Электрогидравлический молот Советский патент 1990 года по МПК B21J7/28 

Изобретение относится к облягти м

r. ;,.SS L™o™:rr«S ™

.«« t ™, S Trj-i nr r Т;Г р ф,- 5 -«ктрогенератораии;

,.„еп„-леё i

вляемый в предла- яр ° УЩест- - --гГв г :;ГзГ:

ICDGB

s-- «;;:;s™V«: sS rfr i--°p ™ :oJ--E™T o- - H:::

; е еТг „- г„г 1--« :ЕЗ;НГ iSff

™ „r ° - ™ --° - c ;r,:I; PC ,S ™Si« °

qocHO ей установлен гидравлический ц„I trasseS-.

SCO

to

c.n.

„„НПО 13 со штоком И, пропущенным че- оез сквозное осевое отверстие в преоб- Газовате-е 15 механической энергии в элект- Е ческую закрепленном в средней части ци .шдра 3. На обоих концах штока 4 V тановлены нижний 16 и верхний 7 пшшни В нижней части цилиндра Ь положены впускные 18 и выпускные 19 окна а также узлы для подачи в разряд н5е про тоанство топлива и окислителя. Пел подачи топлива имеет взаимодействую fdnfi с оршнем 16 подвижный элемент 20 Йопирной рабочей поверхностью. с ди„ен- ный толкателем 21 с плунжером 22, кото- пъй поджат пружиной 23 относительно b;nvca 4. В п аеднем распо.,ожень. кла -Уан 25 с регулировочной иглой 26 и канал а 1единенный с осевым --алом 2.

-боп; о 2 Пако--:.,

;| r -;; npS;:: Sr|

Ь-

D« в «кктроде 9, Впускные окна 18

;:° яи„.ны с воздушный фи-пьтрои Д ««Г

ai.. жл-НЕ ;р±:,- гггг„о /о г ™«

азов до допустимых пределов. Генератор 1 „ льсов тока состоит из высокочзс -отного выпрямителя 34, накопителя емкос ти 35 и высоковольтных блокировок 36 Преобразователь 15 механической энер-4 ро й т::;у ;; е о Т и е|

-;-би:а If0

HoS-iiHO алоскости 41 вращения лопатки А9-..44 оотора 45 и направляющих апп. патов 46 и 47. Ротор 45 гидротурбины 38 Остановлен в подшипниковых „43. ЬОТОРЫ 49 электрогенераторов 40 .в..а- км г ротором 45 гидротуроины .Ь чатой ступицей 50, олватывающеи иггок .4. Выходг:ыс клеммы электрогенераторов 40 силовыми кабелями связаны с входом 51 генератора 10. импульсов тока. В гидрав ,:ч€ ском цилиндре 13 предусмотрены чичитечи 52 и 53 перемеш.е:;:ия поршня ib. В шабот молота встроены подвижный стс-п 54 i выталкиватели 55. Д.ля первоначального запуска молота служит коуш Ь, г ашоложемный на верхнем поршне i/

Рабочими телами и агентами лектрогид, пяй1И-егкого молота являются: раоочая Си кост 6 в электроразрядной камере ; :;4пический ток; жидкость в надпории е- /1 по1ости 39, например маловязкое ,и аГьнГмасло; иДльсы тока топливо,

„агпимер дизельное; атмосферный во.д , верх яя часть инструмента, закрепленная на

, н ° 15

20

и8 . - - 4. 0 1 в b. с-п ,

д, ая ; е- ,и во,

, на

бабе; нижняя часть «нструме а устшкжпен- ная на шаботе, и заготовка, нагретая до ковочной температуры.

