Гидроимпульсный привод вибропресса Советский патент 1988 года по МПК B21J9/06 

ю

9)

О) 00

ел

Изобретение относитсй к машино- Ьтроению, а именно к конструкциям ибропрессов.

Цель изобретения - повышение на- дежности путем упрощения конструкции и улучшения технологичности ее изготовления.

На фиг. схематично показан предлагаемый привод на фиг. 2 - разрез А-А на фиг . 1 ..

Гидроимпульсный привод содержит Ьиловой цилиндр 1, пульсатор 2, основной 3 и вспомогательный 4 аккумуляторы, напорную 5 и сливную 6 гидро линии. Силовой цилиндр 1 содержит копус 7, в котором размещен поршень 8, шток 9 которого жестко соединен с ;вибростолом .0. Направление штока 9 осуществляется втулкой П, закреплен 1ной в корпусе 7, Поршневая полость 12 соединена каналом 13 с пульсато- iPOM 2, а штоковая 14 каналами 15 .с (напорной 5 гидролинией. Пульсатор 2 :вкл1очает управляемый обратный клапан ;содержащий блок 16, соединенный ступенчатым каналом 7 с напорной магистралью 5 и основным аккумулятором 3. В отверстии 18 блока 16 размещены шарики 19-21 разных диаметров и подвижная втулка 22, охватывающая шарик 20, которые вместе с блоком 16 образуют подклепанную 23, надклапан- ную 24 и две промежуточные 25 и 26 полости, соединенные соответственно с вспомогательным аккумулятором 4 и сливной гидролинией 6. Диаметры шариков 9 (d(), 20 (da) и 21 (d,) связаны неравенством d d da Шарик l опирается на пружину 27.

Генератор импульсов содержит корпус 28, каналы 29, 30 и 31 которого соединены соответственно с полостями 25, 24 и 23 управляемого обрат - ного клапана. В отверстии корпуса 28 размещена гильза 32, имеющая на нару ной поверхности выточку 33, внутри которой выполнены вдоль образующей гильзы 32 сквозные пазы 34, ограниченные краями Виточки 33. В отверстии гильзы 32 установлены шарики 35 и 36 одинакового диаметра d. В исходном положении шарик 35 взаимодействует с кромкой 37 корпуса 28. Выточка 33 соединена р каналом 38, с которым сообщается канал 31. В шарик 36 концом с плоским торцом, располо- женным в сливной полости 39, вьшолненой в крьш1ке 40, упирается ступенчатый поршень 41, нагруженный пружиной 42. Пружина 42 размещена в гидралической полости 43, образованной раточками в крышке .40 и стакане 44, Предварительная деформация пружины регулируется с помощью винта 45 через толкатель 46. Полость 43 посредством каналов 17, 30 и 47 соединена с напорной гидролинией 5. Сливная полость 39 со стороны крьпнки 40, обращенной к корпусу 28, заканчивается кольцевой кромкой 48.

В исходном положении левый край выточки 33 выступает за линию касания шарика 35 с гильзой 32 на заданную величину hj (положительное перекрытие) , а правьй - на величину Ъ. (отрицательное перекрытие) за линию контакта шарика 36 с гильзой 32.

Гидроимпульсный привод работает след1тощим образом.

При давлении в напорной гидролинии 5, меньшем давления открытия (PJ) генератора импульсов, происходи зарядка аккумуляторов 3 и 4. Поршень 8 в исходном положении прижат давлен нием жидкости со стороны штоковой полости 14 к дну корпуса 7 силового цилиндра, а поршневая полость 12 посредством канала 38, выточки 33, пазов 34 и отрицательного перекрытия hj соединена со сливной полостью 39, поскольку шарик 35 через шарик 36 и поршень 41 прижат пружиной 42 к кромке 37 и перекрьшает доступ жидкости из аккумулятора 4 в канал 38.

Шарик 19 в момент зарядки аккумулятора 4, пружиной 27 удерживается на кромке блока 16, чем исключаются утечки жидкости через диаметральный зазор между шариком 20 и втулкой 22.

При повьш1ении давления в аккумуляторе 4 до величины давления открытия р генератора импульсов, шарик 35, преодолевая сопротивление пружины 42, отрьшается от кромки 37 и под давлением жидкости шарики 35 и 36 проходят положительное h;, и отрицательное Ь перекрытия с фиксацией шарика 36 на кромке 48, Аккумулятор 4 через канал 29, пазы 34, выточку 33 и канал 38 соединяется с поршневой полостью 12. Жидкость под давлением р, из канала 38 по каналу 31 1 оступает в полость 23, и, действуя на шарик 21, площадь сечения которого больше площадей сечения шариков 19 и 20, прижимает шарик 19 к кромке 37, тем самым отключая напорную гидролинию 5 и аккумулятор 3 от аккуму- лятора А. Аккзт улятор 4 разряжается через открытый генератор импульсов давления в полость 12 и поршень 8 перемещается вместе с вибростолом 10 на величину, заданного объемом и величиной давления зарядки Уравно давлению открытия р, аккумулятора 4 рабочего хода.

При уменьшении давления в полости 12 до величины давления закрытия р генератора импульсов шарики 35 и 36 под действием пружины 42 и давления жидкости полости 43 на площадь поперечного сечения поршня 4 возвращаются в исходное положение, при этом шарик 35 фиксируется на кромке 37. Полость 12 через каналы 13 и 38, выточку 33, пазы 34 и отрицательное перекрытие h соединяется со сливной полостью 39. Поршень 8 под дей- ствием давления жидкости в штоковой полости 14 возвращается в исходное положение, в этот же момент времени шарик 19 пружиной 27 и давлением жидкости со стороны канала 17 отжи- мается от кромки полости 24 и прижимается к кромке втулки 22, а аккумуляторы 3 и 4 соединяются. Далее цикл повторяется.

