ГИДРОПРИВОД ТРАВЕРСЫ ПРЕССА Российский патент 2014 года по МПК B30B15/16 B30B1/34 

Изобретение относится к области прессового оборудования, а именно к управляющим устройствам для гидравлических прессов, и может быть использовано при создании новых и модернизации существующих гидравлических приводов подвижной траверсы, например, ковочных и штамповочных прессов, прессов для холодной ломки стальных и чугунных заготовок, пресс-ножниц.

Известен гидропривод траверсы пресса, содержащий рабочий и возвратные гидроцилиндры, клапанные гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с источником жидкости высокого давления, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и перепускной клапан с полостью управления, образованной корпусными деталями клапана и цилиндрической направляющей частью запорного элемента со стороны, противоположной седлу, при этом входной канал перепускного клапана, выполненный со стороны его седла, соединен с рабочими полостями возвратных гидроцилиндров, а выходной канал, выполненный со стороны запорного элемента, с напорной гидролинией пресса [1]. Наличие указанного перепускного клапана предотвращает повышение давления в рабочих полостях возвратных гидроцилиндров сверх давления в напорной гидролинии пресса на некоторую допустимую величину (определяемую незначительными потерями давления при протекании жидкости через открытое проходное сечение рассматриваемого клапана в направлении напорной гидролинии пресса). Такое повышение давления возможно в целом ряде случаев и, в частности, при практически мгновенном снижении рабочей нагрузки или силы сопротивления, преодолеваемой прессом в процессе его рабочего хода.

Для ковочных и штамповочных прессов внезапное исчезновение рабочей нагрузки проявляется при прошивке отверстий в поковках и особенно резко при прошивке отверстий в «подстывших» поковках. Прессы для холодной ломки стальных и чугунных заготовок, пресс-ножницы для холодной резки металлического лома, прессы для обрезки облоя у штампованных заготовок испытывают последствия внезапного исчезновения рабочей нагрузки практически при каждом рабочем ходе.

В процессе прошивки в некоторый момент времени металл, на который воздействует торец прошивня, отделяется от прошиваемой заготовки. При этом сила, передающаяся через заготовку на станину пресса, внезапно исчезает. Силы же, действующие на подвижную траверсу пресса и неподвижную траверсу (архитрав), на которой закреплен корпус рабочего гидроцилиндра, исчезают лишь через некоторый промежуток времени, необходимый для расширения упруго сжатой в рабочем гидроцилиндре жидкости. Под действием этих сил неподвижная часть пресса и подвижная траверса приходят в движение с большим ускорением в противоположных направлениях. Разгон подвижной траверсы приводит к существенному увеличению расхода рабочей жидкости, вытесняемой из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров, и резкому росту давления в них.

Негативные последствия внезапного исчезновения рабочей нагрузки приводят к преждевременному разрушению фундаментов и иногда к авариям прессов. Так, например, известны случаи, когда в результате рассматриваемого явления были порваны фундаментные болты и разрушены станины паровых мультипликаторов ковочных прессов. Известны случаи обрыва фундаментных болтов самого пресса. Еще более часты случаи поломки возвратных гидроцилиндров или же связанных с ними деталей пресса и трубопроводов (Васильев Б.П. Динамические процессы в гидравлическом прессе при мгновенном снижении рабочей нагрузки // Гидравлические прессы. Некоторые конструкции и расчеты. - М: Машиностроение, 1966. - С.341-355).

Вышеупомянутый перепускной клапан в определенной степени защищает возвратные гидроцилиндры от поломки в рассматриваемой ситуации, но поскольку тормозное усилие, создаваемое возвратными гидроцилиндрами, даже при увеличении давления в их рабочих полостях до давления открытия проходного сечения данного клапана незначительно по сравнению с усилием, действующим на подвижную траверсу со стороны рабочего гидроцилиндра, то оно не оказывает существенного влияния на переходные процессы, протекающие в прессе после внезапного исчезновения рабочей нагрузки.

