Устройство для автоматического регулирования давления в гидравлическом прессе Советский патент 1985 года по МПК B30B15/22 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям гидравлических устройств для регулирования давления. Известно устройство для автомати ческого регулирования давления в гид равлическом прессе, содержащее уста новленный в напорной магистра ли наcoca и соединенный через распределитель с силовым цилиндром электрогидравлический регулятор давления с регулирующим клапаном, управляющим блоком, состоящим из смонтированных в корпусе запорного клапана с механизмом регулирования усилия поджати его пружины в виде поршневого цилинд ра и следящего золотника, а также нуль-органа, соединенного своими входами с датчиком-и задатчиком дав ления, а выходом - С механизмом для перемещения следящего золотника с приводом. В известном устройстве давление в напорной магистрали насоса регулируется за счет изменения усилия пружины запорного клапана Cl3. Недостаток известного устройства малая точность настройки. Цель изобретения - повышение точности настройки. Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования давления в гидравличес ком прессе, содержащее установленный в напорной магистрали насоса и соединенный через распределитель с силовым цилиндром электрогидравлический регулятор давления с регули рующим клапаном и управляющим блоком состоящим из смонтированных в корпусе запорного клапана с механизмом регулирования усилия,; поджатия его пружины в виде поршневого цилиндра и следящего золотника, а также нуль органа, соединенного своими входами с датчиком и задатчиком давления, а выходом - с механизмом для перемещения следящего золотника с приводом, снабжено промежуточным звеном в виде плунжера и втулки с концентрично раз мещенными между ними наружной и внут ранней пружинами, поршень механизма регулирования поджатия пружины выполнен с двухсторонним штоком, в кор пусе управляющего блока выполнено радиальное отверстие, а механизм для перемещения следящего золотника выполнен в виде зубчатой передачи, вин та и сочленэнной с ним подпружиненной гайки, при этом промежуточное звено установлено в корпусе между одним из штоков поршня и пружиной запорного клапана, образуя в нем надклапанную полость, ведущая шестерня зубчатрй передачи соединена с приводом, а ведомая со следящим золотником, подпружиненная гайка размещена во втором штоке поршня. винт жестко соединен со следящим золотником, а надклапанная полость корпуса управляющего блока сообщена со сливом . Кроме того,задатчик давления установлен с возможностью взаимодействия с подвижными частями пресса. На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - электрогидравлический регулятор; на фиг.З узел 1 на фиг.1. Устройство содержит насос 1, соединенный через распределитель 2 с силовым цилиндром 3 пресса. В сливной магистрали распределительного золотника установлен автоматический регулятор 4 расхода для поддержания установленной скорости перемещения штока силового цилиндра. Вход электрогидравлического регулятора 5 давления соединен с нуль-горганом б, сравнивающим сигналом от задатчика 7, связанного через масштабное устройство 8 с подвижными частями пресса и от датчика 9 давления, установленного в напорной магистрали 10 насоса 1. Электрогидравлический регулятор 5 давления содержит смонтированный в корпусе 11 регулирующий клапан 12 с магистралями слива 13 и подвода 14. С надзолотниковой полостью 15 регулирующего клапана каналом 16 соединен управляющий блок, состоящий из корпуса 17, в цилиндрической полости которого размещено промежуточное звено в виде плунжера 18 и втулки 19 с размещенными между ними наружной 20 и внутренней 21 пружинами. Промежуточное звено поджимает через пружину запорный клапан 22 к седлу 2-3. В цилиндрической полости корпуса 17 образована надклапанная полость 24, соединенная через радиальное отверстие со сливной магистралью 25. Между кромкой 26 плунжера 18 и корпусом 17 имеется зазор . S , который изменяется при работе. Механизм регулирования усилия пружин запорного клапана содержит корпус 27 с поршневым цилиндром 28 и крышку 29, в которой размещен следящий золотник 30, Следящий золотник 30 через зубчатую передачу, включающую цилиндрическую пару 31 и коническую пару 32, связан с выходным валом привода - шагового двигателя 33. С одной стороны поршня 34 шток 35 взаимодействует с втулкой 19, а другой шток 36 соединен гайкой 37 и пружиной 38, поджатой к фрикционной шайбе 39, с винтом 40 следящего золотника 30, образуя механическую обратную связь 41. К следящему золотнику 30 рабочая жидкость подводится через стабилизатор 42 давления от напорной магистрали 10 насоса 1, на которой установлен манометр 43. