Гидросистема синхронизации гидроцилиндров листогибочной машины Советский патент 1990 года по МПК F15B11/22 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, в частности предназначено для валковой листогибочной машины, применяющейся для гибки (вальцовки) широких листов.

Целью изобретения является синхронизация трех гидроцилиндров, два из которых имеют равную рабочую нагрузку в машине, для которой они пред- назначены, а третий - отличную от каждого из двух первых (как правило, большую, чем у них).

На чертеже представлена предлагаемая гидросистема.

Гидросистема содержит два гидроцилиндра 1 и 2 с одинаковой площадью поршней, насос 3, два гидрозамка 4 и 5, дросселирующий золотниковый делитель потока 6 с обратными клапанами. Закрепленные на штоках гидроцилиндров зубчатые рейки 7 и 8 связаны между собой посредством суммирующего механизма, состоящего из зубчатых колес 9 и 10, соединенных с валом 11, и промежуточных колес 12 и 13. Выходное звено суммирующего механизма - колесо 12 - через стержень 14 и коромысло 15 кинематически воздействуе на золотник 16 делителя штока 6. Стержень 14 находится в направляющей 17, а коромысло 15 установлено на опоре 18. Реверсивный распределитель 19 подключен входом и выходом соответственно к насосу 3 и сливу, одним рабочим отводом 20 - к штоковым полостям гидроцилиндров 1 и 2 и полостям управления гидрозамками 4 и 5, другим рабочим отводом 21 через дели5

5

Q

Q 0

тели потока 22, 23 и 6, через гидрозамки 4 и 5 - к поршневым полостям гидроцилиндров 1 и 2. Гидросистема снабжена также гидроцилиндром 24 с площадью поршня, превышающей площадь поршня каждого гидроцилиндра, двумя гидрозамками 25 и 26, двумя дополнительными дросселирующими делителями потока 22 и 23 с обратными клапанами, двумя суммирующими механизмами, состоящими из входных звеньев - зубчатых реек 7 и 8 с одной стороны и колес 27 и 28, соединенных с валом 29 с другой стороны. Вал 29 взаимодействует через соединенную с ним шестерню 30 с зубчатой рейкой 31, закрепленной на штоке гидроцилиндра 24. Выходные звенья суммирующих механизмов - зубчатые колеса 32 и 33 - кинематически связаны с золотниками делителей потока 22 и 23. Реверсивный распределитель 19 одним рабочим отводом 20 подключен к полостям управления гидрозамков 25 и 26 и к штоковой полости дополнительного гидроцилиндра 24, а другим отводом - к дополнительным делителям потока 22 и 23, которые сообщены одними своими выходами 32 и 33 с основным делителей потока 6, а другими 34 и 35 через гидрозамки 25 и 26 - с поршневой полостью дополнительного гидроцилйндра 24.

Гидросистема работает следующим образом.

i

При включении левого электромагнита распределитель 19 переключается в левое по чертежу положение.

При этом рабочая жидкость (масло) под давлением от насоса 3 по напорной магистрали 21 и далее по ее параллельным ветвям поступает к делителям потока 22 и 23, от которых по отводам 32 и 33 - к делителю потока 6, в котором разделяется на два равных потока, один из которых по отводу 36 через гидрозамок 4 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 1, а второй по отводу 37 делителя 6 через гидрозамком5 - в поршневую полость гидроцилиндра 2. По отводам 34 и 35 делителей 22 и 23 масло через гидрозамки 25 и 26 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 24 В результате этого поршни, а с ними и штоки гидроцилиндров 1, 2 и 24 перемещаются вверх (по чертежу). При этом масло из штоковых полостей гидроцилиндров сливается по магистрали 20.

