ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРИВОДА ПЕРЕДНЕЙ ГОЛОВКИ ПРАВИЛЬНО-РАСТЯЖНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2003 года по МПК F15B11/17 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к правке растяжением, и может быть использовано для правки листов из алюминиевых сплавов на гидравлических правильно-растяжных машинах с механическим или гидравлическим зажимами концов листа и неподвижной при растяжении листа задней головкой.

Известна гидравлическая схема привода передней головки правильно-растяжной машины, содержащая две магистрали высокого давления, одну магистраль низкого давления, штоковые полости, соединенные с аккумулятором и магистралью (см. а.с. 1551442, кл. В 21 D 3/04, 1988).

Известна гидравлическая схема привода передней головки правильно-растяжной машины, содержащая насосную установку, смонтированную на баке, предохранительный клапан, манометр, гидрораспределитель, соединенные между собой трубопроводами, рабочий цилиндр и цилиндр обратного хода, установленные на станине правильно-растяжной машины и механически связанные с передней головкой (см. A.А. Королев Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов, М.: Металлургия, 1985, с. 312, рис.IX.7). Прототип.

Недостатками известных гидравлических схем привода передней головки правильно-растяжных машин являются:
отсутствие возможности регулирования усилия правильно-растяжной машины в пределах зависимости от размера листа, подвергающегося правке;
отсутствие возможности устранения отказов в работе гидросистемы без остановки правильно-растяжной машины.

Задачей изобретения является сокращение брака при правке листов растяжением вследствие их обрыва и уменьшение простоев при отказах в работе гидросистемы.

Поставленная задача достигается общими признаками с прототипом:
- насосная установка,
- смонтированная на баке,
- предохранительный клапан,
- манометр,
- гидрораспределитель,
- соединенные между собой трубопроводами, образующими рабочую гидросистему, приводимую в действие посредством рабочей жидкости под давлением, например минерального масла,
- рабочий цилиндр,
- цилиндр обратного хода,
- установленные на станине правильно-растяжной машины и механически связанные с передней головкой.

Техническим результатом заявленной гидравлической схемы в совокупности с общими признаками прототипа является наличие новых признаков, заключающихся в том, что она снабжена:
- смонтированным в линии рабочего цилиндра переливным клапаном, позволяющим устанавливать в системе давление в зависимости от размеров листа, подвергаемого правке, и тем самым ограничивающим усилие растяжения,
- резервной насосной установкой, соединенной трубопроводами с резервным предохранительным клапаном,
- манометром,
- гидрораспеделителем, образующими резервную гидросистему, подключенную к рабочему цилиндру и цилиндру обратного хода параллельно рабочей гидросистеме через запорные вентили и позволяющую обеспечивать бесперебойную работу правильно-растяжной машины в случае возникновения отказов в рабочей гидросистеме посредством отключения ее от рабочего цилиндра и цилиндра обратного хода и включения в работу резервной гидросистемы при помощи запорных вентилей,
- предохранительным клапаном, установленным между запорным вентилем и цилиндром обратного хода и предохраняющим трубопровод от цилиндра обратного хода до запорных вентилей от повышения давления сверх установленного значения при случайном перекрытии запорного вентиля.

Введение в гидравлическую схему дополнительного переливного клапана позволяет устанавливать давление при правке растяжением в зависимости от размеров растягиваемого листа, в результате чего появляется возможность регулировать усилие растяжения правильно-растяжной машины и, как результат, уменьшить количество брака по обрыву листа.

Введение в гидравлическую схему резервной насосной установки и запорных вентилей позволяет исключить влияние отказов гидросистемы на работу правильно-растяжной машины за счет появившейся возможности отсечения при помощи запорных вентилей рабочей насосной установки и включения в работу резервной системы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид гидравлической схемы привода передней головки правильно-растяжной машины; на фиг.2 - продолжение гидравлической схемы на фиг.1.

Гидравлическая схема привода передней головки правильно-растяжной машины содержит насосную установку 1, смонтированную на баке 2, предохранительный клапан 3, манометр 4, гидрораспределитель 5, соединенные между собой трубопроводами 6, 7, 8, 9, 10 и образующие рабочую гидросистему, которая трубопроводами 11, 12 подсоединена к запорному вентилю 13.

Параллельно рабочей системе создана резервная гидросистема, включающая в себя насосную установку 14, предохранительный клапан 15, манометр 16, гидрораспределитель 17, соединенные между собой трубопроводами 18, 19, 20, 21, 22, которая трубопроводами 23, 24 подсоединена к запорному вентилю 25.

Передняя головка 26 правильно-растяжной машины перемещается в ту или иную сторону при помощи рабочего цилиндра 27 или цилиндра обратного хода 28, которые трубопроводами 29, 30, 31 и 32, 33, 34 соединены с запорными вентилями 13, 25.

Между запорными вентилями 13, 25 и рабочим цилиндром 27 установлен переливной клапан 35, соединенный трубопроводом 36 с баком 2, а между запорными вентилями 13, 25 и цилиндром обратного хода 28 - предохранительный клапан 37.

Перед началом работы запорный вентиль 13 открыт, запорный вентиль 25 закрыт.

Работа гидравлической схемы привода передней головки правильно-растяжной машины происходит следующим образом.

После зажатия листа 38, подвергаемого правке, в передней головке 26 включаются насосная установка 1 и правый электромагнит гидрораспределителя 5 рабочей гидросистемы и масло из бака 2 поступает по трубопроводам 6, 9, через гидрораспределитель 5, трубопровод 11, запорный вентиль 13, трубопроводы 31, 29 в рабочий цилиндр 27.

