Гидравлическое предохранительное устройство для защиты кривошипных прессов от перегрузки Советский патент 1976 года по МПК B30B15/28 

Изобретение относится к -npeccocTpoeнию, а более конкретно - к устройству для защиты кривошипных прессов от перегрузки, обладающему переменной силовой характеристикой, которая изменяется функцией угла поворота кривошипного вала пресса, и может быть использовано в дру гнх областях машиностроения, где требуются предохранительные устройства с переменной силовой характеристикой. Известны гидравлические предохранительные устройства ll, предназначенные для зашиты кривошипных прессов от случайных статических перегрузок (неправильное ориентирование заготовки в штампе, попадание в обработку материала повышенной прочности и т.д.) состоящие из гидрав лической подушжи, предохранительного клапана и гидросистемы для заполнения гидравлической подушки рабочей жидкостью и поддержания в ней необходимого давления, причем гидравлическая подушка обычно размещается в ползуне или шатуне пресса. При перегрузке пресса жидкосЛ-ь из гидравлической подушки вытесняется через предохранительный клапан. После устранения причин перегрузки, при обратном ходе ползуна, гидросистема принудительно заполняет жидкостью гидравлическую подушку. Известно также гидравлическое предохранительное устройство 2 для защиты кривошипных прессов от перегрузки, содержащее встроенную в ползун пресса гидравлическую подушку и соединенный с ней предохранительный клапан, настроенный на определенное давление, а также размещенный в ползуне гидропривод, который заполняет гидравлическую подушху жидкостью и поддерживает в ней необходимое давление. Однако в кривошипных прессах с большим ходом пресс от перегрузки на всей длине хода ползуна от верхнего до нижнего крайнего положения не защищен, поскольку предохранительный клапан настроен на определенное давление, которое остается постоянным при любом положении кривошипно щатунногс механизма. Между тем силовая характеристика крнвошшшого пресса (график допускаемых усилий на ползуне по прочности силовых звеньев пресса) является ве шчиной переме1шой и существенно изменяется в зависимости от положения кривошшшо-шатунного механизма пресса . :( Х Где cL - угол поворота кривош1ша. Следовательно, для того чтобы защитить таКОЙ пресс от перегрузки с помощью извес-г гного устройства, предохранительный клапан необходимо настраивать на давление, которое соответствует минимальна-допустимо му усилию {прис1.90 ), благодаря чему искусственно занижается силовая характе;ристика и технологические возможности Inpecca. j Кроме того, известное устройство довольно сложно разместить в ползуне одноIкривошипного пресса, поэтому диаметральные размеры гидравлической подушки по1лучаются сравнительно небольшими и при I работе пресса в ней развиваются значител ыые давления, которые отрицательно сказываются на долговечности уплотняющих элементов. При размещении известного .пре Iдохранительного устройства в подвижном ползуне затруднен доступ к его механизмам и осложняется его обс31уживаш1е и ре монт. Цель изобретения - устранение указанных нед х;татков и увеличекие надежности защиты от перегрузок кривошипных вытяжных 1фессов преимущественно с большим 7СОДОМ ползуна при углах поворота кривошипно-шатуиного механизма от О до 18О Указанная цель достигается тем, что предохранительный клапан снаёжен фасон|ным , 1ашематичэск:и связанным с кривошшшым валом пресса и выполнен в ваде соосно установленных в корпусе под|пружиненного золотника и ползушки с зак|реш1енными на них соответственно кулачка ми, взаимодействующими с конечными выключателями, закрепленными на корпусе кла пана, и роликом, контактирующим с фасонным кулачком, а подушка смонтирована в столе пресса соосно с ползуном и вьтолиена в виде гидроцилиндра, в поршне которого выполнены расточки для установки матриц и съемника. На фиг. 1 изображено гидравлическое предохранительное устройство на прессе с частичным вырезом; на фиг. 2 - предохранительный клапан, продольный разрез. Падравлическое предохранительное уст(ройство содержит гвдравлическую подушку jl, встроенную в стол 2 пресса, соосно с ползуном 3 с закрепленным на нем пуанOHDM 4. в штоке-поршне 5 гидравлической, одушки вьшолнено центральное отверстие 6 и расточки для размещения и крепления с-ьемника 7, вытяжной матрицы 8 и нап1завяющей втулки 9, в которую устанавливае- ся заготовка 10. Рабочая полость 11 гидравлической подхшки сообщена через обратный клапан 12 и канал 13 с гидроприводом, который предназначен для за- полнения рабочей полости подушки жидкостью и поддержания в ней необходимого начального давлеЭ1ия, а через канал 14 -с предохранительным клапаном 15. В корпусе предохранительного клапана 15(см,фиг.2) размещены соосио золотник 16с кулачками 17, к Jтopыe через окна 18 в корпусе предохранительного клапана 15 взаимодействуют с конечными выключателями 19, пружина 20 и ползушка 21, На конце ползушки 21 в вилке на оси 22 посажен ролик 23. В прорези 24 корпуса предохранительного клапана 15 размещен фасонный кулачок 