ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС Российский патент 1997 года по МПК B30B15/24 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкции гидравлических прессов.

Известна система управления гидравлическим прессом, содержащая смонтированные на станине симметрично относительно ее оси два силовых цилиндра, связанных своими корпусами с подвижной поперечиной, дозатор-мультипликатор, соединенный своим входом с напорной магистралью насоса и синхронизирующими цилиндрами с полостями силовых цилиндров, а также устройство для контроля положения подвижной поперечины с электрическим датчиком [1]
Недостатками данной системы являются:
1) повышенная установленная мощность насосов и снижение КПД пресса, вследствие использования дозатора-мультипликатора для совершения холостых ходов пресса;
2) вероятность прогрессирующего увеличения перекоса подвижной поперечины, вследствие возможных неравномерных утечек жидкости из замкнутых объемов "синхронизирующий цилиндр мультипликатора силовой цилиндр" и вследствие отсутствия в системе элементов, обеспечивающих подпитку этих объемов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является гидравлический пресс, содержащий подвижную траверсу, связанную с отстающим и опережающим гидроцилиндрами, стол, основной мультипликатор, дополнительный мультипликатор, вход которого связан с основным мультипликатором, а также устройство компенсации перекоса траверсы и связанный с ним трехпозиционный золотниковый распределитель, соединяющий выход дополнительного мультипликатора с отстающим гидроцилиндром, при этом на участке трубопровода, соединяющем дополнительный мультипликатор с трехпозиционным золотниковым распределителем, установлен двухпозиционный золотниковый распределитель [2]
Недостатком данного пресса является снижение КПД, вследствие повышенной установленной мощности насосов, что связано с использованием мультипликатора-дозатора для совершения холостых ходов пресса.

Технический результат, получаемый от использования изобретения, заключается в повышении КПД пресса, за счет снижения установленной мощности насосов, а также в повышении надежности системы управления прессом.

Технический результат достигается тем, что в гидравлическом прессе, содержащем неподвижную траверсу, подвижную траверсу, два силовых и два возвратных цилиндра, связанных попарно с концами траверс, гидропривод, систему управления синхронным движением подвижной траверсы, включающую двойной мультипликатор-дозатор, каждая из дозирующих полостей которого соединена с одним из силовых цилиндров, и реверсивный золотник, соединяющий гидропривод с входной полостью мультипликатора-дозатора и возвратными цилиндрами, согласно изобретению, система управления синхронным движением подвижной траверсы снабжена двойным редуктором-дозатором, каждая из дозирующих полостей которого соединена с одним из силовых цилиндров, а входные полости мультипликатора-дозатора и редуктора-дозатора через индивидуальные двухпозиционные золотники соединены с реверсивным золотником через дополнительный реверсивный золотник и со сливом через дополнительный двухпозиционный золотник, при этом к трубопроводу входной полости редуктора-дозатора подключено реле давления и редуктор-дозатор снабжен датчиком для контроля исходного положения подвижных элементов.

Для повышения надежности системы управления прессом, на трубопроводах дозирующих полостей редуктора-дозатора установлены отсечные двухпозиционные золотники.

Дополнительно для повышения надежности системы управления прессом мультипликатор-дозатор снабжен датчиком для контроля исходного положения подвижных элементов, подвижная траверса датчиками для контроля крайних положений, при этом на трубопроводе возвратных цилиндров последовательно установлен обратный клапан и подключено реле давления и параллельно с обратным клапаном установлен отсечный двухпозиционный золотник, а трубопроводы дозирующих полостей редуктора-дозатора через отсечные двухпозиционные золотники соединены с трубопроводом дополнительного реверсивного золотника и входной полости редуктора-дозатора и этот трубопровод через отсечной двухпозиционный золотник соединен со сливом.