В результате работа пресса с рассматриваемым гидроприводом при внезапном исчезновении нагрузки сопровождается резким рывком подвижных (а при определенных условиях и неподвижных) частей пресса, что отрицательно сказывается на их долговечности. Повышенные динамические нагрузки, воспринимаемые прессом при внезапном исчезновении рабочей нагрузки, являются недостатком конструкции рассматриваемого гидропривода.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является принятый в качестве прототипа гидропривод траверсы пресса, содержащий рабочий и возвратные гидроцилиндры, клапанные гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с источником жидкости высокого давления, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и пневмогидравлический аккумулятор, при этом рабочая полость рабочего гидроцилиндра гидравлически соединена посредством управляемого напорного клапана с источником жидкости высокого давления, посредством управляемого наполнительно-сливного клапана с баком наполнения и посредством управляемого сливного клапана с жидкостной полостью пневмогидравлического аккумулятора [2].

В указанном гидравлическом приводе предусмотрена возможность разгрузки полости рабочего гидроцилиндра от высокого давления по окончании рабочего хода путем соединения ее посредством сливного клапана с жидкостной полостью пневмогидравлического аккумулятора после закрытия проходного сечения напорного клапана рабочего гидроцилиндра. Однако при внезапном исчезновении рабочей нагрузки для идентификации данной ситуации и последующих закрытия проходного сечения напорного клапана рабочего гидроцилиндра и открытия проходного сечения сливного клапана требуется определенный промежуток времени. Этот промежуток времени, как правило, превосходит по своей продолжительности то время, в течение которого подвижная траверса пресса после исчезновения нагрузки рывком перемещается до положения, при котором давление в рабочей полости рабочего гидроцилиндра снижается естественным путем вследствие расширения жидкости. Кроме того, в известном гидроприводе в процессе перетекания жидкости из рабочего гидроцилиндра в жидкостную полость пневмогидравлического аккумулятора давление в этой полости или увеличивается, если эта полость отсоединена от бака наполнения, или является повышенным, если она соединена с баком наполнения посредством соответствующего управляемого клапана (из-за гидравлических потерь при протекании жидкости через рабочее окно данного клапана), что увеличивает продолжительность процесса снижения давления в рабочем гидроцилиндре.

В соответствии с вышесказанным известный гидропривод практически не может предотвратить возникновение высоких динамических нагрузок на металлоконструкции и элементы гидросистемы пресса при внезапном исчезновении рабочей нагрузки, что является его недостатком.

Технической задачей, решаемой изобретением, является увеличение срока службы металлоконструкций и элементов гидросистемы пресса путем уменьшения уровня и продолжительности действия динамических нагрузок, воспринимаемых ими при внезапном исчезновении рабочей нагрузки, за счет форсирования процесса снижения давления в полости рабочего гидроцилиндра.

Другой технической задачей изобретения является обеспечение универсальности гидропривода с точки зрения возможности регулирования скорости движения траверсы во время рабочего хода при выполнении на прессе любых технологических операций.

Задачей изобретения является также обеспечение простого перехода от использования пресса для выполнения операций, которые сопровождаются внезапным исчезновением нагрузки, к выполнению прочих операций (например, обычных ковочных и штамповочных) и наоборот.

Для решения поставленной задачи в известном гидроприводе траверсы пресса, содержащем рабочий и возвратные гидроцилиндры, клапанные гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с источником жидкости высокого давления, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и пневмогидравлический аккумулятор, при этом рабочая полость рабочего гидроцилиндра гидравлически соединена посредством управляемого напорного клапана с источником жидкости высокого давления, посредством управляемого наполнительно-сливного клапана с баком наполнения и посредством управляемого сливного клапана с жидкостной полостью пневмогидравлического аккумулятора, согласно изобретению, жидкостная полость пневмогидравлического аккумулятора непосредственно соединена с гидролинией низкого давления, между рабочей полостью рабочего гидроцилиндра и сливным клапаном установлен трехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель с гидромеханическим управлением, входной канал которого соединен с гидролинией подвода жидкости высокого давления, выходной канал соединен с входным каналом сливного клапана, а исполнительный канал и пружинная полость управления соединены с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра, при этом в исходной позиции запорного элемента трехлинейного гидрораспределителя его исполнительный и выходной каналы соединены, а входной канал заперт, в рабочей позиции запорного элемента исполнительный и входной каналы соединены, а выходной канал заперт, причем в полости управления указанного гидрораспределителя, противоположной пружинной и соединенной со сливной гидролинией, установлен сильфонный резервуар с жидким наполнителем, внутреннее пространство которого рукавом высокого давления соединено с внутренним пространством другого сильфонного резервуара, установленного в полости штамповой оснастки, закрепленной на траверсе пресса, с контактом со стороны одного торца с поверхностью полости, а со стороны противоположного торца с торцом толкателя, хвостовик которого выходит за пределы рабочей поверхности штамповой оснастки для контакта с телом прошивня или заготовки.