Первоначальный запуск молота производится быстрым подтягиванием порш- , ня Гб за коуш 56. Одновременно вклю- чается подача топлива по трубопроводу 29. В надпоршневой полости 39 перемещающийся вверх столб жидкости раскручивает DOTOD 45 гидротурбины 38, электрогенера- оГ 40 выхватывают .ктроэнергию ° и через высоковольтный выпрямитель 34 заряжают накопительную емкость 25 гене- 10 импульсов тока. Поршень 16 и ст жиакости запасают потенциальную ™pf ию Падпоршневая полость через впуск- 15 Рые окна 18 заполняется зарядом свеже о атмосферного воздуха. Затем коуш 56 вмт освобождается и поршен. -.б вмес

е со столбом жидкости УС-Р ; 7с олбом к рмт Запасенная поршнем 1о и с.олбом жидкости потенциальная энергия переходит 20 Акинетическую энергию. Впускные 18 и Рыпускные 19 окна перекрываются норш н Г 6 и тем самым подпоршневая возд; ,:sT E- SpJrrTrp /s;

бы оабочая жидкость 6 ь ек роразря,

3o-«B S pL.eSr;«o HS™s jr5

пеоемещающийся вниз столб жидкости .rrrpSIeLfrS S:

35 плоскости 41 вращения и .

гг:Е15 : - г8

;°;;вляемого замыкателя 11 ьзаимодеис,.х о с поошчрм 16, накопительная ег/.кос.ь Z 0 быстр:; зряжается - -щнь,й з лектрома. му-кьш улье подается iia зле лрсдь ... ; 9 ж;:у ними возникает расту.ции стри- :;. и образуетея кавитациони.ш ..х.о... к что время подвижный вза .5 имадЙ с ет с поршнем 16, через ™лка- преодолевая сопротивление ,.ки- „и 9 перемешает плунжер 22. м. :шй клапан 25 открывается и. опливогк..

-Т,,.:.о%

-

..ятоп горячего воздуха. Происхо.аит- сго топлива, температура и .:е во растают, каьнтацконная полость увеличивается. Генерируется ударная ьолп.: г,ор

. V- ---, f г: 5 ;:ееоГпо

тапионпой пол ости ь ь i... л,.;,лости цилиндра 13 пар и газообразные продукты сгорания .расширяются, их внутренняя энергия трансформируется в механическую работу и поршень 16 вместе со столбом жидкости быстро устремляется вверх к в.м.т. Поршень 16 открывает выпускные окна 19 и газы выбрасываются через патрубок 32 и фильтр-глушитеть 33. При дальнейшем движении поршня 15 вверх подпоршневая полость цилиндра 14 вновь заполняется зарядом свежего атмосферного воздуха. Гидротурбина 38 двухстороннего действия продолжает вращать электрогенераторы 40, заряжающие накопительную емкость 25 генератора 10 импульсов тока. Процесс повторяется в описанной выше последовательности до тех пор, пока обрабатываемая деталь не окажется изготовленной. При этом сила удара может регулироваться изменением напряжения электрогенераторов 40. На холостом ходу подача топлива минимальна и возвратные цилиндры 3 удерживают бабу в верхнем положении. Функционирование молота прекращается выключением подачи топлива.

Динамика развития комбинированного термоэлектрогидравлического процесса сле- дуюш,ая. В результате электрического разряда возникает растущий стример (фиг. 7), образуется кавитационная полость (фиг. 8), в которую подается распыленное топливо и сжатый горячий воздух, кавитационная полость увеличивается (фиг. 9), достигает поверхности рабочей жидкости 6 и сообщается с подпоршневой полостью цилиндра 13 (фиг. 10), образующийся пар рабочей жидкости 6 и газообразные продукты сгорания топлива расширяются в подпоршневой полости цилиндра 13 (фиг. ), а кавитационная полость схлопывается.

В предлагаемом молоте осуществляется комбинированный термоэлектрогидравличес- кий цикл, состоящий из термодинамического цикла- a-b-c-d-a с внутренним подводом теп,1оты и паросилового цикла -1 В-/I-, которые создают условия для осуществления электрогидравлического цикла i-k - l-m-(. В свою очередь, электрогидравлический цикл i-k-1-m-i создает предпосылки для осуществления термодинамического цикла а-Ь с-d-а с внутренним .подводом теплоты и паросилового цикла e-f-g-h-e.