Включенные в систему управления синхронным движением подвижной траверсы двойной редуктор-дозатор и группа золотников в составе дополнительного реверсивного, дополнительного двухпозиционного, двух индивидуальных двухпозиционных вместе с подключенным к трубопроводу входной полости редуктора-дозатора реле давления и датчиком для контроля исходного положения подвижных элементов редуктора-дозатора, обеспечивают выполнение холостого хода пресса с помощью редуктора-дозатора, автоматическое переключение системы управления на использование мультипликатора-дозатора при рабочем ходе пресса, возврат подвижных элементов редуктора-дозатора, а затем и мультипликатора-дозатора в исходное положение при возвратном ходе пресса. Так как редуктор-дозатор обеспечивает повышенную скорость холостого хода, по сравнению со скоростью рабочего хода, обеспечиваемую мультипликатором-дозатором, то использование редуктора-дозатора позволяет, в совокупности с другими существенными признаками, повысить КПД пресса, за счет снижения установленной мощности насосов.

Установка отсечных двухпозиционных золотников на трубопроводах дозирующих полостей редуктора-дозатора обеспечивает при рабочем ходе пресса защиту элементов системы управления, связанных с входной полостью редуктора-дозатора, от высокого давления, которое, в противном случае, будет действовать вследствие мультипликаторного эффекта, создаваемого редуктором-дозатором. Этим повышается надежность системы управления прессом.

Датчики для контроля исходного положения подвижных элементов мультипликатора-дозатора и для контроля крайних положений подвижной траверсы и реле давления, подключенное к трубопроводу возвратных цилиндров, вместе с обратным клапаном, установленным на этом трубопроводе, и группой золотников в составе отсечного двухпозиционного, установленного параллельно с обратным клапаном, двух отсечных двухпозиционных, установленных на трубопроводах, соединяющих дозирующие полости редуктора-дозатора с трубопроводом дополнительного реверсивного золотника и входной полости редуктора-дозатора и отсечного двухпозиционного, соединяющего этот трубопровод со сливом, обеспечивают перед началом каждого цикла (холостого хода) автоматическую компенсацию утечек жидкости или слив избытка жидкости из силовых цилиндров и дозирующих цилиндров редуктора-дозатора и мультипликатора-дозатора (такая необходимость может возникнуть после наладочных операций), что также повышает надежность системы управления прессом.

Система управления синхронным движением подвижной траверсы в гидравлическом прессе снабжена двойным редуктором-дозатором, который не имеет общих элементов и кинематических связей с мультипликатором-дозатором. Введенная совокупность управляющей и контролирующей аппаратуры обеспечивает их независимую работу: редуктора при холостом ходе, мультипликатора при рабочем ходе пресса. Это позволяет иметь наиболее простую конструкцию как редуктора, так и мультипликатора с минимально необходимыми габаритами и оптимальными параметрами. Независимое включение их в работу исключает возможность образования полостей разряжения и связанных с этим отрицательных явлений, что обеспечивает надежную работу системы управления прессом. Одновременно повышается и его КПД за счет использования редуктора-дозатора при холостых ходах, что позволяет снизить установленную мощность насосов.

Гидравлический пресс поясняется чертежом, где показана схема пресса.

Гидравлический пресс содержит неподвижную траверсу 1, подвижную траверсу 2, два силовых цилиндра 3, два возвратных цилиндра 4, гидропривод 5. На траверсах 1 и 2 закреплены части рабочего инструмента 6 и 7 между которыми располагается обрабатываемое изделие 8. Пресс снабжен датчиками 9 и 10 соответственно для контроля верхнего и нижнего положения подвижной траверсы. Система управления прессом содержит двойной мультипликатор-дозатор 11 и двойной редуктор-дозатор 12, которые снабжены датчиками 13 и 14 для контроля исходного положения их подвижных элементов. Дозирующие полости 15 мультипликатора и дозирующие полости 16 редуктора попарно соединены между собой и с одним из силовых цилиндров. Входная полость 17 мультипликатора через двухпозиционный золотник 18 с электромагнитом 19, далее через дополнительный реверсивный золотник 20 с электромагнитами 21 и 22 и через реверсивный золотник 23 с электромагнитами 24 и 25 соединена с гидроприводом. К входной полости 26 редуктора подключено реле давления 27 и эта полость через двухпозиционный золотник 28 с электромагнитом 29, далее через дополнительный реверсивный золотник 20 и реверсивный золотник 23 соединена с гидроприводом. Дополнительный двухпозиционный золотник 30 с электромагнитом 31 соединяет золотники 18 и 28 со сливом. Возвратные цилиндры через золотник 23 подключены к гидроприводу и на их трубопроводе параллельно установлены обратный клапан 32, отсечной двухпозиционный золотник 33 с электромагнитом 34 и подключено реле давления 35. На трубопроводах дозирующих полостей редуктора установлены отсечные двухпозиционные золотники 36 с электромагнитами 37 и эти трубопроводы через отсечные двухпозиционные золотники 38 с электромагнитами 39 соединены с дополнительным реверсивным золотником 23 и со сливом через отсечной двухпозиционный золотник 40 с электромагнитом 41.