В частных случаях исполнения гидропривод траверсы пресса характеризуется следующими отличительными признаками.

Согласно изобретению гидролиния подвода жидкости высокого давления соединена с напорной гидролинией.

Согласно изобретению гидролиния подвода жидкости высокого давления соединена с выходным каналом дополнительного двухлинейного управляемого напорного клапана, входной канал которого соединен с напорной гидролинией.

Согласно изобретению гидролиния низкого давления соединена с баком наполнения.

Согласно изобретению гидролиния низкого давления соединена со сливной гидролинией.

Согласно изобретению хвостовик толкателя выполнен съемным.

Соединение жидкостной полости пневмогидравлического аккумулятора непосредственно с гидролинией низкого давления, установка между рабочей полостью рабочего гидроцилиндра и сливным клапаном трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя с гидромеханическим управлением, входной канал которого соединен с гидролинией подвода жидкости высокого давления, выходной канал соединен с входным каналом сливного клапана, а исполнительный канал и пружинная полость управления соединены с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра, при этом в исходной позиции запорного элемента трехлинейного гидрораспределителя его исполнительный и выходной каналы соединены, а входной канал заперт, в рабочей позиции запорного элемента исполнительный и входной каналы соединены, а выходной канал заперт, причем в полости управления указанного гидрораспределителя, противоположной пружинной и соединенной со сливной гидролинией, установлен сильфонный резервуар с жидким наполнителем, внутреннее пространство которого рукавом высокого давления соединено с внутренним пространством другого сильфонного резервуара, установленного в полости штамповой оснастки, закрепленной на траверсе пресса, с контактом со стороны одного торца с поверхностью полости, а со стороны противоположного торца с торцом толкателя, хвостовик которого выходит за пределы рабочей поверхности штамповой оснастки для контакта с телом прошивня или заготовки, позволяют форсировать процесс снижения давления в полости рабочего гидроцилиндра пресса при внезапном исчезновении рабочей нагрузки и благодаря этому уменьшить динамические нагрузки на металлоконструкции и элементы гидросистемы пресса и, соответственно, при прочих равных условиях увеличить срок их службы.

При соединении гидролинии подвода жидкости высокого давления с напорной гидролинией гидропривод траверсы пресса имеет наиболее простую конструкцию.

При соединении гидролинии подвода жидкости высокого давления с выходным каналом дополнительного двухлинейного управляемого напорного клапана, входной канал которого соединен с напорной гидролинией, гидропривод траверсы пресса имеет наиболее универсальную конструкцию с точки зрения возможности регулирования скорости движения траверсы во время рабочего хода при выполнении на прессе любых технологических операций.

Соединение гидролинии низкого давления с баком наполнения без использования каких-либо промежуточных клапанов способствует интенсификации разгрузки рабочего гидроцилиндра от давления.

Соединение гидролинии низкого давления со сливной гидролинией способствует при прочих равных условиях наибольшей интенсивности разгрузки рабочего гидроцилиндра от давления.

Исполнение хвостовика толкателя съемным упрощает переход от использования пресса для выполнения операций, которые сопровождаются внезапным исчезновением нагрузки, к выполнению прочих операций (например, обычных ковочных и штамповочных) и наоборот.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг.1 - принципиальная гидравлическая схема гидропривода траверсы пресса с дополнительным двухлинейным управляемым напорным клапаном и соединением гидролинии низкого давления со сливной гидролинией; фиг.2 - принципиальная гидравлическая схема гидропривода траверсы пресса с непосредственным соединением гидролинии подвода жидкости высокого давления с напорной гидролинией и гидролинии низкого давления с баком наполнения.

