ПРЕСС ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ Российский патент 2007 года по МПК B30B1/32 

Изобретение относится к области обработки материалов давлением, а именно к пневмогидравлическим прессам, предназначенным для обработки специальных, в частности, взрывчатых материалов.

Известные технические решения, например «Пресс пневмогидравлический» по патенту РФ №2195399, «Пневмогидравлический насос-мультипликатор» по патенту РФ №2156383, не обеспечивают требований безопасности, связанных с обработкой взрывчатых материалов. В частности, при прессовании взрывчатых материалов необходимо соблюдать дополнительные меры безопасности: применять взрывозащищенное электрооборудование либо исключить электрооборудование вообще, прессование производить во взрывонепроницаемых боксах, исключить возможность разгерметизации бокса во время цикла прессования, по возможности, увеличить плавность работы механизмов (для исключения детонации) и исключить влияние субъективных факторов (ошибок оператора).

Из известных технических решений наиболее близким является "Пресс" по а.с. СССР №919905, содержащий станину, соосно и последовательно расположенные силовой и возвратный цилиндры с плунжерами, пневмогидравлический мультипликатор (разового действия), распределительную и контрольно-регулирующую аппаратуру, соединяющую цилиндры с источником сжатого воздуха и с баком с рабочей жидкостью, ограждение.

Данный пресс характеризуется увеличенными габаритами и массой, низкой ремонтопригодностью, т.к. мультипликатор с клапаном встроен в конструкцию пресса, и в случае их ремонта требуется разборка всего пресса. Кроме того, известная конструкция пресса не позволяет выделить рабочую зону пресса в виде взрывонепроницаемого бокса, а также отсутствует отдельный привод ограждения, который должен открывать рабочую зону только после отвода плунжера. Контрольно-регулирующая и распределительная аппаратура не обеспечивают требуемых блокировок и автоматизации цикла прессования с целью исключения ошибок оператора.

Задачей изобретения является снижение габаритов и массы пресса, повышение его ремонтопригодности и плавности работы механизмов, повышение безопасности путем введения блокировок и автоматизации цикла прессования.

Поставленная задача решается за счет того, что пневмогидравлический мультипликатор выполнен в виде мультипликатора непрерывного действия, станина выполнена в виде полого параллелепипеда, в расточках верхней плоскости которого расположены силовой и возвратный цилиндры, плунжеры которых соединены между собой общим штоком через перегородку с уплотнением, плунжер силового цилиндра выполнен взаимодействующим с изделием, полость силового цилиндра соединена магистралями с выходом пневмогидравлического мультипликатора непрерывного действия и через вентиль - с баком с рабочей жидкостью, полость возвратного цилиндра соединена с источником сжатого воздуха, гидравлический и пневматический входы пневмогидравлического мультипликатора соединены соответственно с баком с рабочей жидкостью и источником сжатого воздуха, а ограждение выполнено в виде шибера с возможностью вертикального перемещения в направляющих передней стороны станины, связанного посредством гибких связей со штоком цилиндра, соединенного через пневмораспределитель с источником сжатого воздуха. Кроме того, для повышения плавности работы упомянутый цилиндр привода шибера соединен гидромагистралью через регулируемый дроссель с герметичной гидравлической емкостью, соединенной пневмомагистралью с источником сжатого воздуха.

Для обеспечения условия блокировки прессования при открытом шибере цилиндр привода шибера выполнен двухсторонним, его штоковая полость соединена с герметичной гидравлической емкостью, а поршневая - с источником сжатого воздуха через пусковой пневмопереключатель, на плунжере возвратного цилиндра и поршне цилиндра привода шибера закреплены штанги с упорами, взаимодействующими с переключателями, выполненными в виде двухпозиционных трехходовых пневмораспределителей, вход переключателя возвратного цилиндра соединен с источником сжатого воздуха, а выход - с герметичной гидравлической емкостью в верхнем положении возвратного цилиндра, вход переключателя цилиндра привода шибера соединен с пусковым пневмопереключателем, а выход - с пневмовходом пневмогидравлического мультипликатора при закрытом шибере, причем пусковой пневмопереключатель выполнен в виде двухпозиционного трехходового пневмораспределителя.

