СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПНЕВМОФРИКЦИОННОЙМУФТОЙ Советский патент 1970 года по МПК F16D48/02 

Изобретение относится к области производства и эксплуатации кривошипных кузнечнопрессовых машин с пневмофрикционными дисковыми муфтами включения и может быть использовано при разработке новых конструкций и модернизации действующего оборудования.

На крупных кривошипных прессах применяют пневмофрикционные муфты, передающие большие крутящие моменты, имеющие вследствие этого значительные габариты. Например, у муфт.горячештамповочных прессов усилием 1600 тс и выше вес пневматического порщня вместе с нажимным диском муфты достигает нескольких сот килограммов, а в отдельных случаях больше 2-3 г.

При включении таких муфт быстрое перемещение поршня (по опытным данным скорость перемещения колеблется от 0,5 до 2 м/сек) вызывает удар нажимного диска по фрикционным накладкам, приводящий к их быстрому разрушению и выходу из строя изза раскалывания, срыва накладок и других причин.

Для снижения скорости перемещения порщня нрименяют воздухораспределительные устройства с заниженными проходными сечениями. Однако это приводит к растягиванию процесса включения и не обеспечению муфтой (особенно у быстроходных прессов) необходимого крутящего момента к началу технологической онерации, что ограничивает области применения известных систем.

Цель предлагаемого изобретения состоит в

снижении динамических нагрузок, повышении долговечности и надежности работы. Для этого воздухораспределитель выполнен в виде связанных между собой сервоблоков с установленными на них клапанами и рабочиШ

поршнями, разделяющими полости блоков на падпорщневую, подпоршневую, подклапанную полости. При этом надпоршневая и подпоршневая нолости основного блока соединены каналами с подпоршневой полостью вспомогательного блока. Надноршневая полость такого блока, в свою очередь, соединена с подпоршневой нолостью основного сервоблока. Ресивер разделен перегородкой на две связанные между собой камеры разного объема.

При этом камера большего объема соединена

с подклапанной полостью основного блока, а

камера меньшего объема - с подклапанной

полостью вспомогательного блока.

На фиг. 1 дан общий вид системы безударного включения; на фиг. 2 - комбинированный воздухораспределительный клапан.

городкой 4 на две полости: 5 большого и 6 малого объема. Воздухораспределитель соединяется трубопроводом 7 с полостью малого объема ресивера, а трубопроводом 8 - с полостью большого объема. Полость ресивера большого объема 5 соединяется с магистральным воздухопроводом 9, подводящим воздух из сети, и калиброванпым трубопроводом Ю с полостью ресивера малого объема 6. При наладке системы в калиброванном трубопроводе быть установлен вентиль Л, позволяющий регулировать его проходное сечение.

Комбинированный воздухораспределитель состоит из основного блока 12, вспомогательного блока 13, сервоблока 14 и невозвратного клапана 15. В качестве блока сервоклапа}1а может быть использован один из электронневматических вентилей. В указанных блоках соответственно соосно установлены: основной поршень 16 с центральным клапаном 17 и двухседельный подпружиненный в сторону поршня основной клапан 18, выполненный пустотелым; вспомогательный поршень 19 с центральным клапаном 20 и подпружинепнык в его сторону вспомогательный двухседельный пустотелый клапан 21; двухседельный сервоклапан 22, снабженный сердечником и управляемый катушкой 23 электромагнита.

Средние полости основного и вспомогательного блоков соединены каналом, снабженным невозвратным клапаном, подпружиненным в сторону вспомогательного блока. Надпоршневая управляюшая полость А основного блока соединена со средней полостью вспомогательного блока каналом 24, а надпоршневая управляющая полость Б вспомогательного блока соединена с центральной полостью сервоблока каналом 25.

Работа системы происходит следующим образом.

В период включения муфты сжатый воздух через клапан - воздухораспределитель / подается в силовой цилиндр муфты вначале из полости ресивера малого объема. Ввиду того, что этот объем ресивера соизмерим с объемом силового цилиндра муфты (объемы примерно равны), а калиброванный трубопровод не обеспечивает быстрого перетекания сжатого воздуха в ресивер малого объема из ресивера больщего объема, то давление воздуха в силовом цилиндре муфты устанавливается на каком-то среднем уровне, отличном от первоначального. Уровень установившегося давления может быть рассчитан и зависит от соотношения объемов силового цилиндра муфты и полости ресивера малого объема, а также от соотношения проходных сечений трубопроводов 7 и 10. При этом движение поршпя муфты и смыкание дисков осуществляется при оптимальном, практически пониженном в полторадва раза давлении воздуха, вызывая малые ударные нагрузки на фрикционные накладки. После этого путем автоматического переключения воздухораспределитель направляет сжатый воздух в силовой цилиндр муфты из полости ресивера большого объема через трубопровод 8 с тем, чтобы к моменту завершения технологической операции в муфте установилось давление воздуха, необходимое для создания расчетного крутящего момента. За время рабочего хода ползуна и паузы между операциями в полости ресивера малого объема устанавливается первоначальное давление

воздуха. Этот процесс осуществляется через калиброванный трубопровод 10.