Гидравлический привод подвижной траверсы пресса содержит рабочий гидроцилиндр 1, возвратные гидроцилиндры 2, 3, клапанные гидрораспределители 4, 5 управления соответственно рабочим 1 и возвратными 2, 3 гидроцилиндрами, бак наполнения 6, напорную гидролинию 7, соединенную с источником 8 жидкости высокого давления, сливную гидролинию 9, соединенную с баком 10, находящимся под атмосферным давлением, и пневмогидравлический аккумулятор 11. Жидкостная полость аккумулятора 11 соединена непосредственно с гидролинией 12 низкого давления и посредством управляемого сливного клапана 13 с выходным каналом трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя 14. По одному из вариантов исполнения гидропривода гидролиния 12 низкого давления соединена со сливной гидролинией 9 (см. фиг.1), а по другому варианту исполнения гидропривода с баком наполнения 6 (см. фиг.2).

Гидрораспределитель 14 выполнен с гидромеханическим управлением. Его исполнительный канал и пружинная полость управления соединены с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра 1, а входной канал с гидролинией 15 подвода жидкости высокого давления. По одному из вариантов исполнения гидропривода траверсы пресса гидролиния 15 соединена с напорной гидролинией 7 (см. фиг.2), а по другому варианту с выходным каналом дополнительного двухлинейного управляемого напорного клапана 16, входной канал которого соединен с напорной гидролинией 7 (см. фиг.1).

В исходной позиции запорного элемента гидрораспределителя 14, которую он занимает под действием пружины и жидкости в пружинной полости управления, его исполнительный и выходной каналы соединены, а входной канал заперт, в рабочей позиции запорного элемента исполнительный и входной каналы соединены, а выходной канал заперт.

В состав гидрораспределителя 4 входят управляемые напорный 17 и наполнительно-сливной 18 клапаны.

Входной канал напорного клапана 17 соединен с напорной гидролинией 7 пресса, а его выходной канал с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра 1.

Посредством наполнительно-сливного клапана 18 рабочая полость гидроцилиндра 1 соединена с баком наполнения 6. Клапан 18 выполнен с принудительным открытием проходного сечения. При наличии в составе гидропривода дополнительного двухлинейного напорного клапана 16 наполнительно-сливной клапан 18 может быть выполнен как с принудительным закрытием проходного сечения, так и с закрытием последнего под воздействием протекающей через клапан рабочей жидкости. При соединении гидролинии 15 напрямую с напорной гидролинией 7 наполнительно-сливной клапан 18 выполнен с закрытием проходного сечения под воздействием протекающей через него рабочей жидкости.

В состав гидрораспределителя 5 входят управляемые напорный 19 и сливной 20 клапаны. Рабочие полости возвратных гидроцилиндров 2, 3 соединены между собой и посредством напорного клапана 19 с напорной гидролинией 7 пресса, а посредством сливного клапана 20 с баком наполнения 6. Кроме того, рабочие полости возвратных гидроцилиндров 2, 3 соединены с входным каналом обратного клапана 21, выходной канал которого соединен с напорной гидролинией 7. Обратный клапан 21 предназначен для предотвращения повышения давления в рабочих полостях возвратных гидроцилиндров 2, 3 сверх давления в напорной гидролинии 7.

Вышеперечисленные клапаны 13, 16, 17, 18, 19, 20 имеют индивидуальное электрогидравлическое управление. На чертежах все клапаны показаны в состоянии, когда их проходное сечение закрыто.

Плунжеры гидроцилиндров 1, 2, 3 соединены с подвижной траверсой 22 пресса, на которой закреплена штамповая оснастка 23.

Полость управления гидрораспределителя 14, противоположная его пружинной полости управления, соединена со сливной гидролинией 9, и в этой полости установлен сильфонный резервуар 24, внутреннее пространство которого рукавом высокого давления 25 соединено с внутренним пространством другого сильфонного резервуара 26, установленного в полости 27 штамповой оснастки 23. Сильфонные резервуары 24, 26 и рукав 25 заполнены жидким наполнителем (например, глицерином, обладающим большим модулем объемной упругости).

Сильфонный резервуар 26 одним своим торцом находится в контакте с поверхностью полости 27, а другим торцом в контакте с торцом толкателя 28, хвостовик 29 которого выходит за пределы рабочей поверхности штамповой оснастки 23 для контакта с телом прошивня или заготовки (прошивень и заготовка на чертежах не показаны). Хвостовик 29 толкателя 28 выполнен съемным.

