Гидропривод штамповочного молота Советский патент 1977 года по МПК B21J7/28 

1

Изобретение относится к области обра- , ботки металлов давлением и используется в конструкциях кузнечно-прессовых машин, и частности в штамповочных молотах.

Известен гидропривод штамповочного

молота, содержащий источник высокого ца&ления, смонтированной на станине рабочий цилиндр с поршнем, установленную в напра&ляюших станины бабу, соединенную посредством штока с поршнем рабочего цилиндра, а также управляемый сливной клапан, смонтированный в трубопроводе, соединяющем щтоковую полость рабочего цилиндра посредством сливного отверстия, выполненного в его стенке, со спивным баком, и двухпозиционный золотник управления сливным клапаном, соединенный магистралью с источником высокого давления.

Однако в известном гидроприводе тонкий шток в момент штамповки нагружен сжимающим усилием от совместного действия да&ления жидкости на поршень рабочего цилин) ра и силы инерции массы поршня, штока и столба жидкое под поршнем.

Для повышения производительности, надежности и износоустойчивости предлагаемый гидропривод снабжен дополнительным трубопроводом, соединяющим штоковую полость рабочего цилиндра посредством дополнительного запиточного отверстия, выполненного в. его корпусе на уровне дна, с источником высокого давления, а также встроенным в этот трубопровод управляемым обратным клапаном, управляющая полость которого соединена с двухпозиционным золотником управления сливного клапана. Управляемый сливной клапан выполнен в виде расположенного в сливном баке цилиндрического корпуса с крышками, в одной из которых выполнено отверстие с седлом, соединяющее внут реннюю полость корпуса со сливным отверстием рабочего цилиндра , а в другой предусмотрен сквозной осевой канал , в котором установлен цилиндрический стержень-толкатель, а также в виде расположенной в цилиндрическом корпусе плавающей втулки, контактирующей одним торцом с седлом, а другим - с толкателем, при этом на наружной поверхности втулки выполнен бурт, обраэуюшнй с внутренней поверхнсютью корпуса полость, соединенную дополнительной магистралью с двухпоэиционным . золотником управления. На наружной поверхности толкателя выполнена цилиндрическая проточка, а |на хрышке корпуса, в которой установлен толкатель, предусмотрены два радиальных канала, один из которых соединен с двупоэицконным золотником управления, а другой - со сливным баком.

На чертеже схематически изображен молот о предлагаемым гидроприводом в момен штамповки.

Молот -состоит из шабота 1, установлен- него на амортизаторе 2, бабы 3 со скосом, цилиндра 4 с верхним дном 5 и нижним дном 6, выполненным заодно с цилиндром. В цилиндр 4 помещен рабочий поршень 7, соединенный с бабой 3 .штоком 8, проходящим через уплотнение 9 в нижнем дне 6. Поршень 7 имеет на наружной поверхности два уплотнительных пояса 10, примыказощих к торцам поршня 7, и проточку между ними. Полость 11, образованная между проточкой на поршне 7 и внутренней поверхностью цилиндра 4, заполняется жидкость

Поршень 7 делит цилиндр 4 на две полости; поршневую полость 12, заполняемую энергоносителем (газом или воздухом); и соединяемую через отверстие 13 с реси- вером 14, и штоковую полость 15, заполняемую рабочей жидкостью (эмульсией или минеральным маслом) и соединяемую поочередно то с источником высокого давления жидкости, то со сливом. Поршень 7 имеет в центре цилиндрическую полость 16, обращенную в сторону верхнего дна 5, которое имеет цилиндрический выступ 17 с уплотнением на наружной поверхности, обращенный в сторону полости 16. В верхнем дне 5 имеется осевое отверстие 18, подсоединенное через обратный клапан 19 к ресиверу 14, а в цилиндрическом выступе 17 имеется дроссельное отверстие 2О, дополнительно соединяющее осевое отвер стие 18с поршневой полостью 12.

На некотором расстоянии от верхней плоскости нижнего дна в стенке цилиндра выполнено по меньшей мере одно сливное отверстие 21 и одно запиточное отверстие 22, примыкакщее к верхней плоскости нижнего дна 6, выполнено в стенке цилиндра 4. Запиточное отверстие 22 может быт выполнено и в нижнем дне 6.