Гидравлический пресс работает следующим образом. Описание рабочего цикла начнем с момента выхода подвижной траверсы 2 в крайнее нижнее положение, которое контролируется датчиком 10. Этот датчик обеспечивает отключение всех ранее включенных электромагнитов золотников и включает электромагнит 25. Реверсивный золотник 23 занимает позицию, при которой жидкость от гидропривода 5 поступает в возвратные цилиндры 4 через обратный клапан 32. При этом подвижная траверса движется вверх, а жидкость из силовых цилиндров 3 вытесняется в дозирующие полости 16 редуктора 12. Подвижные элементы редуктора перемещаются к исходному положению и жидкость из его входной полости 26 через золотники 28 и 30 вытесняются на слив. Выход подвижных элементов редуктора в исходное положение контролируется датчиком 14, который обеспечивает включение электромагнита 31. Золотник 30 меняет позицию, что вместе с золотником 18 обеспечивает слив жидкости из входной полости 17 мультипликатора 11. Теперь жидкость из силовых цилиндров 3 вытесняется в дозирующие полости 15 мультипликатора и его подвижные элементы перемещаются к исходному положению. Ввиду возможных утечек жидкости из замкнутых объемов "силовой цилиндр
дозирующие полости" выход подвижной траверсы в верхнее положение осуществится раньше, чем подвижные элементы мультипликатора достигнут своего исходного положения. Датчик 9, который контролирует крайнее верхнее положение подвижной траверсы, обеспечивает отключение электромагнита 25 и включение электромагнитов 22 и 24, подготавливает цепь датчика 13 к работе. Реверсивные золотники 20 и 23 занимают позиции, при которых жидкость от гидропривода через эти золотники и золотники 38 поступает в замкнутые объемы "силовой цилиндр дозирующие полости", дополняет дозирующие полости мультипликатора и выводит его подвижные элементы в исходное положение. Подвижная траверса при этом не будет перемещаться вниз, поскольку выход из возвратных цилиндров закрыт обратным клапаном 32 и золотником 33. Выход подвижных элементов мультипликатора в исходное положение контролирует датчик 13, который вместе с датчиком 9 обеспечивает включение электромагнитов 29, 34 и 39. Следующая за этим смена позиций золотников 28, 33 и 38 соединяет возвратные цилиндры 4 со сливом, входную полость 26 редуктора с гидроприводом и закрывает выход из замкнутых объемов "силовой цилиндр дозирующие полости". Начинается холостой ход подвижной траверсы, при котором силовые цилиндры 3 заполняются жидкостью, вытесняемой из дозирующих полостей 16 редуктора.

Возможен и вариант переполнения замкнутых объемов "силовой цилиндр - дозирующие полости", например при наладочных перемещениях подвижной траверсы. В этом случае выход подвижных элементов мультипликатора в исходное положение будет предшествовать выходу подвижной траверсы в крайнее верхнее положение. Никаких переключений электромагнитов золотников в этом случае не происходит и, поскольку прекращается выход жидкости из силовых цилиндров, начинает расти давление в возвратных цилиндрах, которое контролирует реле давления 35. Это реле подает сигнал на включение электромагнита 41, и золотник 40 соединяет силовые цилиндры со сливом. Подвижная траверса выходит в крайнее верхнее положение и датчик 9 вместе с датчиком 13 обеспечивают указанные выше переключения электромагнитов золотников, соответствующие холостому ходу пресса.