При отсутствии силового воздействия на хвостовик 29 толкателя 28 сильфонный резервуар 26 и толкатель 28 размещаются в полости 27 без зазора в их осевом направлении. Этому состоянию сильфонного резервуара 26 соответствует исходное положение запорного элемента трехлинейного гидрораспределителя 14. Утопленному заподлицо с рабочей поверхностью штамповой оснастки 23 положению хвостовика 29 толкателя 28 соответствует рабочее положение запорного элемента трехлинейного гидрораспределителя 14.

Отношение приведенной массы запорного элемента гидрораспределителя 14 к его эффективной площади со стороны пружинной полости управления несоразмеримо меньше отношения массы подвижной траверсы 22 и движущихся вместе с ней частей (в частности, штамповой оснастки 23) к эффективной площади плунжера рабочего гидроцилиндра 1.

Для контроля перемещения запорного элемента гидрораспределителя 14 в рабочее положение гидропривод укомплектован электрическим концевым выключателем 30. Для контроля величины давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 к ней присоединен датчик давления 31. Концевой выключатель 30 и датчик давления 31 входят в состав системы управления прессом (на чертежах система управления прессом не показана).

Гидропривод траверсы пресса работает следующим образом.

В исходном остановленном положении подвижной траверсы 22 пресса проходное сечение наполнительно-сливного клапана 18 открыто, а проходные сечения напорных клапанов 17, 19 и сливного клапана 20 гидрораспределителей 4, 5 закрыты. При этом давление в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 определяется давлением жидкости в баке наполнения 6. В рассматриваемом случае проходное сечение сливного клапана 13 должно быть закрыто, если гидролиния 12 соединена со сливной гидролинией 9 (см. фиг.1), и может быть открыто, если гидролиния 12 соединена с баком наполнения 6 (см. фиг.2).

Для перемещения подвижной траверсы 22 в направлении заготовки, подлежащей обработке (на чертеже заготовка не показана), производится открытие проходного сечения сливного клапана 20 возвратных гидроцилиндров 2, 3. До начала деформации заготовки движение (холостой ход) траверсы 22 происходит под действием силы давления, действующей на траверсу со стороны рабочего гидроцилиндра 1, в случае горизонтальных прессов и дополнительно силы тяжести подвижной траверсы 22 и движущихся вместе с ней частей в случае вертикальных прессов. При этом рабочая жидкость в рабочую полость рабочего гидроцилиндра 1 поступает через наполнительно-сливной клапан 18 (и сливной клапан 13, если его проходное сечение и соответствующее рабочее окно гидрораспределителя 14 открыты) из бака наполнения 6, а из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 2, 3 вытесняется через сливной клапан 20 в указанный бак 6.

Соединение гидролинии 12 с баком наполнения 6 (см. фиг.2) дает возможность на этапе холостого хода траверсы 22 в направлении заготовки использовать сливной клапан 13 в дополнение к наполнительно-сливному клапану 18 для подвода жидкости в гидроцилиндр 1, что при прочих равных условиях позволяет увеличить скорость холостого хода траверсы 22 при качественном наполнении жидкостью рабочей полости гидроцилиндра 1.

Для остановки подвижной траверсы 22 при выполнении ею холостого хода достаточно закрыть проходное сечение сливного клапана 20 гидрораспределителя 5 возвратных гидроцилиндров 2, 3.

После вступления хвостовика 29 толкателя 28 в контакт с прошивнем, если осуществляется операция прошивки, или непосредственно с самой заготовкой, если осуществляется операция ее ломки или резки, при продолжении холостого хода подвижной траверсы происходит утапливание хвостовика 29 толкателя 28 в теле штамповой оснастки 23 в направлении полости 27. При этом сильфонный резервуар 26 сжимается, и жидкий наполнитель вытесняется из него через рукав 25 в сильфонный резервуар 24. В результате сильфонный резервуар 24 удлиняется, перемещая запорный элемент гидрораспределителя 14 из исходного положения в рабочее положение, при котором исполнительный канал гидрораспределителя 14 разобщается с выходным и сообщается с его входным каналом. Данный процесс заканчивается к моменту, когда штамповая оснастка 23 вступает в контакт с прошивнем инструмента, если осуществляется операция прошивки, или непосредственно с самой заготовкой, если осуществляется операция ее ломки или резки. После этого производится переход к рабочему ходу пресса.

