Гидравлическое прижимное устройство для ножниц Советский патент 1980 года по МПК B23D33/08 B26D7/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к гидравлическим устройствам для щжжима проката, разрезаемого на ножницах, применяемых в заготовительных цехах различных отраслей машиностроения. Известно гидравлическое прижимное устройство для ножниц, содержащее прижимы, выполненные в виде силовых цилиндров, связаняьрс с гидроприводом ножниц и с приспособлением для осуществления замедленного хода приближения к прокату в виде гидроцилиндра и пневмоцилиндра, соединенных с регулирующими элементами 1. Устройство имеет сложную конструкцию и ненадежно в работе. Известно гидравлическое прижимцое устройство для ножниц, содержащее силовой цилиндр, взаимодействующий с закрепленным на валу привода ножниц кул.ачком и имеющий полости ВЫСОКОГО и НИЗКОГО давления, соединенные через предохранительные клапаны с емкостьюи прижимы проката, связанные трубопроводами с полостью ВЫСОКОГО давления (2). Однако для переключения устройства необходимо обеспечить высокую скорость нарастания давления в магистрали прижимов за счет высокой скорости подвода прижимов к прокату, что вызывает дополнительные энергетические потери из-за увеличения гидравлических потерь при движении рабочей жидкости по магистралям прижимного устройства, а также ввиду ТОГО, что из полости ВЫСОКОГОДавления через предохранительный клапан дросселируется рабочая жидкость, нагнетае.иая порщнем высокого давления на участке перехода со скорости, требуемой для устойч1гаого переключения, на скорость, требуемую для подъема и поддержания ВЫСОКОГО давления в магистрали прижимов, Поддержание высокого давления в магистрали прижимов при резке прокята обеспечивается дросселированием части рабочей жидкости, подаваемой ступенью высокого давления, предохрашггельрш, клапаном, что также ухудшает знергетические показатели прижимного уст)ойства и делает сто малонадежным. Цель изобретения - повышение надежности Для ЭТОГО устройство снабжено пневмогидравлическим аккумулятооом, соединенным с полостью низкого давления, обратньгм у1Гфавляемым клапаном, связанным трубопроводами V аккумулятором и с прижимами {фоката, дополнительным кулачком, смонтированным на валу привода нояшщ и взаимодействующим с обратным управляемым клапаном, толкателем размещенным между штоком силового цилиндра и кулачком, и зубчатой передачей, связьтающей толкатель с приводом ножниц.

На фиг. 1 изображена гидроюшематическая схема гидравлического прижимного устройства для ножниц; на фиг. 2 -- т-бжёГйййгШ стрелке А. Исходное голожение элементов устройства соответствует изображенному на чертежах, а гидросхема устройства заполнена ргйочей жидкостью.

Уст ройство содержит силовой 1далиндр 1, в котором размещены шток 2 и поршень 3, подпружиненнъш щ)ужиной 4 относительно корпуса. Силовой цилиндр 1 имеет горшневую полость 5 низкого ipBireYniff ir WfЬ1ШвуйТЮлост 6 высокого давления. Полость 5 соединена магистралью 7, 8 через предохранительный клапан 9 и магистрали 10, il с емкостью 12, а полость 6 соединена с этой емкостью через магистрали 13, 14, 1федохра10ггель1Й.1Й loiaraaH 15, магистрали 16,. 11. Полость 5 соединена также с .емкостью 12 магистралями 7, 17 через обратный клапан 18, магистраль 19 и регулируемый дроссель 20 и магистраль 21. Полость Низкого давления 5 соединена, магистралями 7, 22, 23 с пневмогидравлическим аккумулятором 24, а магистралями 7,. 22, 25 через обратный уп1 авляемый клапан 26 типа КУ магистрали 27, 28 с прижимами 29 проката 30. Пол6Ш Ш1сокого давления Ъ соединена магистралями 13, 31 28 с прижимами 29. Шток 2 связан с приводом 32 ножниц 33 посредством толкателя 34 и кулачка 35, сидящего на эксцентриковом валу 36 привода 32. На валу 36 установлен доцол1штельный кулачок 37, взаимодействующий через дополнительный толкатель 38 с обратным управляемым клапаном 26. На толкателе 34 закреплена рейка 39, взаимодейству1вщ с шеетернёй 40, имеющей храповый зубчатый механиз 41. Шестерня 40 установлена на валу 42, соединенном с приводом 32 зубчатой передачи, шестерня 43 которой смонтирована на валу 42, а шестерня 44 - на эксцентриковом валу 36 приводаГ Прижимы 29 выполнены в виде силоBbixцш1Йндров с под15)ужиненными штоками 45 и полостями 46.

Предохранительный клапан 9 служит дая пре цох ра11ёния гидросистемы от перегрузой при создании давления поршневой полостью 5, а .1Ч)едохранительный клапан 15 - для щ)едахра: неюшПщросистемы от перегрузок прИ создании давления штоков ой полостью 6.

Профиль кулачка 35 выбран таким образом чтобё требуемое усилие прижима проката 30 обеспечивалось до начала резки при повороте кулачка 35 на угол а и сохранялось в процессе резки.