Поскольку по каждому отводу 36, 37, 32, 34, 33, 35 делителей 6, 22 и 23 проходит 1/4 часть поступающего от насоса потока, то в гидроцилиндр 24, поршень которого имеет в два раза большую эффективную площадь, чем поршни каждого из гидроцилиндров 1 и 2, поступает по отводам 34 и 35 делителей 22 и 23 в сумме 1/2 потока а в гидроцилиндры 1 и 2 по 1/4 общег потока в каждый. Тем самым с помощью трех делителей потока 6, 22 и 23 обеспечивается подача масла в гидро- цилиндры пропорционально эффективным площадям их поршней. В результате эт го достигается грубое выравнивание скорости движения трех неравномерно нагруженных штоков гидроцилиндров 1-3. Достигается это при общем для всех гидроцилиндров давлении в гидросистеме .

При перемещении штоков гидроцилиндров 1,2 и 24 вверх по чертежу перемещаются и закрепленные на штоках зубчатые рейки 7, 8 и 31, являющиеся входными звеньями суммирующих механизмов. Рейки 7, 8, 31 приводят во вращение по часовой стрелке зубчатые колеса 12, 32, 33, 15, а колесо 30 - против часовой стрелки. Вращение колес 13 и 30 с передаточным отношением 1:1 передается жесткими валами 11 и 29 (на вал 11 - через колесо 10) на вторые входные звенья суммирующих механизмов - зубчатые колеса 9, 27, 28 - которые,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

как и первые, находятся в постоянном зубчатом зацеплении с выходными звеньями суммирующих механизмов - колесами 12, 32 и1 33. Колеса 9, 27, 28 и 10 при этом вращаются против часовой стрелки.

Если в силу каких-то причин шток какого-либо из трех гидроцилиндров, например гидроцилиндра 1, опережает по скорости перемещения штоки других гидроцилиндров, рейка 7 сообщает зубчатым колесам 12 и 32 большую скорость вращения, чем этим же колесам сообщается колесами 9 и 27 от штоков гидроцилиндров 2 и 24. Вследствие разности скоростей движения входных звеньев суммирующих механизмов выходные звенья этих механизмов - колеса 12 и 32 - перемещаются вдоль рейки вверх (по чертежу) и тянут за собой стержни 14, которые поворачивают коромысла 15 на опорах 18 по часовой стрелке. Свободный конец обоих коромысел 15 нажимает на штоки 16 золотников делителей 6 и 22. При этом золотники, опускаясь, уменьшают проходное сечение отводов 36 и 32 за счет увеличения проходного сечения отводов 37 и 34. В результате этого поршневая полость гидроцилиндра 1 получает в единицу времени уменьшенную дозу масла, а поршневые полости гидроцилиндров 2 и 24 - увеличенную. Следствием такого распределения потоков масла является замедление движения штока гидроцилиндра 1 и некоторое ускорение движения штоков гидроцилиндров 2 и 24. Как только наступит равенство скоростей всех трех гидроцилиндров, т.е. они начнут двигаться синхронно, входные звенья 7, 9 и 27 механизмов приобретают равные скорости движения, а положение выходных звеньев 12 и 32 стабилизируется, т.е. они превращаются в обычные промежуточные колеса.

После устранения причины, вызвавшей ускоренное перемещение штока гидроцилиндра 1, пружина, которой подпружинен каждый золотник, возвращает его в исходное положение, при котором потоки разделяются между отводами поровну. Колеса 12 и 32 также возвращаются в исходное положение, так как при равенстве скоростей движеня входных звеньев исчезает сила, вынуждающая указанные колеса перемещаться вдоль реек.

При забегании вперед штока гидро- цилиндра 2 все происходит аналогично описанному процессу.

При забегании штока гидроцилиндра 24 рейка 31 сообщает ускоренное вращение колесу 30,.а через вал 29 - зубчатым колесам 27 и 28. Скорость вращения колес 27 и 28 становится большей, чем скорость перемещения реек 7 и 8 (входные звенья). Поэтому выходные звенья - колеса 32 и 33, - а с ними и стержни 14, опускаются вниз и поворачивают коромысла против часо вой стрелки. Концы коромысел 15, взаимодействующие со штоками 16, поднимаются в результате этого вверх, давая возможность золотникам распределителей 22 и 23 перемещаться вверх под воздействием пружин. При этом уменьшаются проходные сечения отводов 34 и 35 и увеличиваются сечения отводов 32 и 33 распределителей 22 и 23. Происходит выравнивание скоростей движения всех трех штоков.

