Система управления гидравлическим прессом Советский патент 1983 года по МПК B30B15/20 

О5

со

О)

со Изобретение отйосится к кузйечно-прессовому машиностроению и может быть применено в гидроприводах быстроходных гидравлических прессов с регулируемым йасосом. Известна Система управления гидравлическим прессом, содержащая соединенный с рабочим цилиндром пресса через блок клапанного распределения основной насос с механизмом регулирования подачи в виде управляющего цилиндра, шток которого взаимодействует с возвратной пружиной, а поршневая полость соединена с нагнетэтельной магистралью насоса управления и через пилот управления со сливом 1. Недостатком известной системы является то, ч го при высоком быстродействии распределительных клапанов в системе возникают гидравлические удары, поскольку подключение основного Насоса к рабочим полостям гидроцилиндра пресса происходит при его максимальной подаче. Это вызывает вибрацию трубопроводов, поломки концевых соединений, сварных трубопроводов и т. п.,т. е снимает надежность и долговечность системы. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности системы путем устранения гидроударов во время переключения клапанов. Поставленная цель обеспечивается тем, что система управления гидравлическим прессом, содержащая соединенней с рабочим цилиндром через блок клапанного рас.пределения основной насос с механизмам регулирования подачи в виде управляющего цилиндра, шток которого сочленен с возвратной пружиной, а поршневая полость соединена с. нагнетательной магистралью насоса управления и со входом пилота управления, выход которого через предохранительный клапан соединен со сливом, снабжена гидравлическим реле времени, выполненным в виде цилиндра с подпружиненным поршнем, а упомянутый пилот выполнен с тремя выходами, двумя из которых он соединен соответственно с .гидравлической полостью реле времени и со сливом. На чертеже изображена система управления гидравлическим прессом. Система состоит из главного цилиндра 1 с фбрсирующим цилиндром 2, рабочие полости 3-5 которых, управляются клапаном 6 наполнения, нагнетательными клапанами 7-9 сливными клапанами 10 и 11, поддерживающим клапаном 12 и пилотами 13 и 14 управления. С клапанами гидроцилиндров связан основной йасос 15 регулируемой производительности, который имеет механизм регулирования (не показан) с приводом в виде управляющего .1илиндра 16, плунжер 17 которого взаимодействует с возвратной пру.жийой 18. Его поршневая полость 19 соединена через дроссель 20 с нагнетательной магистралью 21 насоса 22 управления, а также имеет коммутацию через пилот 23 с предохранительным клапаном 24 и с беспружинной полостью 25 гидравлического реле 26 времени, поршень 27 которого взаимодействует с пружиной 28. Основной насос 15 защищен от перегрузок двухкаскадным предохранительным клапаном 29 с пилотом 30, а насос 22 управления - предохранительнь1М клапаном 31. Пилоты переключаются электромагнитами 32-36 по командам с пульта управления прессом {не показан) и от конечных выключателей 37-39. Система управления гидравлическим прессом работает следующим образом. В исходном положении системы надклапанная полость предохранительного клапана 29 через пилот 30 соединена со сливом. Поток рабочей жидкости от основного насоса 15 открывает клапан 29 и направляется на слив. Пилот 23 обеспечивает коммутацию нагнетательной магистрали 21 с предохранительным клапаном 24, который настроен на давление меньше, чем предохранительный клапан 31. Поэтому в исходном положении системы пружина 18 выводит-механизм На минимальную подачу насоса 15, уменьшая его потери на сливе через предохранительный клапан 29. Для совершения рабочего цикла с пульта управления прессом подается команда нажатием соответствующей кнопки. Включаются электромагниты 34-36. Пилот 30 отсоединяет надклапанную полость предохранительного клапана 29 от слива. Клапан 29 закрывается и насос 15 подает рабочую жидкость в систему. Пилот 14 соединяет Надклапанные полости клапанов 8 и 11 со сливом. Нагнетательный клапан 8 открывается и соединяет основной насос 15 с рабочей полостью 3 форсирующего цилиндра 2. Пилот 23 отсоединяет нагнетательную магистраль 21 от п/ едохранительного клапана 24, который удерживал механизм регулирования на минимальной подаче насоса 15. Однако мгновенного увеличения давления в нагнетательной магистрали 21 и поршневой полости 19 не происходит. Пилот 23 соединяет нагнетательную магистраль 21 с беспружинной полостью 25 и поршень 27 гидравлического реле 26 времени перемещается вниз (по чертежу), сжимая пружину 28. Ее усилие выбрано таким, чтоб для перемещения поршня 27 требуется минимальное давление, вследствие чего пруи(ина 18 удерживает расход насоса 15 на его минимальном значении, таким образом, подключение основногр насоса 15 к рабочей полости 3 произошло при мийимальном расходе, вследствие чего нет резкого изменения скорости потока рабочей жидкости. Т. е. отсутствуют условия для возникновения в этот момент гидравлического удара. Следовательно, переключение