Запиточное отверстие 22 соединено трубо проводом 23 с источником давления жидкости через управляемый обратный клапан 24, имеющий управляющую полость 25 и

надкпапанное пространство 26, соединенное

с ресиверюм 14.,

Гидросистема управления включает также сливной клапан 27, подсоединенный к сливному отверстию 21 и помещенный в бак 28. Сливной клапан 27 состоит из корпуса 29 с седлом, удлиненной крышки 30 с продольным отверстием 31, плавающей втулки 32 с кольцевым выступом 33 на его наружной поверхности и толкателя 34,

Полость между внутренней поверхностью корпуса 29 и наружной поверхностью плавающей втулки 32 делится кольцевым выступом 33 на управляющую камеру 35 и сливную камеру 36. В корпусе 29 выполнет1Ы продольные пазы 37, через которые слив ная камера соединена со сливом. Толкатель 34, помещенный в отверстие 31, одним концом взаимодействует с торном плавающей втулки 32. Отверстие 31 со стороны другого конца толкателя 34 соединено с источником давления жидкости. На толкателе 34 выполнена проточка 38, а в отверстии 31 корпуса выполнены два радиальных канала 39 и 40. Канал 39 соединен с управляющей попостью 25 управляемого обратного клапана 24, а канал 40 соединен со сливом.

Для открывания сливного клапана 27 в гидросистеме имеется двухпозиционный золотник 41 с поршнем 42 и роликом 43, управляемый от движения бабы 3 и установленный с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Вход двухпозиционного золотника 41 соединяется с источником давления жидкости через канал 39. Один выход двухпозиционного золотника 41 соединен с управляющей камерой 35 сливного клапана 27, другой выход - со сливом. Запиточное отверстие 22 соединено с баком 28 через обратный клапан 44 с возможностью поступления жидкости из бака 28 в поршневую полость 12.

В исходной позиции баба 3 мопота находится в крайнем нижнем положении, ресивер 14 и поршневая полость 12 наполнены газом необходимого давления. Давление газа в ресивере в 1,3-1,5 раза ниже давления рабочей жидкости. Двухпозиционный золотник находится в крайнем верхнем положении.

При подаче давления жидкости в гидросистему толкатель 34 сливного клапана 27 занимает крайнее правое положение, поджимая плавающую втулку 32 к седлу. Через отверстие 31 и канал 39 жидкость поступает в управляющую полость 25. Обратный клапан 24 открывается, и жидкость по трубопроводу 23 через запиточное отверстие 22 поступает в штоковую полость 15. Под действием давления жидкости поршень 7 перемещается вверх, поднимая бабу. 3 и вытесняя газ из поршневой полсюти 12

через отверстие 13 в ресивер 14. При открытии поршнем 7 сливного отверстия 21 давление жидкости воздействует на кольцевую плошадку левого торца плавак шей втулки 32, поджимая его к седлу. К концу хода вверх выступ 17 входит в полость 16, и газ, заключенный в полости 16, сжимается и перепускается через дроссельное отверстие 2О в поршневую полость 12. Этим предотвращается удар поршня 7 по верхнему дну 5.

Для осуществления разгона бабы 3 двух- позинионный зопотник 41 быстро перемешается вниз, при этом ролик 43 взаимодействует со скосом бабы, и поршень 42 перемешается влево, сообщая управляющую камеру 35 сливного клапана 27 с источником давления жидкости. Через отверстие 31, канал 39 и зопотник 41 жидкость поступает в управлякшую камеру 35 и, воздействуя на кольцевой выступ 33, смещает плавающу втулку 32 влево, сообщая управляющую камеру 35 со щтоковой полостью 15, Под действием давления газа поршневой полости 12 и веса бабы поулиень 7 перемешается вниз, вытесняя жидкость в управляющую камеру 35. Кроме того, пока обратный кла- пат1 24 открыт, жидкость от источника давления также поступает в управляющую камеру 35 через штоковую полость 15. До момента сообщения управняющей камеры 35 с баком 28 чер(5з продольные пазы 37 плавающая втулка 32 быстро разгоняется влево. До этого момента толкатель 34 под воздействием втулки 32 движется впево и соединяет через прогочку 38 каналы 39 и 40, при этом управляющая полость 25 обратного клапана 24 сообщается со сливом, и унравпяем),й обратный клапан закрывается. Прекращается и подача жидкости в управляющую камору 35 через двухпозици- OHVHjiii золотник 41. Быстро перемещаясь влево, плавакяцая втулка 32 полностью сообщает 1итоковую полость 15с баком 28 и под воздействием потока жидкости на то- реи кольцевого выступа 33 удерживается в смещенном влево -положении. Жидкость под неболыиим давлением вытесняется в бак, а поршень 7, шток 8 и баба 3 быстро разгоняются. При движении бабы 3 ролик 43 сходит со скоса бабы, пор1лень 42 двухпозишюнного золотника 41 перемещается вправо, при этом управляющая камера 35 остается сообщенной со сливом через двух- позиционный золотник 41.

