Вибрационный гидропривод Советский патент 1983 года по МПК F15B21/12 

Изобретение относится к гидравлическим вибрационным механизмам, применяемым в различных отраслях техники, в частности в машинах для выполнения технологических процессов с применением вибрации.

Известен вибрационный гидропривод, содержащий источник питания, связанные с ним генератор колебаний, выполненный в виде корпуса с цилиндрами и установленных в цилиндрах плунжеров, кинематически связанных с кулачковым механизмом, установленным на приводном валу, и толкатель, содержащий цилиндр с порщнями, установленными с образованием рабочих полостей, причем рабочие полости толкателя связаны с рабочими полостями генератора 1.

Недостатком этого гидропривода является наличие в его конструкции распределителей, клапанов и других элементов для изменения направления потока рабочей жидкости. Кроме того, гидропривод мало пригоден для возбуждения колебаний с; частотой в сотни герц вследствие неизбежных утечек жидкости в плунжерных парах.

Цель изобретения повышение работоспособности гидропривода на высоких частотах вибрации в условиях высокого температурного режима.

Цель достигается тем, что гидропривод снабжен подпитывающей магистралью, причем в цилиндрах генератора и толкателя выполноны кольцевые проточки, соединенные с подпитываюш,ей магистралью, а кулачковый механизм выполнен в виде эксцентрично установленных на приводном валу подшипников качения.

Кроме того, в цилиндре толкателя выполнена дополнительная кольцевая проточка, сообщенная со сливом и через дополнительно установленный подпорный клапан - с основной кольцевой проточкой.

На чертеже показана схема гидропривода.

Гидропривод содержит генератор 1 колебаний, состоящий из корпуса 2 с цилиндрами 3, в которых установлены плунжеры 4 с образованием рабочих полостей 5 и выполнены кольцевые проточки 6, приводного вала 7, на котором эксцентрично установлены подщипники 8 качения, толкатель 9, содержащий цилиндр 10 с порщнями 11, установленными с образованием рабочих полостей 12, кольцевые проточки 13 и 14, подпорный клапан 15, запорные золотники 16, подпитывающую магистраль 17, сливную магистраль 18, дренажные пробки 19, предохранительные клапаны 20, трубопроводы 21.

Устройство работает следующим образом.

Через подпитывающую магистраль 17 при открытых запорных золотниках 16 заполняют систему рабочей жидкостью. Через дренажные пробки 19 выпускают воздух, после чего пробки 19 плотно закрывают и включают привод генератора 1. При этом

происходит возвратно-поступательный пере, лив рабочей жидкости между трубопроводами 21 через открытые золотники 16, т.е. при запуске привод работает на холостом ходу. Затем запорные золотники 16 закрывают, сопротивление переливу жидкости возрастает и вследствие этого начинает работать толкатель 9, поршни 11 которого совершают возвратно-поступательное движение синхронно с движением плунжеров 4 генератора 1.

Чтобы при работающей системе через закрытые запорные золотники 16, плунжерные пары генератора 1 и поршневые пары в толкателе 9 вследствие их неполной герметичности, не происходили утечки рабочей жидкости, в подпитывающей магистрали 17 посредством подпорного клапана 15 устанавливают постоянное давление, равное среднему между максимальным и минимальным в пульсирующем потоке жидкости. В этом

0 случае утечки из системы в подпитывающую магистраль 17 в фазе максимального давления компенсируются встречным натеканием в фазе минимального давления в пульсирующем потоке.

При наличии утечек, например, в соединениях трубопроводов 21, куда не подведена подпитывающая магистраль 17, давление в последней становится больше среднего в пульсирующем потоке за счет падения давления в системе. При необходимости удержать давление в пульсирующем по токе на уровне, соответствующем абсолютной герметичности системы, поднимакэт давление в подпитывающей магистрали 17.

Утечки рабочей жидкости из кольцевой проточки 13 в кольцевую проточку 14 в толкателе 9 не оказывают никакого влияния Тна работу устройства в целом, так как подпорный клапан 15 пропускает поток жидкости в том же направлении. Утечки из кольцевой проточки через порщневую пару наружу практически невозможны вследствие ничтожного по сравнению с поршневой парой сопротивления сливной магистрали 18. Поток жидкости, проходящий из подпитывающей магистрали 17 через кольцевые проточки 13 и 14 толкателя 9, омывает поршневые пары непосредственно в зоне соприкосновения поршней 11 с поверхностью цилиндра Ю, что обеспечивает равенство температур этих элементов в зоне контакта, а также охлаждает весь толкатель 9 в целом, обеспечивая нормальную работу поршневых пар.

0 Если по каким-либо причинам сопротивление объекта вибрации перемещению поршней 11 толкателя 9 оказывается выше допустимого, открываются предохранительные клапаны 20 и начинается возвратно-поступательный перелив рабочей жидкости между трубопроводами 21.

Включение подпорного клапана 15 между кольцевыми проточками 13 и 14 толкателя 9 обеспечивает использование потока

жидкости от источника питания, создающего давление в подпитывающей магистрали 17 для охлаждения толкателя 9 без дополнительного источника энергии, так как в противном случае поток из подпитывающей магистрали 17 в бак сливался бы через подпорный клапан 15 бесполезно и практически с тем же расходом энергии. Это позволяет использовать кольцевую проточку 13 для предотвращения утечек из полости 12 и одновременно охлаждать толкатель 9, увеличивая тем самым поверхность, омываемую потоком жидкости.

Создание вибрационного привода, способного сообщить объекту потребителю вибрации частоту более 100 Гц и ускорение достаточное для повыщение качества кристаллизующегося сплава, при температуре объекта вибрации более 100°С, делает возможным осуществление процесса получения литых заготовок с применением вибрации на машинах, где металлическая форма закреплена на формодержателе и вследствие этого амплитуда колебаний не может быть более 0,1 мм.

Получение литых заготовок с повыщенными свойствами делает возможной в ряде случае замену заготовок из проката и штампованных на литые, что дает экономию за счет удещевления материала заготовок и трудоемкости изготовления.

К таким процессам относится литье в кокиль, под низким давлением, литье под давлением.

Возможны также другие процессы, где требуется мощная вибрация с малой амплитудой, например, холодная и горячая штамповка на прессах, штамповка жидкого металла, прессование деталей из порошков и др.

Выполнение этих процессов с применением вибрации позволяет снизить потребное усилие прессования и улучшить свойства получаемых изделий.

1. ВИБРАЦИОННЫЙ ГИДРОПРИВОД, содержащий источник питания, связанные с ним генератор колебаний, выполненный в виде корпуса с цилиндрами и установленных в цилиндрах плунжеров, кине матически связанных с кулачковым механизмом, установленным на приводном валу, и толкатель, содержащий цилиндр с поршнями, установленными с образованием рабочих полостей, причем рабочие полости тол) S кателя связаны с рабочими полостями генератора, отличающийся тем, что, с . целью повышения работоспособности гидропривода на высоких частотах вибраций в условиях высокого температурного режима, гидропривод снабжен подпитывающей магистралью, причем в цилиндрах генератора и толкателя выполнены кольцевые проточки, соединенные с подпитывающей магистралью, а кулачковый механизм выполнен в виде эксцентрично установленных на приводном валу подшипников качения. 2. Гидропривод по п. 1, отличающийся тем, что в цилиндре толкателя выполнена дополнительная кольцевая проточка, сообщенная со .сливом и через дополнительно установленный подпорный клапан - с основной кольцевой проточкой. 7