клапанов и начало движения (страгивание) плунжера главного цилиндра 1 произошло плавно и безударно. По мере перемещения поршня 27 сопротивление пружины 28 растет, поэтому давление в магистрали 21 увеличивается. Соответственно плунжер 17 йа большую величину сжимает пружину 18 и выводит механизм на большую подачу насоса 15. При этом растет скорость движения плунжера главного цилиндра 1. После установки поршня 27 на упор давление в магистрали 21 и поршневой полости 19 управляющего цилиндра 16 достигает максимальной величины, на которую настроен предохранительный клапан 31. Плунжер 17 полностью сжимает пружину 18 и выводит механизм регулирования йа номинальный расход насоса 15. Плунжер главного цилиндра 1 приобретает максимальную скорость. Рабочая жидкость из полости 5 вытесняется через поддерживающий клапан 12 и далее через сливной клапан 11 поступает на слив. Рабочая полость 4 заполняется маслом через клапан 6 наполнения. Быстрый ход продолжается до конечного выключателя 38, который включает электромагнит 32. Пилот 13 соединяет надклапрнную полость нагнетательного клапана 7 со сливом, клапан 7 открывается и поток ж-идкости поступает в рабочие полости 3 и 4. Начинается рабочий ход пресса. При достижении плунжером конечного выключателя 39 подается команда на возвратный ход. Электромагниты 34 и 35 отключаются, а электромагниты 32 и 36 остаются включенными. Пилот 23 соединяет Нагнетательную магистраль 21 с предохранительным клапаном 24, а беспружинную полость 25 гидравлического реле 26 - со сливом. Давление в магистрали.21 и порш.Невой полости 19 уменьшается ипружина 18 выводит механизм регулирования на минимальную подачу насоса 15. Пружина 28 возвращает поршень 27 в исходное положение. Одновременно подается команда па включение электромагнитов 33 и 35. Электромагнит 33 включается сразу по команде конечного выключателя 39, а электромагнит 35 включается с электрической задержкой. Пилот 14 соединяет надклепанные полости клапанов 10 и 9 со сливом, а клапанов 8 и 11 - с нагнетанием. Клапаны 10 и 9 открываются, а клапаны 8 и 11 закрываются.

После включения пилота 23 нагнетатель ная магистраль 21 соединяется с беспружинной полостью 25 гидравлического реле 26 времени. Его поршень 27 перемещается вниз (по чертежу). Давление в нагнетательной магистрали 2 и поршневой полости

19 минимальное и пружина 18 удерживает механизм регулирования на минимальной подаче насоса 15, которая поступает через открытый клапан 9 в штокоьую полость 5 и в цилинд; управления клапаном 6 Наполнения. При этом клапан 6 наполнения плавно открывается и безударно сбрасывает рабочее давление из полости 4, давление из полости 3 сбрасывается через открытые , клапаны 7 и ГО. После сброса давления

0 происходит страгивание плунжера главного цилиндра 1 вверх.

Таким образом, подключение, основного насоса 15 к рабочей полости 5 произошло при минимальном расходе, вследствие чего сброс давления из полости 4 и реверс

плунжера главного цилиндра 1 произошли плавно и безударно. По мере перемещенияпоршня 27 сопротивление пружины 28 растет, поэтому давление в магистрали 21 и поршневой полости 19 управляющего циQ линдра 16 увеличивается. Плунжер 17 на большую величину сжимает пружину 18 и механизм регулирования увеличивает подачу насоса 15. Соответственно плавно растет скорость возвратного хода пдунжера главного цилиндра 1. После установки

5 поршня 27 на упор давление в магистрали 21 и поршневой полости 19 управляющего цилиндра 16 возрастает до -максимальной величины, на которую настроен предохранительный клапан 31. Плунжер 17 полностью сжимает пружину 18 и выводит

механизм регулирования на номинальный расход насоса 15. Плунжер главного цилиндра I приобретает максимальную скорость возвратного хода.

Возвратный ход продолжается до конечного выключателя 37, по команде которого отключаются все электромагниты и пилоты занимают. исходное положение (как изображено ва чертеже), а система - исходную позицию.

0 Таким образом, применение в линии управления подачей насоса гидравлического реле времени, которое начинает срабчтывать в момент подключения основного насоса на рабочие полости гидроцилиндров, автоматически снижая его расход до мини5 мальвой величины на некоторое время, позволяет полностью устранить гидравлические удары во время переходных процессов, связанных с переключением клапанов и страгивания подвижных частей пресса.

Экономический эффект от внедрения системы обеспечивается за счет экономи эксплуатационных и ремонтных затрат в результате повышения надежности и долговечности.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРЕССОМ, содержащая соединенный с рабочим цилиндром через блок клапанного распределения основной насос с механизмом регулирования подачи в вид.е управляющего цилиндра, шток которого сочленен с возвратной пружиной, а поршневая полость соединена с нагнетательной магистралью насоса управления и с входом пилота управления, выход которого через предохранительный клапан соединен со сливом, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, она снабжена гидравлическим реле времени, выполненным в виде цилиндра с подпружиненным поршнем, а упомянутый пилот выполнен с тремя выходами, двумя из которых он соединен соответ; ственно с гидравлической полостью реле времени и со сливом.