Профиль кулачка 37, выбран таким, чтобы п повороте на угол /3, величина которого меньше или равна углу а, прекращалось действие кулачка 37 через толкатель 38 на запорный элемент обратного управляемого клапана 26, а при повороте на 180° от исходного положения обеспечивалось принзодительное открытие запорного элемента обратного управляемого клапана 26 кулачком 37 через толкатель 38.

Газовая полость гшевмогидравлического аккумулятора 24 заполняется газом под давлением 10...15 кГс/см.

Прижимное устройство работает следующим образом.

При вращении эксцентрикового вала 36 Против часовой стрелки одновременно поворачиваются кулачки 35 и 37. Вращаясь, кулачок 35 перемещает шток 2 и поршень 3 через толкатель 34, сжимая пружину 4. Вытесняемая из порщневой полости 5 рабочая жидкость по магистралям , 7, 22, 25, через обратный управляемый клапан 26, по магистралям 27, 28 перемещает штоки 45 прижимов 29 и одновременно поступает по магистралям 31, 13 в штоковую полость 6. После достижения штоками 4 прижимов 29 проката 30 давление в гидросис-; теме возрастает до величины, ощзеделяемой давлением в газовой полости пневмогидравлического аккумулятора 25. Далее вытесняемая из пориЛевой полости 5 рабочая жидкость заполняет по .магистралям 7, 22, 23 гидравлическ)то полость пневмогилравлическрго аккумулятора 24, чем обеспечивается накопление энергии до начала резки проката, и. поступает по магистралям 7, 22, 25,через обратный управляемый клапан 26, по магистралям 27, 31, 13 в штоковую полость 6.

После поворота эксцентрикового вала 36 на угол /3 прекрашается действие кулачка 37 через тодкаЭгель 38 на запорный элемент обратного управляемого клапана 26, wo обеспечивается профилем кулачка 37.

После поворота эксцентрикового вала 36 на угол а прекращается действие кулачка 35 на толкатель 34, что обеспечивается профилем кулачка 35. В результате поршень 3 под действием пружины 4 и давления, создаваемого в гидросистеме цневмогидравлическим аккумулятором 24, стремится вернуться в исходное положение. Ввиду разности площадей поршневой 5 и штоковой 6 полостей, давление в штоковой полости 6 возрастает до величины, определяемой произведением давления в газовой полости пневмогидравлического аккумулятора 24 на отншение площади поршневой полости 5 к площади штоковой полости 6, вызывая закрьюание обратного управляемого клйпана 26. Этим обеспечивается создание требуемого усилия прижима проката 30 до начала резки и в процессе резки После поворота эксцентрикового вала 36 и, соответствевдо кулачков 35 и 37 на 180 от исходного положения запорный элемент обратного управляемого клапана 26 принудительно открьшается действием кулачка 37 через толкатель 38. Ввиду разности площадей поршневой 5 и штоковой 6 полостей, поршень 3 перемеща ется в исходное положение под действием пружины 4 и давления, создаваемого в гидросистеме пневмоаккумулятором 24. Перемещаясь поршень 3 воздействз т через толкатель 34, шестерню 40, храповый зубчатый механизм 41, вал 42, шестерню 43 на шестерню 44, чем обеспечивается возврат накопленной пневмогидроаккумулятором 24 энергии приводу 32 нож- ниц 33. При этом поршневая полость 5 заполняется рабочей жидкостью, вытесняемой из полости пневмогидроаккумулятора 24 по магистралям 23, 22, 7, и из штоковой полости 6 по магистралям 13, 31, 27 через принудительно открьггый обратный управляемый клапан 26 по магистралям 25, 22, 7, а после опорожнения полости пневмогидроаккумулятора 24 - из полостей 46 прижимов 29 по магистралям 28, 27 через принудительно открытый обратный управляемый клапан 26, по магистралям 25, 22, 7. После полного подъема подпружиненных штоков прижимов 29 в штоковую полость5 жидкость поступает из емкости 12 по магистрали 21, через регулируемый дроссель 20 по магистрали 19, через обратньгй клапан 18, по магистрали 14, 7 для компенсаияи утечек в гидросист Введение в гидравлическое прижимное устройство для ножниц аккумулируюшего и управляющего устройств, взаимодействуюашх с приводом ножниц н связанных магибтралями с устройством для создания высокого и низкого давлени;, позволяет применить кулачки с щ)остым щзофилем; повысить КПД .прижимного устройства. Формула изобретения Гищ)авлическое прижимное устройство дпя ножниц, содержащее силовой цилиндр, взаимодействующий с закрепленным на валу 1ф ив6да ножниц кулачком и имеющий полости высокого и низкого давления, соединенные через предохранитедйные клапаны с е1уйсостью, и прижимы проката, связанные труботфоводами с полостью высокого давления, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем снижения скорости подвода прижимов к 1фокату, оно снабжено пневмогидравлическим аккумулятором,. соединенньпи с голостъю низкого давления, обратным управляемым клапаном, связанным трубопроводами с аккумулятором и с прижимами проката, дополнительным кулачком, смонтированным на валу привода ножниц и взаимодействующим с обратным у1фавляемым клапаном, толкателем, размещенным между штоком силового цилиндра и кулачком, и зубчатой передачей, связьгаающей толкатель с приводом ножниц. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании N 992286, кл. В 23 D 33/08, 1965. 2. Авторское свидетельство СССР № 466077, кл. В 23 D 33/08,1971 (прототип).

Фие.2

/