Жидкость, заключенная в полости 11 порщня 7, препятствует утечке газа при разгоне. После перекрытия поршнем 7 сли&ного отвеух;тия 21 течение жидкости через сливной клапан 27 прекращается и под действием давления жидкости на левый rojieu толкателя 34 клапан 27 перемешается вправо, вытесняя жидкость из управляюшей камеры 35 через двухпозиционный эопотник

41, и при посадке в седло разобщает сливное отверстие 21 и управляющую камеру 35. После перекрытия порщнем 7 сливного отверстия 21 начинается штамповка, а поршень 7, двигаясь с максимальной для хода разгона скоростью, начинает вытеснять жидкость из шгоковой полости 15 через залаточное отверстие 22 и управляемый обрат ный клапан 24 к источнику давления. В этот период давление жидкости в штоковой полости 15 превышает давление жидкости в истоь нике за счет сопротивления движению жидкости в трубопроводе 23 и обратном клапане 24. В то же время сила давления жидкости на нижний торец поршня 7 значитель-

но превышает силу давления газа на верхний торец порщня 7, в результате чего шток 8 оказывается растянутым.

За время штамповки жидкость от источника давления через отверстие 31 и канал

39 заполняет управляющую полость 25, и yнpaвляe ый обратный клапан 24 на период обратного хода бабы 3 останется открытым, поэтому после окончания штамповки штоко-, вая полость находится под давлением жип-

кости, поступающей от источника давления, и баба 3 поднимается.

В случае отскока бабы 3 со значительной скоростью и Tie достатка потока жидкости поступающего п и1токовую полость 15 от

источтшка давления, жидкость может посту- пать из бака 28 через обратный клапан 44 и запиточное отверстие 22.

В процессе работы двухпозиционный золотник 41 устанавливают на высоте, определяемой необходимой энергией удар)а. При подъеме бабы ее скос воздействует на ролик 43 и смещает поршень 42 влево. Далее процесс работы протекает в соответствии с описанным.

При штa moвкe одиночными ударами с перерывами после каждого удара необходимо переводить двухпозиционный золотник 41 в крайнее верхнее положение и для нанесения удара перемешать его вниз до

взаимодействия ролика 43 со скосом бабы 3.

При автоматической работе с неизменной энергией удара двухпозиционный золотник 41 остается неподвижным на заданной высоте.

При автоматической работе с разными уровнями энергии ударов двухпозициоиный золотник 41 необходимо перемещать в вертикальной плоскости по заданной программе.

Формула изобретения

1. Гидропривод штамповочного молота, содержащий HcrotniHK высокого давления, смонгированный на станине рабочий цилиндр с поршнем, установленную в направляющих станины бабу, соединенную посредством што1ч ка с поршнем рабочего цилиндра, а также управляемый сливной клапан, смонтированный в трубопроводе, соединяющем штоковую полость рабочего цилиндра посредством сливного отверстия, выполненного в его сгенке, со сливным баком, и двухпозиционный золотник управления сливным клапаном, соединенный магистралью с источником высокого давления, отличающийся гем, что, с целью повышения производительности, надежности и износоустойчивости, он снабжен дополнительным трубопроводом, соеяиняюшим штоковую полость рабочего цилиндра посредством дополнительного эйпу точ-него отверстия,: выполненного .в. его корпусе на уровне йн, с источником .EibicoKOro да&ления, а такж0 встроенным В; этот трубопровод управляемым обратным клапаном, управляющая полость которого соединена с двухпозиционным золотником управления сливного клапана.

2. Гидропривод по п. 1,отличающий с я тем, что управляемый сливной клапан выполнен в виде расположенного в сливном баке цилиндрического корпуса с крышками, в одной из которых выполнено отверстие с седлом, соединяющее внутреннюю полость корпуса со сливным отверстием рабочего цилиндра, а в другой предуомотрен сквозной осевой канал, в котором установлен цилиндрический стержень-толкатель, а также в виде расположенной в цилиндрическом корпусе плавающей втулки, контактирующей одним торцом с седлом, а другим - с стержне-толкателем, при этом на наружной поверхности втулки выполнен бурт, образующий с внутренней поверхностью корпуса полость, соединенную дополнительной магистралью с двухпозииионным золотником управления.

З.Гидррпривод по п..2, 6 т л и ч а ющ и и с я тем, что на наружной поверхности толкателя выполнена цилиндрическая проточка, а на крь1шке корпуса, в которой уотановлен толкатель, предусмотрены два радиальных канала, один из которых соединен с двухпозиционным золотником управления, а другой-СО сливным баком. ,27 11/Л 9fl . iTT В35 Г i 14