ПЕРЕНОСНОЙ ПНЕВМОГИДРОУСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ РУЧНЫХ КЛЕПАЛЬНЫХ ПРЕССОВ Российский патент 1999 года по МПК B21J15/22 

Изобретение относится к области клепки, в частности к приводам для подачи жидкости высокого давления в ручной пресс при клепке заклепок, например, внутри агрегатов летательных аппаратов. Эти пневмогидроусилители имеют минимальные размеры и массу.

Размеры переносного пневмогидроусилителя определены требуемым объемом вытесненной его плунжером жидкости из гидроцилиндра высокого давления, который должен быть не менее объема полости гидроцилиндра ручного клепального пресса. Конструктивно объем жидкости, вытесняемый плунжером, применяют на двадцать процентов больше требуемого объема жидкости для ручного клепального пресса. Соответственно и длина пневмогодроусилителя увеличена на двадцать процентов. За счет этих двадцати процентов резерва покрываются утечки жидкости из гидросистемы в течение работы одной смены. Чтобы не доливать жидкость ежесменно и чтобы при этом не увеличивать размеры пневмогидроусилителя, известные пневмогидроусилители снабжены дополнительной полостью для подпитки жидкостью гидроцилиндра высокого давления и устройством для изменения объема полости подпитки.

Для клепки внутри агрегатов известен переносной пневмогидроусилитель, содержащий воздухораспределитель, кнопку управления, пневмоцилиндр, поршень, плунжер которого воздействует на жидкость в гидроцилиндре высокого давления, при этом в плунжере выполнен канал, соединяющий гидроцилиндр высокого давления с дополнительной полостью для подпитки жидкостью гидроцилиндра, расположенной в поршне пневмоцилиндра, а на конце плунжера установлен обратный клапан, открытый в исходном положении (см. Григорьев В.П. Сборка клепальных агрегатов самолетов и вертолетов. М.: Машиностроение, 1975, рис. 4.15, с. 145-147).

Клепку заклепок ручным прессом за одним ход плунжера известного пневмогидроусилителя производят до тех пор, пока не израсходуют на утечки двадцать процентов резерва жидкости, вытесняемой плунжером из гидроцилиндра высокого давления. После этого заклепку можно заклепать за несколько ходов плунжера. Для этого сначала необходимо подать жидкость из дополнительной полости в гидроцилиндр высокого давления. А затем за один-два хода плунжера пневмогидроусилителя ручным прессом заклепать заклепку.

В исходном положении плунжера его обратный клапана открыт. Это сделано в известном пневмогидроусилителе для наполнения жидкостью дополнительной полости через гидроцилиндр высокого давления. Холостые хода плунжера обусловлены тем, что пневмоусилитель при клепке внутри агрегата расположен так, что его дополнительная полость находится ниже гидроцилиндра высокого давления. Поэтому жидкость после клепки заклепки из гидроцилиндра высокого давления через открытый клапан самотеком поступает обратно в дополнительную полость, а не остается в гидроцилиндре. Работа известного пневмогидроусилителя нарушается.

Недостатком известного переносного пневмогидроусилителя является то, что подачу жидкости из дополнительной полости в гидроцилиндр высокого давления холостыми ходами плунжера не производят, а при заполненной дополнительной полости в начале каждой смены доливают жидкость в гидроцилиндр высокого давления, а затем клепку заклепки производят за один ход плунжера. Имеющая жидкость в дополнительной полости не используется. Это снижает производительность клепки.

Для клепки заклепок внутри агрегатов известен переносной пневмогидроусилитель для ручных клепальных прессов, содержащий воздухораспределитель с кнопкой управления, пневмоцилиндр с поршнем, гидроцилиндр высокого давления с плунжером, связанным с упомянутым поршнем, а также полость для резервной жидкости, оснащенную устройством для изменения объема полости (SU, 1456276 A1, 07.02.89, B 21 J 15/20).

