Гидравлический вибратор Советский патент 1984 года по МПК F15B21/12 

2f

Изобретение относится к устройствам для возбуждения колебаний и может быть применено в качестве привода при вибрационной обработке деталей и виброударном прессовании порошкообразных материалов.

По ocHpBHOiviy авт. св. №595550 известен гидравлический вибратор, содержздий стол для установки изделия, выполненный в виде цилиндра, расположенную в нем станину с каналами для подвода и отвода жидкости, служащую плунжером, и распределительный механизм Cl.

Однако в известном гидравлическом вибраторе распределительный механизм расположен в сливной магистрали и обеспечивает периодическое соединение канала подвода с каналом отвода жидкости. В процессе обрабатывания распределительного механизма жидкость из канала подвода и полости цилиндра устремляется на слив. Возни кают значительные потери мощности привода, к тому же насос привода подвержен циклическим нагрузкам, что вызывает повышенный износ.

Кроме того, частота рабочих ходов и виброперегрузки на столе зависят .от подачи жидкости в напорной магистрали, а повышение подачи жидкости в напорной магистрали вызывает значительное увелинен-ие мощности привода и повышение энергетических потерь в гидросистеме, обусловленных .периодическим соединением канала .подвода . с каналом отвода жидкости.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что гидравлич:еский вибратор снабжен аккумулятором и регулируемым дросселем, последовательно установленным в канале подвода по направлению потока, а распределительный механизм установлен с возможностью поочередного сообщенияканала подвода с полостью цилиндра и каналом отвода жидкости.

Кроме того, золотник выполнен в соответствии со следующим соотношением

1- 2,

m - расстояние между каналами

где подвода и отвода в месте их соединения с окнами золотникаh - ширина кольцевой проточки

на золотнике.

На чертеже представлена схема предлагаемого гидравлического вибратора.

Вибратор содержит рабочий стол, выполненный в виде цилиндра 1, на котором располагают изделие 2, неподвижный плунжер 3, являкхцийся

одновременно станиной, с каналом 4 для подвода и каналом 5 для отвода жидкости, распределитель (не обозначен) , состоящий из золотника 6 с кольцевой проточкой 7 и Т-образным каналом 8, кольцевые проточки 9, 10 и 11, выполненные на внутренней поверхности полого плунжера 3. Золотник 6 снабжен регулируемой пружиной 12 и шариковым обратньш клапаном 13, установленным на верхнем торце 14 золотника 6, полость 15 которого сообщена со сливом через дроссель 16 В канале 4 для подвода установлены аккумулятор 17, распределитель 18 и регулируемый дроссель 19. Канал 20 связывающий полость 21 с золотником б, снабжен клапаном 22. Канал 5 отвода жидкости снабжен регулируемым дросселем 23.

Расстояние m между каналами 4 и 5 выполняется в 1-2 раза больше ширины и кольцевой проточки 7„ .

В исходном положении цилиндр 1 под действием пружин 24 находится в нижнем положении. Проточки 9, 10 и 11 являются окнами золотника 6.

Вибратор работает следующим образом.

В аккумуляторе 17 накапливается энергия давления жидкости, необходимая для обработки одного изделия 2. При переключении распределителя 18 жидкость из аккумулятора 17 через проточки. 9 и 10 и обратный клапан 22 поступает в полость.21 цилиндра.. При. повыше НИИ. давления жидкости выше усилия настройки пружин 24 ц шиндр 1 перемещается.вверх. В момент достижения расчетного давления в системе, определяемого затяжкой пружины 12, регулирующей силу прижима шарика 13 к торцу 14 золотника 6, по.следний перемещается, соединяя Т-образный канал 8 с торцовой полостью 1 5 зоЛотни.ка6 .В результате этого усилие жидкости на торец 14 золотника 6 резко возрастает и превышает усилие настроки пружины 12, которая деформируется На величину открытия золотника б, проточка 10 соединяет проточку 9 со сливной проточкой 11, и жидкость из полости 21 цилиндра 1 уходит на слив Под действием пружин 24 цилиндр 1 перемещается вниз. В крайнем нижнем положений цилиндра 1 кинематическая энергия цилиндра 1 и потенциальная пружина 24 преобразуется в упругую . энергию сжимаемой жидкости, находящейся в замкнутой торцовой полости 21 цилиндра 1.

Создаваемое при этом давление сообщает дополнительное рабочее напряжение на изделие 2.

Когда цилиндр 1 находится в крайнем нижнем положении, значительно падает давление в верхней части золотника 6 и под действием пружины 7 золотник 6 перемещается в исходное верхнее положение. Проточка 10 отсоединяется от канала 5 и соединяется с проточкой 9, жидкость из аккумулятора 17 через проточки 9 и 10 и обратный клапан 22 поступает в полость 21 цилиндра 1. Цилиндр 1 перемещается вверх, и цикл возврат но-поступательных движений цилиндра 1 повтоЕ яется. Выполнение расстояния m между каналами 4 и 5 подвода и отвода больше в 1-2 раза ширины проточки 7/ на золотнике 6 определяется условиями работоспособности вибратора. При m и возможно соединение проточек 9 и 10, т.е. каналов 4 и 5 подвода и отвода жидкости, что приводит гидросистему в неработоспособное состояние. В случае m 2 л существенно снижается частота рабочих ходов цилиндров 1, вызванная значительным ходом открытия золотника 6, что вызывает снижение технологических возможностей вибратора. При перемещении золотника б в ниж нее положение и сливе жидкости из полости 21 цилиндра 1 проточка 9 отсоединена от канала 5 и происходит дополнительная подзарядка аккумулятора 17. Указанный режим работы вибратора при тех же параметрах позволяет использовать значительно меньшую мощность привода, так как отсутствует соединение канала 4 с каналом 5 в процессе работы. Предложенный гидравлический вибратор наряду с понижением энергозатрат расширяет функциональные возможности. Так, важным функциональным показателем вибратора является скорость набора давления в полости цилиндра 1. Чем выше скорость набора давления, тем больше виброперегрузок возникает на изделии, расширяется предел регулирования частоты хода цилиндра. В предложенном устройстве скорость набора давления определяется только проходными сечениями подводящих каналов (местными сопротивлениями истечению жидкости), так как гидроаккумулятор обеспечивает достаточно высокую скорость .нарастания давления жидкости в замкнутых объемах. Кроме того, регулируемый дроссель позволяет изменять скорость набора давления в полости рабочего цилиндра, тем самым осуществляется дополнительная регулировка рабочих параметров вибратора.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР по авт. св. 595550, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, он снабжен аккумулятором и регулируемым дросселем. последовательно установленными в канале подвода по направлению потока, а распределительный механизм установлен с возможностью поочередного сообщения канала подвода с полостью цилиндра и каналом отвода жидкости. 2. Вибратор по п.1, отличаю щ и и с я тем, что золотник выполнен в соответствии со следующим соотношением m п 1-2 где m - расстояние между каналами подвода и отвода в месте их соединения с окнами золотника; п - ширин el кольцевой проточки на золотнике.