Этот переход осуществляется только за счет работы гидравлических устройств, если гидролиния 15 напрямую соединена с напорной гидролинией 7 (см. фиг.2), поскольку при перемещении запорного элемента гидрораспределителя 14 в рабочую позицию рабочая полость гидроцилиндра 1 соединяется с напорной гидролинией 7. Проходное сечение наполнительно-сливного клапана 17 при этом закрывается под воздействием на него рабочей жидкости. Величина скорости рабочего хода подвижной траверсы 21 в данном случае при прочих равных условиях определяется площадью проходного сечения рабочего окна гидрораспределителя 14, через которое соединяются входной и исполнительный каналы последнего. Значение указанной площади определяется геометрией запорного элемента гидрораспределителя 14 и в процессе работы пресса не регулируется.

При наличии в составе гидропривода дополнительного клапана 16 (см. фиг.1) переход от холостого хода траверсы 22 к рабочему может осуществляться для рассматриваемого случая работы пресса по одному из двух следующих алгоритмов.

Если проходное сечение клапана 16 было предварительно открыто, то переход к рабочему ходу осуществляется так же, как описано выше.

Если проходное сечение клапана 16 предварительно не было открыто, то после перемещения запорного элемента гидрораспределителя 14 в рабочую позицию, что идентифицируется по появлению сигнала с концевого выключателя 30, для осуществления рабочего хода производится закрытие проходного сечения наполнительно-сливного клапана 18 и открытие проходного сечения дополнительного напорного клапана 16.

В данном случае в рабочую полость гидроцилиндра 1 жидкость поступает из напорной гидролинии 7 через открытые проходные сечения клапана 16 и гидрораспределителя 14. Изменяя площадь проходного сечения клапана 16, можно регулировать расход жидкости, поступающей в гидроцилиндр 1, и тем самым целенаправленно изменять скорость движения траверсы 22 во время рабочего хода.

Если к моменту появления сигнала с концевого выключателя 30 проходное сечение сливного клапана 13 было закрыто, то сразу производится открытие проходного сечения данного клапана.

При внезапном исчезновении нагрузки, преодолеваемой прессом, и потере контакта хвостовика 29 толкателя 28 с прошивнем (если осуществляется операция прошивки) или непосредственно с самой заготовкой (если осуществляется операция ее ломки или резки) запорный элемент гидрораспределителя 14 под действием силы давления рабочей жидкости, действующей на него со стороны пружинной полости управления, быстро перемещается в свое исходное положение (при одновременном возврате сильфонных резервуаров 24, 26 и толкателя 28 с хвостовиком 29 в их исходное состояние), разобщая рабочую полость гидроцилиндра 1 с входным каналом гидрораспределителя 14 и соединяя ее с выходным каналом указанного гидрораспределителя, который через открытое рабочее окно сливного клапана 13 соединен с жидкостной полостью пневмогидравлического аккумулятора 11 и, кроме того, по одному из вариантов изобретения со сливной гидролинией 9 (см. фиг.1), а по другому с баком наполнения 6 (см. фиг.2). В результате перетекания жидкости из рабочей полости гидроцилиндра 1 в жидкостную полость аккумулятора 11 и далее или в бак 10 (см. фиг.1), или в бак 6 (см. фиг.2) происходит интенсивное снижение давления в рабочей полости гидроцилиндра 1. Причем в случае соединения жидкостной полости пневмогидравлического аккумулятора 11 посредством гидролинии 12 со сливной гидролинией 9 процесс разгрузки рабочего гидроцилиндра 1 от давления при прочих равных условиях протекает более интенсивно, поскольку в баке 10, находящемся под атмосферным давлением, давление ниже, чем в баке наполнения 6.

Интенсивное снижение давления в рабочей полости гидроцилиндра 1 сразу после внезапного исчезновения рабочей нагрузки уменьшает уровень и время действия динамических нагрузок на металлоконструкции и элементы гидросистемы пресса, что способствует увеличению срока их службы.