При помощи переливного клапана 35 в системе устанавливается необходимое давление в зависимости от размеров (ширина, толщина) листа. Величина давления визуально контролируется по манометру 4.

Излишки рабочей жидкости, подаваемой в полость рабочего цилиндра 27, переливаются через переливной клапан 35 и трубопровод 36 в бак 2. Передняя головка 26 перемещается вправо, совершая процесс правки листа 38 растяжением, при этом масло из цилиндра обратного хода 28 вытесняется по трубопроводам 32, 34 через запорный вентиль 13, трубопровод 12, гидрораспределитель 5, трубопроводы 10, 36 в бак 2. В случае аварийного перекрытия вентиля 13 открывается предохранительный клапан 37 и масло сливается в бак 2 по трубопроводу 36.

После окончания процесса правки включается левый электромагнит (не показан) гидрораспределителя 5. Масло из бака 2 поступает по трупроводам 6, 9, через гидрораспределитель 5, трубопровод 12, запорный вентиль 13, трубопроводы 34, 32 в цилиндр обратного хода 28.

Передняя головка 26 совершает холостой ход, при этом масло из главного цилиндра 27 вытесняется по трубопроводам 29, 31, через запорный вентиль 13, трубопровод 11, гидрораспределитель 5, трубопроводы 10, 36 в бак 2.

В случае возникновения отказов в рабочей гидросистеме запорный вентиль 13 закрывают, а запорный вентиль 25 открывают и переходят на работу резервной гидросистемы аналогично рабочей. В это время производится устранение неисправностей в рабочей гидросистеме.

Предохранительные клапаны 3 и 15 срабатывают лишь в аварийных ситуациях и устанавливаются на максимальное рабочее давление.

Давление настройки переливного клапана определяется в зависимости от толщины листа, подвергаемого правке из следующих соображений. При правке растяжением в материале листа необходимо создать напряжение, равное пределу текучести σ_т, поэтому к листу необходимо приложить растягивающее усилие, равное
Q = σ_т•F_л, (1)
где F_л=в•h - площадь сечения листов,
в - ширина листа;
h - толщина листа;
σ_т - предел текучести материала листа.

В то же время растягивающее усилие, создаваемое рабочим цилиндром, определяется по формуле
Q=p•F_ц, (2)
где p - давление в гидросистеме, определяемое настройкой переливного клапана,
F_ц - площадь главного цилиндра,

Из формул (1) и (2) получаем


Пример.

Гидравлическая схема привода передней головки выполнена на правильно-растяжной машине ПРМ-350 конструкции УЗТМ с максимальным усилием растяжения 3,5 МН; давление масла в рабочем цилиндре до 20 МПа; диаметр плунжера рабочего цилиндра Д=0,5 м.

В качестве переливного клапана применен клапан предохранительный 32-20-1-232-УХЛ4 ГОСТ 21148-75.

Запорные вентили изготовлены по чертежу 3-518-00-00 ОАО БКМПО.

Давление настройки предохранительных клапанов 3, 15 и 37 установлено p= 21,5 МПа.

Расчет давления настройки переливного клапана произведен по формуле

и приведен в таблице для закаленных листов из алюминиевых сплавов 7021 и 7075. Для алюминиевых сплавов вместо σ_т используется σ_0.2 - условный предел текучести.

Заявленная гидравлическая схема позволяет уменьшить брак по обрыву при правке в большем диапазоне размеров (толщина и ширина) листа и обеспечивает бесперебойную работу правильно-растяжной машины.

Гидравлическая схема предназначена для привода передней головки правильно-растяжной машины. Гидравлическая схема привода передней головки правильно-растяжной машины, содержащая насосную установку, смонтированную на баке, предохранительный клапан, манометр, гидрораспределитель, соединенные между собой трубопроводами, образующими рабочую гидросистему, приводимую в действие посредством рабочей жидкости под давлением, например минерального масла, рабочий цилиндр и цилиндр обратного хода, установленные на станине правильно-растяжной машины и механически связанные с передней головкой, снабжена смонтированным в линии рабочего цилиндра переливным клапаном, резервной насосной установкой, соединенной трубопроводами с резервным предохранительным клапаном, манометром, гидрораспределителем, образующими резервную гидросистему, подключенную к рабочему цилиндру и цилиндру обратного хода параллельно рабочей гидросистеме через запорные вентили, и предохранительным клапаном, установленным между запорным вентилем и цилиндром обратного хода. Технический результат - повышение надежности. 2 ил., 1 табл.

Гидравлическая схема привода передней головки правильно-растяжной машины, содержащая насосную установку, смонтированную на баке, предохранительный клапан, манометр, гидрораспределитель, соединенные между собой трубопроводами, образующими рабочую гидросистему, приводящую в действие посредством рабочей жидкости под давлением, например минерального масла, рабочий цилиндр и цилиндр обратного хода, установленные на станине правильно-растяжной машины и механически связанные с передней головкой, отличающаяся тем, что гидравлическая схема снабжена смонтированным в линии рабочего цилиндра переливным клапаном, резервной насосной установкой, соединенной трубопроводами с резервным предохранительным клапаном, манометром, гидрораспределителем, образующими резервную гидросистему, подключенную к рабочему цилиндру и цилиндру обратного хода параллельно рабочей гидросистеме через запорные вентили и предохранительным клапаном, установленным между запорным вентилем и цилиндром обратного хода.