Термодинамический цикл u-b - c-d-a с внутренним подводом теплоты состоит из троцесса а-b сжатия атмосферного воздуха 3 подпоршневой полости при движении поршня 6 от в.м.т. к Н.М.Т., процесса Ь-с изо- барногс подвода теплоты сгорания топлива и отбросной теплоты электрогидравлического цикла i-k - l-т-i при нахождении поршня 16 вблизи Н.М.Т., роцесса с-d расширения газообразных продуктов сгорания топлива в подпоршневой полости при движении поршня 16 от н.м.т. к в.м.т. и

процесса d-а изобарного отвода теплоты выпускными газами при нахождении поршня 16 вблизи в.м.т. Результатом термодинамического цикла а-b - c-d-a с внутренним подводом теплоты является производство механической работы /2 и отбросной теплоты (фиг. 6).

Паросиловой цикл е-/-g -h-е состоит из процесса c-f сжатия рабочей жидкости 6 ударной волной, процесса f-д; нагре0 ва жидкости 6, изотермического испарения и перегрева пара, процесса g-h расширения пара в подпоршневой полости цилиндра 13 и при движении поршня 16 от н.м.т. к в.м.т. и процесса h-е изотермической конденсации. Результатом паросилового цикла е-1-g--h c является производство механической работы /л, и отбросной теплоты. Механическая работа / /2+/л. комбинированного термодинамического цикла обуславливает осуществление электрогидравли0 ческого цикла / -k - l--т-i, состоящего из адиабатного процесса сжатия, изотермического процесса k-/ подвода теплоты, адиабатного процесса /-т расширения и изотермического процесса ш-/ отвода теплоты. Результатом электрогидравлического

цикла i-k-i-m-i является производство механической работы /j и отбросной теплоты, утилизируемой в комбинированном термодинамическом цикле. Работа /э электрогидравлического цикла i-k l-m-i используется для изготовления деталей.

Экономический эффект обеспечивается з счет пoвыuJeния КПД.

Формула изобретения

35 ..

Электрогидравлический молот, содерх а- щий смонтированные на станине рабочий гидроцилиндр с поршнем бабы и соединенную с поршневой полостью этого цилинд0 ра электроразрядную гидравлическую камеру, контакты разрядника которой соединены с генератором импульсов тока, отличающийся тем, что, с це.пью повышения КПД за счет утилизации неиспользованной энергии, он снабжен узлом подачи к раз5 ряднику электрорэзрядной гидравлической камеры топливной смеси, штоком с поршнями на его концах, дополнитетьным гид-- равлическим цилиндром и установленными в последнем сблокированными между собой- .в одном корпусе гидротурбиной двойно0 го действия и концентр {ч1ю расположенным относительно нее э.лектр1 ческим генератором, в гидротурбине выполнен сквозной осевой канал, в котором размещен шток с поргинями на концах, причем лонолнитель5 ный гидравлический цилиндр установлен соос- но элсктроразрялной гилранлнческой камере и соединен с ней, а электрический генератор электрически соединен с генератором импульсов электрического тока.

ФигЛ

J4x

Фиг.2

21

25

аг 4

47 44 4

/ //

аЦ

47

фаг.З

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции кузнечного оборудования. Цель изобретения - повышение КПД. Электрогидравлический молот содержит установленные на рабочем цилиндре и соосные с ним электроразрядную камеру и дополнительный гидравлический цилиндр, в котором смонтированы сблокированные в одном корпусе гидротурбина двойного действия и электрический генератор, электрически соединенный с клеммами генератора импульсов тока. Электроды последнего размещены в электроразрядной камере. Осевые каналы в этих электродах соединены с узлами подачи топливной смеси при взаимодействии подвижного элемента с нижним поршнем. При первоначальном принудительном подъеме нижнего поршня за коуш на верхнем поршне жидкость в гидравлическом цилиндре раскручивает гидротурбину и электрический генератор запитывает генератор импульсов тока. После освобождения коуша нижний поршень летит вниз, где в момент впрыска топливной смеси в электроразрядной камере выполняется электрический разряд. Сопутствующий этому термоэлектрогидравлический процесс вызывает рабочий ход бабы молота и повторное движение нижнего поршня вверх с новой зарядкой генератора импульсов тока, что обеспечивает утилизацию неиспользованной выделившейся энергии. 11 ил.

.

Фиг. 7

Фи.г.9

Фиг. Ю

Фиг. 8

Фиг. 11