После возврата запорного элемента гидрораспределителя 14 из рабочей позиции в исходную (что идентифицируется по исчезновению сигнала с концевого выключателя 30) производится закрытие проходного сечения сливного клапана 20 возвратных гидроцилиндров 2, 3. При наличии в составе гидропривода дополнительного напорного клапана 16 проходное сечение последнего может оставаться открытым, однако с точки зрения минимизации утечек рабочей жидкости предпочтительно закрытие проходного сечения последнего.

После снижения давления в рабочей полости гидроцилиндра 1 до установленного значения, при котором возможность возникновения гидравлического удара в гидролинии между наполнительно-сливным клапаном 18 и баком наполнения 6 практически отсутствует, на основании сигнала датчика давления 31 производится закрытие проходного сечения сливного клапана 13, если гидролиния 12 (и, соответственно, жидкостная полость аккумулятора 11) соединена со сливной гидролинией 9, и открытие проходного сечения наполнительно-сливного клапана 18.

Для осуществления обратного хода подвижной траверсы 22 пресса производится открытие проходного сечения напорного клапана 19 гидрораспределителя 5 возвратных гидроцилиндров 2, 3. Во время обратного хода жидкость в рабочие полости возвратных гидроцилиндров 2, 3 поступает через открытое проходное сечение клапана 19 из напорной гидролинии 7. При этом из рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 жидкость вытесняется в бак наполнения 6 через открытое проходное сечение наполнительно-сливного клапана 18, а в случае, когда гидролиния 12 (и, соответственно, жидкостная полость аккумулятора 11) соединена с баком наполнения 6, дополнительно через открытое проходное сечение сливного клапана 13. В последнем случае при прочих равных условиях достигается более высокая скорость обратного хода траверсы.

Для остановки подвижной траверсы 22 при выполнении ею обратного хода достаточно закрыть проходное сечение напорного клапана 19 гидрораспределителя 5.

При необходимости перехода от использования пресса с предлагаемым гидроприводом траверсы для выполнения операций, которые сопровождаются внезапным исчезновением нагрузки, к выполнению прочих операций (например, обычных ковочных и штамповочных) достаточно демонтировать съемный хвостовик 29 толкателя 28. После этого запорный элемент гидрораспределителя 14 всегда будет занимать свое исходное положение, что никак не отражается на выполнении холостого и обратного ходов траверсы 22.

Для осуществления рабочего хода при демонтированном хвостовике 28 толкателя 27 производится закрытие проходных сечений сливного клапана 13 (если оно к этому моменту времени не было закрыто) и наполнительно-сливного клапана 18 и открытие проходного сечения напорного клапана 17 гидрораспределителя 4 на величину, необходимую для осуществления деформации заготовки с заданной скоростью движения траверсы 22 (предполагается, что проходное сечение сливного клапана 20 гидрораспределителя 4 открыто).

После завершения рабочего хода производится закрытие проходного сечения напорного клапана 17 и затем закрытие проходного сечения сливного клапана 20 и открытие проходного сечения сливного клапана 13.

После снижения давления в рабочей полости гидроцилиндра 1 до установленного значения, при котором возможность возникновения гидравлического удара в гидролинии между наполнительно-сливным клапаном 18 и баком наполнения 6 практически отсутствует, производится закрытие проходного сечения сливного клапана 13, если гидролиния 12 (и, соответственно, жидкостная полость аккумулятора 11) соединена со сливной гидролинией 9 (см. фиг.1), и открытие проходного сечения наполнительно-сливного клапана 18.

Как следует из вышеприведенного описания устройства и работы, предлагаемый гидравлический привод траверсы пресса обеспечивает форсирование процесса снижения давления в полости рабочего гидроцилиндра пресса при внезапном исчезновении рабочей нагрузки и благодаря этому позволяет уменьшить динамические нагрузки на металлоконструкции и элементы гидросистемы пресса, что при прочих равных условиях способствует увеличению срока их службы.

Кроме того, конструкция предлагаемого гидропривода обеспечивает простой переход от использования пресса для выполнения операций, которые сопровождаются внезапным исчезновением нагрузки, к выполнению прочих операций (например, обычных ковочных и штамповочных) и наоборот, а также возможность регулирования скорости движения траверсы во время рабочего хода при выполнении на прессе любых технологических операций.