Давление открытия генератора им- пульсов может определяться по зависимости

р, K,( f), (2)

где K,,hg - жесткость и предварительная деформация пружины 42;

fрц - площадь поперечного сечения, перекрьшаемая шариком 35 по кромке 37;

fg - площадь поперечного сечения поршня 41.

Давление закрытия р генератора импульсов для предлагаемого устройст- ва находится из неравенства

Pif4e P,fs+ К,(Ь„+ h,+ hj), (3) откуда

Рг Р, f5/f4+ K,( h,- hp/f,

(4)

a с учетом (2)

Р, P.fo4/f4 + К,(ЬЛ h4)/f4/5)

где f. - площадь поперечного

сечения шарика 24. Условие работоспособности управ ляемого обратного клапана должно удовлетворять следующим неравенствам:

p.Cfj- fj- у,), , (6)- fj) P,f,+ у,) (7)

где f, - площадь поперечного сечения, перекрьгоаеная шариком 19 по кромке полости 24; - площадь поперечного сечения шарика 20, такой же принимается площадь сечения, перекрьшаемай шариком 19 по кромке втулки 11; f ii dj/4 - площадь поперечного сечения шарика 13; «четкость и предварительная деформация пружины 27;.у, - рабочий-ход шарика 19.

Сравнивая выражения (2) и (6). находим

К5 K.h.Cf,- f)/( y,)( f). . (8)

Пределы для выбора величины давления Pj определим при сопоставлении неравенств (5) и (7), откуда с зачетом выражения (8) имеем

fo4 .K,(h,+hi)f,

p -„ л ----- - J-Л1-i. t, - Ifl

1-3 (9)

4

fo7- f.

Чтобы поршень 8 исполнительного гидроцилиндра мог перемещаться на величину заданного хода при неограниченном числе циклов работы прчязода должно соблюдаться условие

ПО)

5

где f - площадь поперечного сечения поршня 8;

fy - кольцевая площадь поперечного сечения поршня 8 со стороны штоковой полости 14. Приравнивая выражения (5) и (Ю), получим формулу для расчета необходимой величины кольцевой площади поршня 8

fr fJfo4- h)/p,/f.

(ID

Длина L сквозных пазов 34 в гильзе 32 выбирается меньшей или равной диаметру 64 шариков 35 и 36, при этом h, (O...l). Это необходимо :для уменьшения перетечек жидкости в момент прохождения системой шариков 35 и 36 отрицательного перекрытия Ihj, Исключение эффекта повьш1енного демпфирования шарика 35 при посадке его на кромку 37 достигается за счет диаметрального зазора его сопряжения с гильзой 32.

Экономический эффект от внедре- :ния предлагаемого изобретения достигается за счет повьпиения надежности.

Формула изобретения

Гидроимпульсный привод вибропресса .включающего силовой цилиндр со што- ковой и поршневой полостями, содержащий основной и вспомогательный аккумуляторы, а также пульсатор и напорную и сливную гидролинии, о т л и - чающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности и улучшения технологичности изготовления, пульсатор вьшолнен в виде управляемого обратного клапана, состоящего из смонтированных в блоке друг над другом и подпружиненных относительно него трех шариков разного диаметра, и подвижной втулки, охватывающей

5 30А266856

средний шарик наименьшего диаметра, образующих в блоке подклепанную, надклапанную и промежуточные полости, одна из которых расположена между подвижной втулкой и верхним шари- KOMf а другая - между подвижной втулкой и нижним щариком генератора импульсов давления в виде корпуса со

10 сквозным ступенчатым отверстием и гильзой со сквозными продольными пазами на ее внутренней поверхности, а также размещенных в гильзе двух шариков одинакового диаметра, обра15 зующих в корпусе входную, рабочую и сливную полости, и контактирующего с шариками подпруткиненного ступенчатого поршня с гидравлической полостью, при этом подклапанная по20 лость управляемого обратного клапана соединена с основным аккумулятором гидравлической полостью подпружиненного ступенчатого поршня и штоковой полостью силового цилиндра, надкла- панная полость управляемого обратного клапана соединена с рабочей полостью генератора импульсов давления и поршневой полостью силового цилиндра, сливная полость генератора импульсов давления и промежуточная полость управляемого обратного клапана между подвижной втулкой и верхним шариком соединены со сливом, а промежуточная полость управляемого обратного клапана между подвижной втулкой и нижним шариком соединена со вспомогательным аккумулятором и входной полостью генератора импульсов давления пульсатора.

35

(

Изобретение относится к области машиндстроения, а именно к конструкциям вибропрессов. Цель - повьшение надежности. В приводе имеется пульсатор в виде управляемого обратного клапана, включающего три шарика разных диаметров и подвижную втулку, охватьтающую средней шарик наименьшего диаметра, и генератор импульсов, содержащий смонтированные в гильзе с осевыми пазами два шарика одинакового диаметра и взаимодействующий с ними подпружиненньй ступенчатый поршень . При подаче давления на вход управляемого обратного клапана привод создает пульсирующую нагрузку на поршень силового цилиндра. Конструкция привода отличается простотой и технологичностью изготовления. 2 ил.

Фиг.2