Таким образом воздухораспределитель позволяет включать муфту при оптимально пониженном давлении воздуха, а передача ею крутящего момента происходит при высоком расчетном давлении воздуха, поступающе.м из полости ресивера большого объема.

В исходном положении силовой цилиндр муфты, управляющие надпорщневые полости

Л и основного и вспомогательного блоков соединяются с атмосферой соответственно через канал 24 и выхлопную полость вспомогательного клапана 21, а также через канал 25 и выхлопное отверстие, сервоблока 14. Подклапанная полость В основного блока 12 соединяется трубопроводом с полостью ресивера большого объема, а подключенные полости Г вспомогательного клапана 21 и Д сервоклапана 22 соединяются между собой и находятся

под давлением воздуха, поступающего из полости ресивера малого объема.

Работа описываемой системы управления осуществляется следуюпгим образом.

При подаче тока в катушку электромагнита 23 сервоклапапа 22 последний перемещается вниз и, отсоединяя управляющую полость Б от атмосферы, соединяет ее с полостью Г. Сжатый воздух, поступающий в полость Б,

перемещает вспомогательный порщень 19 с клапаном 20 и двухседельным клапаном 21 вниз до упора. При этом клапан 20 запирает атмосферную полость двухседельного клапана 21, полость Г через канал 24 соединяется

с полостью Л основного клапана и через невозвратный клапан - с силовым цилиндром муфты. Пружина невозвратного клапана рассчитана таким образом, что он срабатывает только носле перемещения основного порщпя

с его клапаном до соприкосновения с двухседельным клапаном 18. Следовательно, с момента запирания атмосферной полости вспомогательного двухседельного клапана, через невозвратный клапан происходит заполнение

силового цилиндра и перемещение порщня под действием воздуха, поступающего из полости ресивера малого объема. После смыкания дисков при достижении заданной величипы давления воздуха в силовом цилиндре

муфты и в полости А порщень 16 с запертым клапаном 17 перемещает двухседельный клапан 18 вниз до упора, и заполнение силового цилиндра муфты происходит непосредственно через клапан 18 из полости В и ресивера При отключении муфты система срабатывает в обратной последовательности: при отключении тока в катушке 23 блока 14 его клапан 22 под действием пружины перемещаетсм в верхнее положение, сжатый воздух из полости Б вспомогательного блока 13 идег на выхлоп в атмосферу. Вспомогательный поршень 19 и его двухседельный клапан 21 под действием сжатого воздуха и пружины возвращаются в исходное верхнее положение. Сжатый воздух из полости Л через канал 24 и атмосферную полость двухседельного клапана 21 уходит в атмосферу. При этом поршень 16 и основной двухседельный клапан 18 также перемендаются в исходное верхнее положение под действием сжатого воздуха и пружины. Выхлоп сжатого воздуха в атмосферу из силового цилиндра муфты осуш,ествляется через отверстие клапана 17, и муфта отключается. Предмет изобретения Система управления пневмофрикционной муфтой, преимуш,ественно кузнечно-прессовых машин, содержаш,ая воздухораспределитель с клапанами, пневматически связанный с ресивером, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок, повышения долговечности и надежности работы, воздухораспределитель выполнен в виде связанных между собой основного и вспомогательного сервоблоков, в которых установлены соответствуюш,ие клапаны и рабочие поршни, разделяюш.ие полости блоков на надпоршневую, подпоршневую и подклапанную полости, при этом надпоршневая и подпоршневая полости основного блока соединены каналами с подпоршневой полостью вспомогательного блока, надпоршневая полость которого, в свою очередь, соединена с подпоршневой полостью основного сервоблока, а ресивер разделен перегородкой на две связанные между собой регулировочным вентилем камеры разного объема, из которых камера большего объема соединена с подклапанной полостью основного блока, а камера меньшего объема - с подклапанной полостью вспомогательного блока.

.2

Фиг. 1

х./

П,(У и 3 rf/nu

BofMa (й9 -22