Литературные источники

1. Гидравлический привод подвижной траверсы пресса. Патент на изобретение RU №2468919. МПК B30B 15/16, B21J 9/12, B30B 1/34. Заявлено 15.08.2011. Опубликовано 10.12.2012.

2. Гидравлический привод пресса: Патент на изобретение RU №2078640. МПК B21J 9/12, B30B 15/16. Заявлено 08.08.1995. Опубликовано 10.05.1997.

Изобретение относится к прессовому оборудованию и может быть использовано в штамповочных и ковочных гидравлических прессах. Гидропривод подвижной траверсы пресса содержит рабочий и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления, бак наполнения, напорную и сливную гидролинии, пневмогидравлический аккумулятор. Жидкостная полость аккумулятора соединена с гидролинией низкого давления и с выходным каналом трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя. Входной канал последнего соединен с гидролинией подвода жидкости высокого давления, а исполнительный канал и пружинная полость управления соединены с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра. В полости управления гидрораспределителя, противоположной пружинной и соединенной со сливной гидролинией, установлен сильфонный резервуар с жидким наполнителем. Его внутреннее пространство соединено с внутренним пространством сильфонного резервуара, установленного в полости штамповой оснастки. Упомянутый резервуар контактирует с торцом толкателя, хвостовик 29 которого выходит за пределы рабочей поверхности штамповой оснастки для контакта с телом прошивня или заготовки. В результате уменьшаются уровень и продолжительность действия динамических нагрузок, возникающих при внезапном исчезновении рабочей нагрузки, и обеспечивается возможность регулирования скорости движения траверсы. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гидропривод траверсы пресса, содержащий рабочий и возвратные гидроцилиндры, клапанные гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с источником жидкости высокого давления, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и пневмогидравлический аккумулятор, при этом рабочая полость рабочего гидроцилиндра гидравлически соединена посредством управляемого напорного клапана с источником жидкости высокого давления, посредством управляемого наполнительно-сливного клапана с баком наполнения и посредством управляемого сливного клапана с жидкостной полостью пневмогидравлического аккумулятора, отличающийся тем, что жидкостная полость пневмогидравлического аккумулятора непосредственно соединена с гидролинией низкого давления, между рабочей полостью рабочего гидроцилиндра и управляемым сливным клапаном установлен трехлинейный двухпозиционный гидрораспределитель с гидромеханическим управлением, входной канал которого соединен с гидролинией подвода жидкости высокого давления, выходной канал соединен с входным каналом управляемого сливного клапана, а исполнительный канал и пружинная полость управления соединены с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра, при этом в исходной позиции запорного элемента трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя его исполнительный и выходной каналы соединены, а входной канал заперт, в рабочей позиции указанного запорного элемента исполнительный и входной каналы соединены, а выходной канал заперт, причем в полости управления трехлинейного двухпозиционного гидрораспределителя, противоположной пружинной и соединенной со сливной гидролинией, установлен сильфонный резервуар с жидким наполнителем, внутреннее пространство которого посредством рукава высокого давления соединено с внутренним пространством сильфонного резервуара, установленного в полости штамповой оснастки, закрепленной на траверсе пресса, в контакте со стороны одного торца с поверхностью упомянутой полости, а со стороны противоположного торца с торцом толкателя, выполненного с хвостовиком, который выходит за пределы рабочей поверхности штамповой оснастки для контакта с телом прошивня или заготовки.

2. Гидропривод по п.1, отличающийся тем, что гидролиния подвода жидкости высокого давления соединена с напорной гидролинией.

3. Гидропривод по п.1, отличающийся тем, что гидролиния подвода жидкости высокого давления соединена с выходным каналом дополнительного двухлинейного управляемого напорного клапана, входной канал которого соединен с напорной гидролинией.

4. Гидропривод по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что гидролиния низкого давления соединена с баком наполнения.

5. Гидропривод по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что гидролиния низкого давления соединена со сливной гидролинией.

6. Гидропривод по п.1, отличающийся тем, что хвостовик толкателя выполнен съемным.