Клепку заклепок ручным прессом за один ход плунжера известного пневмогидроусилителя производят до тех пор, пока не израсходуется на утечки двадцать процентов резерва жидкости, вытесняемой плунжером из гидроцилиндра высокого давления. После этого клепку заклепки можно осуществлять за несколько ходов плунжера. Для этого сначала холостыми ходами необходимо подать жидкость из полости для резервной жидкости в гидроцилиндр высокого давления. Подача осуществляется при обоих направлениях движения плунжера за счет уменьшения упомянутой полости при воздействии сжатого воздуха на резиновую диафрагму, ограждающую жидкость в полости. В конце цикла диафрагма пружиной, расположенной под диафрагмой, возвращается в исходное положение. Объем полости для резервной жидкости восстанавливается до первоначальных размеров. Жидкость из гидроцилиндра высокого давления через открытый в исходном положении обратный клапан самотеком поступает обратно в полость, а не остается в гидроцилиндре. Работа известного переносного пневмогидроусилителя нарушается. Но и сам процесс подачи жидкости из полости для резервной жидкости в гидроцилиндр высокого давления неудовлетворителен, поскольку подача происходит во время движения плунжера в короткое время (1,0 - 1,5 с).

Если известный пневмогидроусилитель внутри агрегата расположить так, чтобы его гидроцилиндр высокого давления был ниже полости подпитки, то в исходном положении жидкость из этой полости подпитки самотеком поступает в гидроцилиндр высокого давления. Но так располагать пневмогидроусилитель внутри агрегата при клепке не удается.

Недостатком известного переносного пневмогидроусилителя является то, что подачу жидкости из полости для резервной жидкости в гидроцилиндр высокого давления холостыми ходами плунжера не производят, а при заполненной жидкостью полости в начале каждой смены жидкость в гидроцилиндр высокого давления, а затем клепку заклепки осуществляют за один ход плунжера. Имеющаяся жидкость в полости для подпитки гидроцилиндра не используется. Это снижает производительность клепки.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение производительности клепки заклепок путем повышения работоспособности переносного пневмогидроусилителя.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в переносном пневмогидроусилителе, содержащем воздухораспределитель с кнопкой управления, пневмоцилиндр с поршнем, гидроцилиндр высокого давления с плунжером, связанным с упомянутым поршнем, а также полость для резервной жидкости, оснащенную устройством для изменения объема полости, гидроцилиндр высокого давления выполнен составным из неподвижной части, имеющей полость, и подвижной части, герметично соединенных между собой и с образованием в упомянутой полости неподвижной части полости для резервной жидкости, а устройство для изменения объема полости для резервной жидкости выполнено в виде винтовой пары, закрепленной на неподвижной части гидроцилиндра высокого давления и связанной с подвижной частью для обеспечения ее перемещения и фиксированного изменения объема полости.

В известных переносных пневмогидроусилителях полость для резервной жидкости и полость гидроцилиндра разъединены. По этой причине в них затруднено наполнение жидкостью полости гидроцилиндра.

В данном пневмогидроусилителе полость для резервной жидкости расположена в полости гидроцилиндра, этим конструктивным отличием устранена подача резервной жидкости в полость гидроцилиндра.

Существенное отличие работы заявленного пневмогидроусилителя от работы известных состоит в том, что, по мере утечки жидкости из гидроцилиндра уменьшают объем его полости на величину объема образовавшихся пустот. Этим объем полости гидроцилиндра подгоняют к объему жидкости, имеющемуся в нем.

На фиг. 1 изображен переносной пневмогидроусилитель для ручных клепальных прессов, общий вид в разрезе;
на фиг. 2 - схема воздухораспределителя с кнопкой управления в исходном положении, в разрезе;
на фиг. 3 - то же, при клепке заклепки;
на фиг. 4 - устройство гидроцилиндра и винтового механизма в исходном положении, в разрезе;
на фиг. 5 - то же, при уменьшенной объеме полости гидроцилиндра на величину полости для резервной жидкости.

