Пульсатор для гидравлического пресса Советский патент 1981 года по МПК B21J9/06 B30B15/16 

1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может использоваться в гидравлических прессах с пульсирующей нагрузкой, например, для редуцирования и калибровки труб и профилей, для операций вытяжки, формировки, чеканки и т.д.

Известен пульсатор для гидравлического пресса, выполненньй в виде корпуса с двумя сообщающимися между собой цилиндрическими камерами, в одной из которых, соединенной со сливной магистралью, установлен нагрузочный клапан и механизм его управления а в другой - толкатель, взаимодействующий с нагрузочным клапаном, при этом полость над толкателем соединена трубопроводом с насосом и рабочим цилиндром, а полость под толкателем - с насосом и рабочим цилиндром через обратный клапан и регулятор времени посадки нагрузочного клапана на седло.

У известного пульсатора время посадки толкателя, а также нагрузочного клапана и механизма его управления зависит от проходного сечения дросселя, установленного на пути от напорной магистрали к полости под толкателем. В свою очередь проходное

- сечение указанного дросселя должно быть таким, чтобы оно могло обеспечить в момент открытия нагрузочного клапана перепад давления между полостями под толкателем и над ним, необходимый для перемещения подвижных деталей.

Иными словами, для осуществления быстрой посадки клапана на седло необходимо иметь большое проходное сечение дросселя, а для обеспечения достаточного перепада давления это се.чение доляшо быть как можно меньше или равно нулю.

Практически время посадки подвижных деталей пульсатора исчисляется сотыми долями секунды (вместо желае3мых тысячных), в резупьтате чего уменьшается частота пульсаций и теря ется часть полезной энергии. Особенно это скаэывается на работе пульсатора прессов больших усилий при расходе жидкости более 300 л/мин, при этом практически почти невозможно достичь частоты колебаний свыше 1015 Гц. Кроме того, в известном пульсатор потеря части сжатой жидкости (до 50%) из полости под толкателем через дроссель на слив в момент открытия нагрузочного клапана снижает КПД пул сатора. Для повышения КПД в предлагаемом пульсаторе регулятор времени посадки нагрузочного клапана на седло выполнен в виде размещенного в дополнител ном корпусе подпружиненного клапана, взаимодействующего с механизмом управления нагрузочного клапана, при этом в дополнительном корпусе выполнена кольцевая полость, соединенная трубопроводом с полостью под толкателем, а подклапанная полость подпружиненного клапана соединена трубо проводом со сливом через регулируемый дроссель. На чертеже представлен пред агаемый пульсатор для гидравлического пресса. Пульсатор состоит из размещенного в корпусе нагрузочного клапана 1 , соединенного с толкателем 2 посредст вом упругого элемента 3. Нагрузочный KjianaH 1 связан через промежуточный поршень 4 с поршнем 5 механизма упра ления нагрузочным.клапаном, состоящего из воздухораспределителя 6, обратного клапана 7 и редукционного клапана 8, соединенных с полостью А. С поршнем 5 взаимодействует клапа 9, который прижат к седлу пружиной 10 при помощи регулировочного винта 11. Полость Б клапана соединена с по лостью В под толкателем и через обра ный клапан 12 - с напорной магистралью 13, а полость Т связана со сливом через регулируемый дроссель 14. Полость Д над толкателем соединена с насосом 15 и рабочей полостью цилиндра пресса. Пульсатор работает следующим обра зом. Включается насос 15 напорной маги страли 13. При отсутствии усилия на поршне 5 жидкость через нагрузочный клапан свободно протекает на слив. 4 Для пуска пульсатора необходимо от пневмосети через редукционный клапан 8, обратный клапан 7 и воздухораспределитель 6 подать в полость А для того, чтобы создать усилие на поршне 5 и клапане 1. Тогда жидкость от насоса 15 будет поступать в полость Д, рабочую полость цилиндра пресса и через обратный клапан 12 в полости В и Б. По мере увеличения сопротивления от заготовки давление в системе начинает увеличиваться до величины, соответствующей усилию, действующему сверху на клапан 1. В момент набора давления в системе клапан 1 приоткрывается, благодаря чему из полости Д, рабочей полости цилиндра пресса и напорной магистрали 13 сбрасывается избыток давления. Между полостями В и Д появляется перепад давления, который обусловливается сжатым объемом жидкости в полости В и обеспечивается клапаном 9. За счет этого перепада и одновременного воздействия на поршень 4 струи жидкости, выбрасываемой на слив, толкатель 2 начинает приподнимать клапан I до тех пор, пока суммарное усилие П9Д толкателем 2 и поршнем 4 и усилие на поршне 5 пневматического цилиндра будут одинаковыми. Клапан 9 устанавливается на пневматическом цилиндре таким образом, чтобы зазор между его хвостовиком и штоком поршня 5 указанного цилинд ра был меньше возможного хода подвижных деталей пульсатора. Тогда в конце хода поршень 5 посредством штока воздействует на клапан 9 и приоткрывает его. В полости Г за счет дросселя 14 появляется давление жидкости, благодаря которому клапан 9 открьгоается до упора ц, перепускает жидкость из полости В. За это время давление в полости Д, рабочей полости цилиндра пресса и напорной магистрали 13 сбра&ывается полностью. С момента, когда суммарное усилие под толкателем 2 и поршнем 4 станет меньше усилия порпшя 5, клапан 1 опускается на свое седло, вытесняя толкателем 2 жидкость из полости В через открытый клапан 9. После окончательного сброса давления из полости В клапан 9 под действием пружины 10 закрывается (натяжение пружины обеспечивается винтом )1), и цикл повторяется снова. Так автоматически в полостях создается и сбрасывается давление, что