Для автоматизации цикла прессования пусковой пневмопереключатель выполнен с пневмоуправлением, на выходе пневмогидравлического мультипликатора установлен обратный клапан и реле давления, механически связанное с двухпозиционным трехходовым пневмопереключателем, с выходом переключателя цилиндра шибера пневмомагистралью соединено реле времени, механически связанное с двухпозиционным трехходовым пневмопереключателем с пневмоуправлением, к пневмовходу пневмогидравлического мультипликатора последовательно подсоединены два пневмоключа, выполненные в виде двухпозиционных двухходовых пневмораспределителей с пневмоуправлением, вход пневмопереключателя реле времени магистралью соединен с источником сжатого воздуха, а выход - с полостями управления пускового пневмопереключателя и вентиля, соединяющего полость силового цилиндра с баком, вход пневмопереключателя реле давления соединен магистралью с выходом пускового пневмопереключателя, а выход - с полостью управления одного из пневмоключей, при этом полости управления пневмопереключателя реле времени и второго пневмоключа соединены с выходом переключателя цилиндра шибера.

Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне техники не позволил выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т.е. о соответствии представленного в настоящей заявке решения критерию «новизна».

Сопоставительный анализ заявленного решения с известными техническими решениями позволил выявить, что представленная совокупность отличительных признаков неизвестна для специалиста в данной области и не следует явным образом из известного уровня техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке решения критерию «изобретательский уровень».

На фиг.1 приведена пневмогидравлическая схема пресса с ручным управлением циклом прессования, на фиг.2 - то же с автоматическим управлением.

Пневмогидравлический пресс состоит из станины 1, имеющей форму полого параллелепипеда, в расточках верхней плоскости которого размещены плунжер 2 силового цилиндра и плунжер 3 возвратного цилиндра. Плунжеры 2 и 3 соединены между собой общим штоком 4, проходящим через перегородку с уплотнением 5.

В направляющих передней стороны станины 1 установлен шибер 6 с возможностью перемещения в вертикальном направлении. В нижнем положении шибера 6 рабочая зона 7 пресса представляет собой взрывонепроницаемый бокс. Шибер 6 посредством гибкой связи 8, например каната или цепи, связан с цилиндром 9, верхняя полость которого через регулируемый дроссель 10 соединена гидромагистралью с герметичным баком 11, заполненным рабочей жидкостью.

Полость силового цилиндра с плунжером 2 соединена гидромагистралью напрямую при ручном управлении (фиг.1) или через обратный клапан 12 при автоматическом управлении (фиг.2) с пневмогидравлическим мультипликатором 13 и через вентиль 14 - с баком 15, причем вентиль 14 при автоматическом управлении выполнен пневмоуправляемым (см. фиг.2). На выходе пневмогидравлического мультипликатора 13 установлен предохранительный клапан 16.

На плунжере 3 возвратного цилиндра и поршне цилиндра 9 закреплены штанги с упорами 17 и 18 соответственно. Упор 17 взаимодействует с рукояткой переключателя 19 в верхнем положении плунжера 3, а упор 18 взаимодействует с рукояткой переключателя 20 при закрытом шибере 6.

Нижняя полость цилиндра привода шибера 9 и вход переключателя 20 запитаны от источника сжатого воздуха через блок кондиционирования 21 и пусковой пневмопереключатель 22, выполненный в виде двухпозиционного трехходового пневмораспределителя с ручным управлением (фиг.1) или с пневмоуправлением (фиг.2). Полость возвратного цилиндра с плунжером 3 и вход переключателя 19 запитаны непосредственно от блока кондиционирования 21. Выходы переключателей 19 и 20 соединены соответственно с герметичным баком 11 и пневмовходом пневмогидравлического мультипликатора 13.

При автоматическом управлении циклом прессования (фиг.2) дополнительно на выходе пневмогидравлического мультипликатора 13 подключено реле давления 23, механически связанное с двухпозиционным трехходовым пневмопереключателем 24, с выходом переключателя 20 пневмомагистралью соединено реле времени 25, механически связанное с двухпозиционным трехходовым пневмопереключателем 26, а к пневмовходу пневмогидравлического мультипликатора 13 последовательно подсоединены пневмоключи 27 и 28. Вход пневмопереключателя 24 соединен с выходом пускового пневмопереключателя 22, а выход - с полостью управления пневмоклапана 27. Вход пневмопереключателя 26 соединен с блоком кондиционирования 21, а выход - с полостями управления пускового пневмопереключателя 22 и вентиля 14. Полости управления пневмопереключателя 26 и пневмоключа 28 соединены с выходом переключателя 20.

Цикл работы пресса включает следующие элементы: закрытие шибера, опускание плунжера, выдержка изделия под давлением, подъем плунжера, подъем шибера.