Переносной пневмогидроусилитель для ручных клепальных прессов содержит воздухораспределитель 1, кнопку управления 2, пневмоцилиндр 3, поршень 4, связанный с плунжером 5, который воздействует на жидкость в гидроцилиндре высокого давления 6, а также полость 7 для резервной жидкости с устройством 8 для изменения объема полости 7.

Полость 7 с изменяемым объемом расположена в полости гидроцилиндра 6, который для этого выполнен из неподвижной части 9, в которой и устроена полость 7, а также подвижной части 10, соединенных между собой с помощью резинового кольца 11 герметично с возможностью фиксированного изменения объема полости неподвижной части 9 гидроцилиндра 6 на величину объема полости этой части. А устройство 8 для фиксированного изменения объема полости неподвижной части 9 выполнено в виде винтового механизма, закрепленного на неподвижной части 9 с возможностью перемещения подвижной части 10 внутри неподвижной части 9.

На фиг. 4 и 5 видно, что через изменяемый объем полости 7 для резервной жидкости гидроцилиндра 6 проходит плунжер 5. Это значит, что полость 7 работает и как гидроцилиндр. А объем 12 в подвижной части 10 гидроцилиндра 6 сначала работает как дополнительная полость для резервной жидкости, а затем, по мере уменьшения объема полости 7, и как гидроцилиндр. Поэтому полости 7 и 12 для резервной жидкости являются и полостью гидроцилиндра 6 высокого давления.

Воздухораспределитель 1 содержит корпус 13, золотник 14, пружину 15, полость 16 для сжатого воздуха 5 атм, выхлопные отверстия 17 для полости 18 пневмогидроцилиндра 3 и выхлопные отверстия 19 для полости 20 пневмоцилиндра 3, штуцер 21 для подсоединения воздухораспределителя к сети сжатого воздуха, штуцер 22 - к полости 18, штуцер 23 - к олости 20 пневмоцилиндра 3.

Кнопка управления 2 воздухораспределителем 1 содержит корпус 24, пружину 25, запорный обратный конус 26 и отверстие 27 для стравливания сжатого воздуха из полости 16 воздухораспределителя резиновым шлангом 28.

Винтовой механизм 8 состоит из резьбовой втулки 29, взаимодействующей с резьбой на подвижной 10 части гидроцилиндра. Резьбовая втулка буртиком 30, расположенным между буртиком 31 неподвижной резьбовой втулки 32 и торцом 33 неподвижной части 9 гидроцилиндра 6, удерживается от продольного перемещения.

Переносной пневмогидроусилитель работает следующим образом.

Подают сжатый воздух давлением 5 атм к штуцеру 21 воздухораспределителя 1. Полость 16 воздухораспределителя 1 заполнена сжатым воздухом. Золотник 14 сдвинут влево. Сжатый воздух через штуцер 23 поступает в полость 20 пневмоцилиндра 3. Поршень 4 с плунжером 5 сдвинут в крайнее левое положение. Полость 18 пневмоцилиндра через штуцер 22 и отверстия 17 сообщена с атмосферой.

Поворачивают вручную резьбовую втулку 29. Увеличивают до максимума объем полости 7 в неподвижной части 9 гидроцилиндра. Отсоединяют высоконапорный шланг от подвижной 10 части гидроцилиндра. Заполняют жидкостью полость 7 неподвижной части 9, полость подвижной части 10 гидроцилиндра и высоконапорный шланг. Шланг соединяют с подвижной частью 10 гидроцилиндра и с ручным клепальным прессом (не показано).

Совмещают обжимку и поддержку ручного клепального пресса с заклепкой в пакете. Нажимают кнопку управления 2. Сжатый воздух из полости 16 воздухораспределителя 1 через шланг 28, отверстие 27 в кнопке управления стравливается в атмосферу. Золотник 14 пружиной 15 сдвигается вправо. Через штуцер 22 сжатый воздух поступает в полость 18 пневмоцилиндра 3, а из полости 20 через штуцер 23 и отверстия 19 стравливается в атмосферу. Поршень 4 с плунжером 5 перемешивается право. Плунжер 5 вытесняет часть жидкости из полости 7 неподвижной части 9 и часть жидкости из полости подвижной части 10 гидроцилиндра, которая поступает в ручной клепальный пресс. Происходит клепка заклепки.