приводит к пульсирующей нагрузке на плунжере пресса.

Ввиду того, что диаметр толкателя 2 больше диаметра клапана 1 (оптимальное отношение площадей толкателя и клапана равно 2), последний соединен с толкателем посредством хвостовика через упругий элемент 3 высокой жесткости, который необходим для компенсации зазоровj образующихся между толкателем и клапаном в процессе работы. В качестве упругого элмента могут быть использованы, например, тарельчатые пружины.

Величина рабочего давления 6 гидросистеме регулируется .усилием пневматического цилиндра при помощи редукционного клапана 8.

Время посадки подвижных деталей пульсатора и соответственно частота пульсаций жидкости регулируется дросселем 14. Ввиду того, что в момент окрытия клапана 1 жидкость из поло.сти В не теряется на слив (полость Б отделена от слива клапаном 9), проходное сечение дросселя 1А в предлагаемом пульсаторе по сравнению с известными пульсаторами может выбираться дстаточно большим и регулироваться в широких пределах.

Такое исполнение пульсатора позволяет повысить частоту пульсаций жидкости, снизить(,потерй энергии и, самое главное, оно обеспечивает установку нагрузочного клапана и тол305946

кателя больших размеров, что дает возможность использовать эти пульсаторы для мощных гидравлических прессов .

J Формула изобретения

Пульсатор для гидравлического пресса, вьшолненный в виде корпуса с двумя сообщающимися между собой цилиндрическими камерами, в одной из котоQ рых, соединенной со сливной магистралью установлен нагрузочный клапан и механизм его управления, а в другой - толкатель, взаимодействующий с нагрузочным клапаном, при этом пълость, расположенная над толкателем,

5 соединена трубопроводом с насосом и рабочим цилиндром, а полость, расположенная под толкателем, - с насосом и рабочим цилиндром через обратный клапан и регулятор времени по0садки нагрузочного клапана на седло, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, регулятор времени посадки нагрузочного клапана на седло выполнен в виде размещенного

5 в дополнительном корпусе подпружиненного клапана, взаимодействующего с . механизмом управления нагрузочного клапана, а в дополнительном корпусе вьшолнена кольцевая полость, соединенная трубопроводом с полостью под толкателем, при этом подклепанная полость подпружиненного клапана соединена трубопроводом со сливом через регулируемый дроссель.