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, когда отсутствуют управляющие импульсы на входе шагового двигателя 33, поршень 34 в корпусе 27 занимает крайнее правое положение. При этом пружина 20 запорного клапана разгружена полностью и имеет свободный ход Н, а пружина 21 нагружена частично Деформации пружины 2 соответствует начальное давление насоса 1, достаточное для срабатывания гидравличес ких элементов устройства. Это давле ние регистрируется манометром 43 и одновременно выдается сигнал от дат чика 9 давления. Нуль-орган б сбала сирован таким образом, что при начальном давлении в напорной магистрали 10 насоса 1 он запирает вход шагрвого двигателя 33. В крышке 29 расположен механизм ручного перемещ ния следящего золотнь а 30 для ручной установки начального давления показан). Рабочие полости поршня п и 8 за счет механиеской обратной, связи 41, образованной соединением винта 40 с гайкой З7.,всегда заперты при отсутствии входных импульсов на шаговый двигатель 33. При переключении распределителя 2 на ра бочий ход начальное давление из напорной магистрали 10 насоса 1 подводится, в верхнюю полость силового цилиндра 3 пресса. При перемещении силового гидроцилиндра. 3 шток через масштабное устройство 8 воздействуе на задатчик 7, вырабатывающий сигналы, соответствующие заданному закону изменения давления в напорной магистрали 10, которые поступают на вход нуль-органа 6. Одновременно с датчика 9 давления на вход нул органа б поступает сигнал, соответствующий действительному значению давления в напорной магистрали 10. Сравнивая их, нуль-орган вьфабатывает управляющие импульсы на вход шагового двигателя 33 до тех пор, пока действительное значение давления в напорной магистрали 10 не совпадет с заданным значением в дан ном положении штока силового цилинд ра 3, При положительном значении управляющих импульсов на входе элек трического шагового двигателя 33 следящий золотник 30, вращаясь относительно гайки 37, перемещается от нейтрального положения вправо и пропускает .яЛ1дкость под давлением в полость л . Поршень 34 перемещается влево, сжимая пружину запорного клапана. При его перемещении гайка 37, с которой связан винт 40 следящего золотника 30, смещает его в сторону закрытия образовавшейся рабочей щели. Таким образом, после отработки рассогласования, т.е. при достижении заданного значения давления, поршень 34 всегда оказывается в устойчивом зафиксированном положении запертыми полостями Л и 6. Каждому значению упругой деформации пружины запорного клапана 22 соответствует свое значение давления в напорной магистрали 10 насоса 1. Величина давления, соответствующая любому фиксированному положению поршня 34, поддерживается затем автоматически регулирующим клапаном 12, который работает в этом режиме как предохранительный клапан. При превышении давления в напорной магистрали, на которое настроены пружины 20 и 21, избыточное давление в надзолотниковой полости 15 регулирующего клапана 12, воздействуя на рабочую поверхность запорного клапана 22, открывают его, пропуская жидкость в полость С . За счет увеличения активной .площади происходит ускоренное перемещение плунжера 18 и увеличение зазора 5 , в результате чего клапан 12 при наличии избыточного давления поднимается с регулируемой кромкой 26 скоростью. При перемещении клапана 12 напорная магистраль 14 соединяются со сливной 13, пропуская избыток жидкости на слив. При понижении давления клапан 12 опускается, отсекая магистраль 14 от сливной,При дальнейшем движении поршня 34, после выбора зазора Н начинается деформация пружин 20 и 21. При достижении максимального значения, т.е. при полном выборе хода поршня 34, следящий золотник 30 проворачивается в корпусе в нейтральном положении за счет-наличия фрикционной шайбы 39, обеспечивая надежное функционирование при появлении случайных импульсов на входе шагового двигателя 33. Экономический эффект при внедрении изобретения достигается за счет расширения технологических возмож- . стей устройства.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ПРЕССЕ, содержащее установленный в напорной магистрали насоса и соединенный через распределитель с силовым цилиндром электрогидравлический регулятор давления с регулирующим клапаном и управляющим блоком, состоящим из смонтированных в корпусе запорного клапана с механизмом регулирования усилия подг жатия его пружины в виде поршневого цилиндра и следящего золотника, а также нуль-органа, соединенного своими входами с датчиком и задатчиком давления, а выходом - с механизмом для перемещения следящего золотника с приводом, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности настройки, оно снабжено промежуточным звеном iB виде плунжера и втулки с концентрично размещенными между ними наружной и внутренней пружинами, поршень механизма регулирования поджатия пружины выполнен с двухсторонним штоком, в корпусе управляющего блока выполнено радиальное отверстие, а механизм для .перемещения следящего золотника выполнен в виде зубчатой передачи, винта и сочлененной с ним подпружиненной гайки, при этом промежуточное звено установлено в корпусе между одним из штоков поршня и пружиной запорного i клапана, образуя в нем надклепанную полость, ведущая шестерня зубчатой передачи соединена с приводом, а -ведомая - со следящим золотником, подпружиненная гайка размещена во втором|| штоке поршня, винт жестко соединен со следящим золотником, а надклапанная полость корпуса управляющего блока сообщена со сливом. 2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что задах- СА: чик давления установлен с возможностью взаимодействия с подвижными о: частями пресса.