25, закрепленный на валике 26, на котором для кинематической связи с кривошипным валом также закреплена, например, звездочка 27 для цепной передачи 28. Корпус предохранительного клапана имеет крышку 29, Кроме того, в корпусе предохранительного клапанавьтолнены кольцевые проточки 30, 31 и каналы 32, 33 и 34, причем проточка ЗО сообщается с каналом 14 и каналами 32, 33, а проточка 31 со сливным каналом 34. Гидравлическое предохранительное устройство работает следующим образом. Включается гидропривод. Жидкость по каналу 13 через обратный клапан 12 заполняет рабочую полость 11 гидравлической подушки 1 и создает в ней необходимое первоначальное давление, величина которого устанавливается и поддерживается с помощью предохранительного клапана, находящегося в гидроприводе. Подготовленная к вытяжке заготовка 10 устанавливается в направляющую втулку 9. Затем включают пресс, и ползун 3, который находится в крайнем; верхнем положении, перемещается вниз. Закрепленный на нем пуансон ,4 входит в заготовку 10 и начинает протягивать ее через матрицу 8. По окончании процесса вытяжки при обратном ходе ползуна съемник 7 снимает заготовку 1О с пуансона 4, после чего она через отверстие 6 в штоке - поршне 5 падает под пресс. Под действием усилия вытяжки в полос}ти 11 гидравлической подушки 1 развивается гидростатическоедавле ше, которое через каналы 14, 32 и 33 передается под торец подпружиненного золотнщса 16 ив ; кольцевую проточку 30, Поскольку фасон-, ный кулачок 25 вращается синхронно с ара щением кривошипного вала и его профиль ; вьтолнен по закону изменения силовой характеристики пресса Р f ( oL ), то для каждого положения крйвоиншного механизма изменяется нагрузка {сжатие тарированной пружины 20) поэтому характери.стика предохранительного устройства является переменной. В случае перегрузки давление в полости 11 гидравлической подушки повышается выше допустимого (для данного положения кривошипного механизма), и создаваемое им давление на торец золотника 16 оказывается достаточным для того, чтобы преодолеть действие пружины 20. Тогда золотник 16 смещается .вправо и сообщает между собой проточки 30, 31, Масло из полости 11 по каналам 14, проточкам 30, 31 и каналу 3 4 сливается в ,бак, а шток поршень 5 вместе с закрепленной в нем матрицей начинает перемещаться вниз. В момент смешения золотника 16 вправо его кулач1ш 17 взаимодейс-гвуют с конечными выключателями 19, ко торые включены в электрические цепи управлекия включением приводной муфты прес са и главного электродвигателя, и мгновенно отключают их. Срабатывает тормоз, и кривошипный вал, сделав небольшой поворот, останавливается. Ползун пресса останавливается в том положении, где случи лась перегрузка. После устранения -причин перегрузки поднимают ползун, включают электрическую блокировку и гидропривод гидравлической подушки. После заполнения полости 11 жидкостью и восстановления Э ней необходимого давления гидравлическое предохранительное устройство готово к дальнейшей работе. Предложенное предохранительное устройство надежно защищает пресс от перегрузк на всем участке рабочего хода ползуна в (диапазоне угла поворота кривошипа от О до 180 , используя полностью силовые воз можности прюсса, ; Применение предложенного устрюйства позволяет устранить довольно частые в про изводственной практике случаи аварийного выхода из строя криваш1шных прессов вследствие их перегрузки, сократить их простои и исключить затраты на дорогостояишй ре.монт, ; Кроме того, размещение гидравлической подушки в столе пресса позволяет вьтолнить ее полость таких размеров, при которых в ней в процессе работы раз-. вивается сравнительно небольшие давления жидкости, что благоприятно сказывается на долговечности уплотняюидах элементов в работе и упрощает их конструкцию, Облегча,ется также доступ к,механизмам гидравлической подушки и упрощается их обслуживание и ремонт. формула изобретения Гидравлическое предохранительное устройство для защиты кривошипных прессов от перегрузки, содержащее гидравлическую подушку, связанную через предохранительный клапан с гидроприводом, отличающееся тем, что, с целью увеличе-, ния надежности пресса в работе при углах поворота кривош1шно-шатунного механизма от О до 180 , предохранительный клапан снабжен фасонным кулачком, кинематически связанным с кривошипным валом пресса и вьтол1 ен в виде соосно установленных в корпусе подпружиненного золотника и ползушки с закрепленными на них соответственно кулачками, взаимодействующими с конечньпч и выключателями, закрепленными на корпусе клапана, и роликом, контактируюигиг. с фасЬнным кулачком, а по душка смонтирована в столе пресса соосно с ползуном и вьтолнена а виде гидроцилиндра, в поршне которого вьшолнены расточки для установки матриц и съемника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Шальнев В,. Г. Механические прессы. М., Машгиз, 1946, стр. 46-48, фиг, 57, 58, 59., 2.Фельдман И. И,, Табачников И, 3., Дымшиц М, А, Модернизация кузнечнопрессового оборудования. М,, Машгиз, I960, стр. 271-273, фиг. 42 - прототиш

15

/3