Для приведения пресса в исходное положение в режиме ручного управления прессованием (фиг.1) оператор, открывая вентиль блока кондиционирования 21, подает сжатый воздух к переключателю 19 и в полость возвратного цилиндра с плунжером 3, в результате чего плунжер 3 занимает верхнее положение, даже если он опустился при отключении пресса. При этом упор 17, нажимая на рычаг переключателя 19, соединяет герметичный бак 11 с источником сжатого воздуха. Рабочая жидкость через дроссель 10 вытесняется из бака 11 в верхнюю полость цилиндра 9, поршень которого, перемещаясь вниз, посредством гибкой тяги 8 поднимает шибер 6, открывая рабочую зону 7 для установки пресс-формы с изделием (не показаны).

Установив пресс-форму с изделием, оператор переводит вентиль 14 в закрытое положение, рукояткой переключает пусковой пневмопереключатель 22, соединяя нижнюю полость цилиндра 9 с источником сжатого воздуха. Под действием суммарного усилия пневмоцилиндра 9 и массы шибера 6 жидкость через дроссель 10 выдавливается в герметичный бак 11, и шибер 6 опускается, закрывая рабочую зону 7. Нижнему положению шибера 6 соответствует верхнее положение упора 18, который, взаимодействуя с рычагом переключателя 20 и переключая последний, подключает пневмогидравлический мультипликатор 13 к источнику сжатого воздуха. На выходе пневмогидравлического мультипликатора 13 появляется давление рабочей жидкости, которое подается в полость силового цилиндра с плунжером 2. Плунжер 2 опускается до упора в прессформу с изделием, давление на выходе мультипликатора поднимается до величины настройки клапана 16 и выдерживается в течение заданного техпроцессом времени оператором по показаниям прибора времени при работающем пневмогидравлическом мультипликаторе 13.

По окончании времени выдержки пресс-формы под давлением оператор переключает вентиль 14 и пусковой пневмопереключатель 22 в положение, показанное на фиг.1. При этом полость силового цилиндра с плунжером 2 соединяется с баком 15, а нижняя полость цилиндра 9 - с атмосферой. Под действием давления сжатого воздуха, воздействующего на плунжер 3 возвратного цилиндра, плунжеры 2 и 3 перемещаются в верхнее положение. В крайнем верхнем положении упор 17 переводит переключатель 19 в положение, показанное на фиг.1, соединяя герметичный бак 11 с источником сжатого воздуха, в результате чего шибер 6, как было описано ранее, занимает верхнее положение. Оператор удаляет из рабочей зоны 7 пресс-форму с запрессованным изделием. На этом цикл работы пресса завершается.

При автоматическом управлении циклом прессования (фиг.2) оператор задает начало цикла включением пускового переключателя 22, в результате чего опускается, как было описано ранее, шибер 6, а переключатель 20 под действием упора 18 подает сжатый воздух в полости управления реле времени 25 и пневмоключа 28. Реле времени 25, включаясь, начинает отсчет времени цикла прессования. Пневмоключ 28 подает сжатый воздух на вход пневмогидравлического мультипликатора 13, в результате чего, как было описано ранее, происходит опускание плунжера 2. Когда давление прессования достигнет заданного техпроцессом порога давления, на которое настроено реле давления 23, пневмопереключатель 24 отключает пневмогидравлический мультипликатор 13 от источника сжатого воздуха пневмоключом 27. Полость силового цилиндра с плунжером 2 запирается обратным клапаном 12 и пресс-форма выдерживается под давлением в течение заданного времени. Если из-за утечек давление в полости над плунжером 2 понижается, реле давления 23 через пневмопереключатель 24 и пневмоклапан 27 подключает пневмогидравлический мультипликатор 13 до момента набора порога давления, на которое настроено реле давления 23.

Когда заданная техпроцессом выдержка времени заканчивается, реле времени 25 срабатывает и переключает пневмопереключатель 26, соединяя полости управления вентиля 14 и пускового переключателя 22 с источником сжатого воздуха. В результате, как было описано ранее, вначале поднимаются плунжеры 2 и 3, а затем открывается шибер 6. В момент начала подъема шибера 6 переключатель 20 переводит пневмопереключатель 26 в исходное положение, показанное на фиг.2. Цикл автоматического прессования заканчивается.

Таким образом, конструкция предлагаемого пневмогидравлического пресса обеспечивает требования безопасности прессования взрывчатых материалов, снижает его массогабаритные характеристики и повышает эксплуатационные показатели за счет улучшения ремонтопригодности.