Отпускают кнопку управления 2. Все элементы пневмогидроусилителя возвращаются в исходное положение. Давление жидкости в гидроцилиндре уменьшается до нуля. Под действием пружины ручного клепального пресса жидкость возвращается в полость гидроцилиндра 6.

Поскольку объем жидкости, который может быть вытеснен плунжером 5 при заполненной полости гидроцилиндра 6 на двадцать процентов больше требуемого объема для ручного клепального пресса, то поршень 4 пневмоцилиндра 3 не дойдет до крайнего правого положения также на двадцать процентов. По мере утечки жидкости при клепке в течение смены поршень 4 будет приближаться к крайнему правому положению. В полости гидроцилиндра 6 появятся пустоты, объем которых будет равен объему утечек жидкости.

В начале следующей смены и независимо от того, как пневмогидроусилитель расположен внутри клепального агрегата, поворачивая вручную резьбовую втулку 29, перемещают влево подвижную часть 10 гидроцилиндра внутри неподвижной части 9, уменьшают полость 7 гидроцилиндра на величину объема утечек жидкости. Этим объем полости гидроцилиндра подгоняют к имеющемуся объему жидкости в нем. По перемещению подвижной части 10 гидроцилиндра видно сколько осталось жидкости в гидроцилиндре 6.

После израсходования жидкости из полости 7, отсоединяют высоконапорный шланг, увеличивают полость 7 до максимума, заполняют жидкостью полость гидроцилиндра 6 и шланга. Шланг соединяют с подвижной часть 10 гидроцилиндра и продолжают использование переносного пневмогидросилителя.

В переносном пневмогидроусилителе по мере утечки жидкости на гидроцилиндре уменьшают объем полости его неподвижной части на величину объема возникающих пустот. Этим объем полости гидроцилиндра подгоняют к объему жидкости, имеющемуся в нем.

В результате при клепке обеспечивается надежное и удобное использование всего объема резервной жидкости, независимо от того, как пневмогидроусилитель расположен в пространстве. Этим увеличена производительность пневмогидроусилителя.

Изобретение может быть использовано в области клепки. Переносной пневмогидроусилитель для ручных клепальных прессов содержит воздухораспределитель с кнопкой управления и пневмоцилиндр с поршнем, связанным с плунжером гидроцилиндра высокого давления. Гидроцилиндр выполнен составным из неподвижной части с полостью для резервной жидкости и подвижной части, герметично соединенных между собой. Для изменения объема полости для резервной жидкости предусмотрено устройство в виде винтовой пары, закрепленной на неподвижной части гидроцилиндра высокого давления и связанной с подвижной частью. В результате при клепке используется весь объем резервной жидкости независимо от того, как пневмогидроусилитель расположен в пространстве, что приводит к повышению его работоспособности и увеличению производительности клепки. 5 ил.

Переносной пневмогидроусилитель для ручных клепальных прессов, содержащий воздухораспределитель с кнопкой управления, пневмоцилиндр с поршнем, гидроцилиндр высокого давления с плунжером, связанным с упомянутым поршнем, а также полость для резервной жидкости, оснащенную устройством для изменения объема полости, отличающийся тем, что гидроцилиндр высокого давления выполнен составным из неподвижной части, имеющей полость, и подвижной части, герметично соединенных между собой с образованием в упомянутой полости неподвижной части полости для резервной жидкости, а устройство для изменения объема полости для резервной жидкости выполнено в виде винтовой пары, закрепленной на неподвижной части гидроцилиндра высокого давления и связанной с подвижной частью для обеспечения ее перемещения и фиксированного изменения объема полости.