При контакте подвижной части 7 рабочего инструмента с изделием 8 начинается рабочий ход пресса и возрастание давления во входной полости 26 редуктора, что контролирует реле давления 27. Сигнал этого реле обеспечивает отключение электромагнита 22 и включение электромагнитов 19, 21 и 37. Соответствующие этому позиции золотников 18 и 20 соединяют гидропривод с входной полостью 17 мультипликатора, а золотники 36 отсекают дозирующие полости 16 редуктора от силовых цилиндров. Рабочий ход пресса продолжается подачей жидкости в силовые цилиндры из дозирующих полостей 15 мультипликатора. Конец рабочего хода контролируется датчиком 10. Далее рабочий цикл повторяется.

Подача жидкости в силовые цилиндры и слив жидкости из них во все периоды работы пресса осуществляется через дозирующие полости или редуктора, или мультипликатора. Этим обеспечивается движение подвижной траверсы без перекосов во все периоды работы. Использование редуктора при холостом ходе пресса уменьшает расход жидкости от гидропривода, а значит уменьшает установленную мощность насосов и повышает КПД пресса. Этим и достигается экономический эффект при работе пресса.

Использование: обработка металлов давлением. Сущность: гидравлический пресс содержит неподвижную и подвижную траверсы, два силовых и два возвратных цилиндра, гидропривод, систему управления синхронным движением подвижной траверсы. Система управления синхронным движением подвижной траверсы содержит двойной мультипликатор, двойной редуктор-дозатор и комплект контрольно-распределительной гидроаппаратуры и датчиков контроля положения подвижных элементов. Дозирующие полости редуктора-дозатора и мультипликатора-дозатора соединены с соответствующими силовыми цилиндрами. Входные полости мультипликатора-дозатора и редуктора-дозатора через соответствующие золотники соединены с гидроприводом и со сливом. К трубопроводу входной полости редуктора-дозатора подключено реле давления. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидравлический пресс, содержащий неподвижную траверсу, подвижную траверсу, два силовых и два возвратных цилиндра, связанных попарно с концами траверс, гидропривод, систему управления синхронным движением подвижной траверсы, включающую двойной мультипликатор-дозатор, каждая из дозирующих полостей которого соединена с одним из силовых цилиндров, и реверсивный золотник, соединяющий гидропривод с входной полостью мультипликатора-дозатора и с возвратными цилиндрами, отличающийся тем, что система управления синхронным движением подвижной траверсы снабжена двойным редуктором-дозатором, каждая из дозирующих полостей которого соединена с одним из силовых цилиндров, а входные полости мультипликатора-дозатора и редуктора-дозатора через индивидуальные двухпозиционные золотники соединены с реверсивным золотником через дополнительный реверсивный золотник и со сливом через дополнительный двухпозиционный золотник, при этом к трубопроводу входной полости редуктора-дозатора подключено реле давления, а редуктор-дозатор содержит датчик для контроля исходного положения его подвижных элементов. 2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что на трубопроводах дозирующих полостей редуктора-дозатора установлены отсечные двухпозиционные золотники. 3. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что мультипликатор-дозатор снабжен датчиком для контроля исходного положения его подвижных элементов, а подвижная траверса датчиками для контроля крайних положений, при этом на трубопроводе возвратных цилиндров последовательно установлен обратный клапан и подключено реле давления и параллельно с обратным клапаном установлен отсечной двухпозиционный золотник, а трубопроводы дозирующих полостей редуктора-дозатора через отсечные двухпозиционные золотники соединены с трубопроводом дополнительного реверсивного золотника и входной полости редуктора-дозатора и этот трубопровод через отсечной двухпозиционный золотник соединен со сливом.