Изобретение относится к области обработки материалов давлением, а именно к пневмогидравлическим прессам, предназначенным для обработки специальных, в частности, взрывчатых материалов. Пресс содержит станину, соосно и последовательно расположенные силовой и возвратный цилиндры с плунжерами, пневмогидравлический мультипликатор, распределительную и контрольно-регулирующую аппаратуру, соединяющую силовой и возвратный цилиндры с источником сжатого воздуха и баком с рабочей жидкостью, и ограждение. Пневмогидравлический мультипликатор выполнен в виде мультипликатора непрерывного действия. Станина выполнена в виде полого параллелепипеда, в расточках верхней плоскости которого расположены силовой и возвратный цилиндры. Плунжеры упомянутых цилиндров соединены между собой общим штоком через перегородку с уплотнением. Полость силового цилиндра соединена магистралями с выходом пневмогидравлического мультипликатора непрерывного действия и через вентиль - с баком с рабочей жидкостью. Полость возвратного цилиндра соединена с источником сжатого воздуха. Гидравлический и пневматический входы пневмогидравлического мультипликатора непрерывного действия соединены соответственно с баком с рабочей жидкостью и источником сжатого воздуха. Ограждение выполнено в виде шибера, установленного с возможностью вертикального перемещения в направляющих станины и оснащенного приводом в виде соединенного через пневмораспределитель с источником сжатого воздуха цилиндра, шток которого связан посредством гибких связей с шибером. В результате обеспечивается снижение габаритов и массы пресса, повышение его ремонтопригодности и безопасности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пресс пневмогидравлический, содержащий станину, соосно и последовательно расположенные силовой и возвратный цилиндры с плунжерами, пневмогидравлический мультипликатор, распределительную и контрольно-регулирующую аппаратуру, соединяющую силовой и возвратный цилиндры с источником сжатого воздуха и баком с рабочей жидкостью, и ограждение, отличающийся тем, что пневмогидравлический мультипликатор выполнен в виде мультипликатора непрерывного действия, станина выполнена в виде полого параллелепипеда, в расточках верхней плоскости которого расположены силовой и возвратный цилиндры, плунжеры которых соединены между собой общим штоком через перегородку с уплотнением, плунжер силового цилиндра выполнен с возможностью взаимодействия с изделием, полость силового цилиндра соединена магистралями с выходом пневмогидравлического мультипликатора непрерывного действия и через вентиль - с баком с рабочей жидкостью, полость возвратного цилиндра соединена с источником сжатого воздуха, гидравлический и пневматический входы пневмогидравлического мультипликатора непрерывного действия соединены, соответственно, с баком с рабочей жидкостью и источником сжатого воздуха, ограждение выполнено в виде шибера, установленного с возможностью вертикального перемещения в направляющих станины и оснащенного приводом в виде соединенного через пневмораспределитель с источником сжатого воздуха цилиндра, шток которого связан посредством гибких связей с шибером.2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что цилиндр привода шибера соединен гидромагистралью через регулируемый дроссель с герметичной гидравлической емкостью, соединенной пневмомагистралью с источником сжатого воздуха.3. Пресс по п.2, отличающийся тем, что цилиндр привода шибера выполнен двухсторонним, его штоковая полость соединена с герметичной гидравлической емкостью, а поршневая - с источником сжатого воздуха через пусковой пневмопереключатель, на плунжере возвратного цилиндра и поршне цилиндра привода шибера закреплены штанги с упорами, взаимодействующими с переключателями, выполненными в виде двухпозиционных трехходовых пневмораспределителей, вход переключателя возвратного цилиндра соединен с источником сжатого воздуха, а выход - с герметичной гидравлической емкостью при верхнем положении возвратного цилиндра, вход переключателя цилиндра привода шибера соединен с пусковым пневмопереключателем, а выход - с пневмовходом пневмогидравлического мультипликатора непрерывного действия при закрытом шибере, причем пусковой пневмопереключатель выполнен в виде двухпозиционного трехходового пневмораспределителя.4. Пресс по п.3, отличающийся тем, что пусковой пневмопереключатель выполнен с пневмоуправлением, на выходе пневмогидравлического мультипликатора непрерывного действия установлен обратный клапан и реле давления, механически связанное с двухпозиционным трехходовым пневмопереключателем, с выходом переключателя цилиндра привода шибера пневмомагистралью соединено реле времени с пневмопереключателем, механически связанное с двухпозиционным трехходовым пневмопереключателем с пневмоуправлением, к пневмовходу пневмогидравлического мультипликатора непрерывного действия последовательно подсоединены два пневмоключа, выполненные в виде двухпозиционных двухходовых пневмораспределителей с пневмоуправлением, вход пневмопереключателя реле времени магистралью соединен с источником сжатого воздуха, а выход - с полостями управления пускового пневмопереключателя и вентиля, соединяющего полость силового цилиндра с баком, вход пневмопереключателя реле давления соединен магистралью с выходом пускового пневмопереключателя, а выход - с полостью управления одного из пневмоключей, при этом полости управления пневмопереключателя реле времени и второго пневмоключа соединены с выходом переключателя цилиндра привода шибера.