При прекращении подачи масла - это происходит при переключении распределителя 19 в среднее положение - положение штоков гидроцилиндров 1, 2 и 24 фиксируются гидрозамками 4, 5, 25 и 26, которые препятствуют вытеканию i масла из поршневых полостей гидроцилиндров.

При включении правого электромагнита распределитель 19 переключается в правое положение. При этом масло под давлением насоса 3 подается в штоковые полости гидроцилиндров 1, 2, 24 и в соответствующие полости гидрозамков 4, 5, 25, 26, в результате чего замки открываются, пропуская масло из поршневых полостей гидроцилиндров 1, 2, 24 на слив.

Синхронизация перемещения штоков гидроцилиндров 1, 2, 24 при ходе вниз осуществляется аналогично синхронизации при ходе вверх.

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Гидросистема синхронизации гидроцилиндров преимущественно листогибочной машины, содержащая два гидроцилиндра с поршнями, насос, два гидрозамка, дросселирующий золотниковый делитель потока с обратными клапанами, закрепленные на штоках гидроцилиндров зубчатые рейки, связанные между собой посредством суммирующего механизма, кинематически взаимодействующего с золотником делителя потока, реверсивный распределитель, подключенный входом и выходом соответственно к насосу и сливу, одним рабочим отводом - к штоковым полостям гидроцилиндров и полостям управления гидрозамками, а другим через делитель потока и гидрозамки - к поршневым полостям, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности изготовления путем уменьшения прогиба листа, она снабжена гидроцилиндром с площадью поршня, превышающей площадь поршня каждого гидроцилиндра, двумя гидрозамками и двумя дросселирующими делителями потока с обратными клапанами, двумя суммирующими механизмами, кинематически связанными между собой и с первым механизмом, а выходные звенья этих механизмов установлены с возможностью взаимодействия с золотниками дополнительных делителей потока, при этом к первому отводу реверсивного распределителя подключены полости управления дополнительных гидрозамков и штоковая полость дополнительного гидроцилиндра, а к другому отводу - дополнительные делители потока, сообщенные своими выходами с основным делителем потока и дополнительными гидрозамками, соединенными гидролиниями с поршневой полостью дополнительного гидроцилиндра.

Изобретение предназначено преимущественно для использования в валковой листогибочной машине в качестве привода радиального перемещения трехопорных валков. Цель - синхронизация движения штоков трех неравномерно нагруженных гидроцилиндров. Гидравлическая часть системы включает три гидроцилиндра 1, 2, 24, три золотниковых делителя потока 6, 22, 23, распределитель 19, четыре гидрозамка 4, 5, 25, 26. Гидроцилиндр 24 (для средней опоры валка) рассчитан на нагрузку, вдвое превосходящую равные нагрузки гидроцилиндров 1,2 (предназначены для концевых опор валка). Делитель 6 и распределитель 19 включены в напорную магистраль 21 от насоса 3 последовательно, а делители 22 и 23 - параллельно. Один отвод от каждого из делителей 22, 23 сообщен через делитель 6 с поршневой полостью одного из цилиндров 1, 2, а второй - с поршневой полостью гидроцилиндра 24. Механическая часть системы представлена тремя зубчатыми суммирующими механизмами. Через эти механизмы осуществлена кинематическая связь штоков всех трех гидроцилиндров с помощью зубчатых реек 7, 8, 31, закрепленных на каждом штоке. Выходные звенья 12, 32, 33 суммирующих механизмов кинематически связаны с золотниками делителей так, что при перемещении выходных звеньев перемещаются и золотники, регулируя тем самым подачу масла в гидроцилиндры для выравнивания скорости движения штоков последних. 1 ил.