводиться в крайнє нижнє положення, забезпечуючи подачу стиснутого повітря в пневмосистему кувального молота. Водночас, за допомогою пневматичного циліндра 17, переводять шток б в крайнє нижнє положення, який при цьому відчиняє клапан 2, а шток 8 переміщують пневмоциліндром 18 в крайнє верхнє положення, відчиняючи клапан 3, поєднуючи поршневу частини робочого циліндра зі зовнішнім середовищем. Стиснуте повітря з магістралі через замковий клапан 10 та клапан керування 2

Зо подається в штокову порожнину робочого циліндра 5. Під дією тиску стиснутого повітря поршень із штоком робочого циліндра 5 і бойком переміщуються вгору. Таке виконання системи керування кувальним молотом забезпечило підйом поршня з штоком і бойком вгору і утримання його в верхньому положенні.

Для виконання кування (удару бойка молота по викуванці) забезпечують подачу стиснутого повітря в поршневу порожнину робочого циліндра 5. Для цього поршень замкового клапана 10 переводиться в крайнє нижнє положення, забезпечуючи подачу стиснутого повітря в пневмосистему кувального молота. Водночас, за допомогою пневмоциліндра 18, переводять шток 8 в крайнє нижнє положення, який при цьому відчиняє клапан 4, а шток 6 переміщують пневмоциліндром 17 в крайнє верхнє положення відчиняючи клапан 1, поєднуючи підпоршневу порожнину робочого циліндра зі зовнішнім середовищем. Стиснуте повітря з магістралі через замковий клапан 10 та клапан керування 4 подається в поршневу порожнину робочого циліндра 5. Під дією тиску стиснутого повітря поршень із штоком робочого циліндра 5 і бойком переміщуються вниз, забезпечуючи удар робочої поверхні бойок по виковці. Відпрацьоване стиснуте повітря, що витісняється з штокової порожнини робочого циліндра 5 через клапан керування 1 потрапляє на зовні. Таким чином забезпечений удар бойка кувального молота по виковці.

Регулювання енергії удару бойка здійснюють за рахунок обмеження переміщення штоків б та 8, за допомогою гідравлічних циліндрів 15 та 16. Таким чином зменшуючи потік стиснутого повітря через клапани керування 1, 2, 3, та 4. Так, в режимі "Робочий хід з максимальною енергією удару бойка" (див. фіг. 1) шток гідроциліндра 15 та 16 максимально всунуті, а в режимі "Робочий хід з мінімальною енергією удару бойка" (див. фіг. 2) шток гідроциліндра 15 та 16 максимально висунуті.

Проміжні значення енергії удару бойка молота по поковці регулюють ступенем висунення- засунення штоків гідроциліндрів 15 і 16. Контроль положення штоків гідроциліндрів здійснюється за допомогою датчиків лінійних переміщень.

Як випливає з опису роботи, конструктивне виконання системи керування пневматичним молотом відповідно до заявленої корисної моделі, забезпечило скорочення часу на регулювання енергії удару, і як наслідок, скорочення часу робочого циклу кування, підвищило ефективність і продуктивність роботи кувального молота, зменшило габаритні розміри.

Крім цього виконання системи керування кувальним молотом, відповідно до заявленої корисної моделі, забезпечило отримання додаткового корисного результату, що полягає в збільшенні точності і плавності регулювання величини енергії удару, а також дозволило виконувати регулювання енергії удару бойка кувального молота в автоматичному режимі, та спростило переналаштування молота на роботу з різноманітними поковками.

Корисна модель є промислово застосовною, оскільки на ПрАТ "НКМЗ" розроблений робочий проект пароповітряного безшаботного молота, система керування якого виконана з використанням заявленого технічного рішення.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Система керування пароповітряним молотом, що включає замковий клапан, пневморозподільники клапанів керування робочим циліндром і замкового клапана, також клапани керування робочого циліндра які взаємодіють 3 двоплечим важелем, яка відрізняється тим, що система керування пароповітряним молотом обладнана пневмогідравлічними циліндрами які взаємодіють з клапанами керування робочим циліндром.

2. Система керування пароповітряним молотом за п. 1, яка відрізняється тим, що замковий клапан додатково обладнаний пакетом пружин. Зі її « Шісзаї МО їв ШЕ ЩІ ІК Б, М ке Ге Бі ; А ЖИ чМй появ ОВО 8 еру - вч: 5 х Й АЙ і | Їй Ор я ри ле й є я Е ВЕ до» - и ях р Кз | Е с цй я 4 и Е МИЕ Й ще а б но я Кх о. КК: ї ще ях х ху щі Кк я а І ої я р як щ- - ре Ме ів ; се є й Доосдеодн юю нкднтуюсо дес у ус сус т. ту іш сов вив с. й г З Е с ! й а ес ШК | ня ше р ях іш вх ше -ї дет / і а » вд Я і ! ; з и; і Я пи ПН Я

Фіг. 1