Система управления гидравлическим прессом Советский патент 1981 года по МПК B30B15/20 

1

Изобретение относится к гидравлическому кузнечно-прессовому машиностроению и может быть применено в гидравлических системах прессов и других машин, в которых требуется специально защиш,ать возвратные полости гидроцилиндров от мультипликации рабочей жидкости или от возможного превышения рабочего давления над допустимым.

Известна система управления гидравлическим прессом, содержаш,ая гидроцилиндр с возвратной и рабочей полостью, связанный с насосной установкой через блок управления, и размеш;енный на напорной магистрали двухкаскадный предохранительный клапан с надклапанной полостью 1.

Недостатком известной системы является отсутствие надежной заш,иты возвратной полости гидроцилиндра от мультипликации рабочей жидкости и от других возможных случаев аварийного увеличения давления.

Цель изобретения - повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что система управления гидравлическим прессом, содержаш,ая гидроцилиндр с возвратной и рабочей полостями, связанный с насосной установкой через блок управления, и размещенный на напорной магистрали двухкаскадный предохранительный клапан

с надклапанной полостью, снабжена вспомогательным клапаном, поршневая полость которого связана с возвратной полостью гидроцилиндра, а подводяш,ая - с надклапанной полостью двухкаскадного предохранительного клапана.

На чертеже изображена.система управления гидравлическим прессом. Система состоит из гидроцилиндра 1, у

которого рабочая полость 2 магистралью 3, а возвратная полость 4 магистралью 5 через поддерживающий клапан 6 и обратный клапан 7 соединены с распределителем 8. На его хвостовике выполнен бурт 9,

который взаимодействует со штоком 10 гидроблокировочного реле И, соединенного связью 12 с рабочей полостью 2. Напорная магистраль 13 соединяется с насосом высокого давления 14 и через обратный клапан

15-с насосом низкого давления 16, который защищен от перегрузки двухкаскадным предохранительным клапаном 17. Его клапан второго каскада 18 имеет индикаторный стержень 19, соединенный гидравлической связью 20 с магистралью высокого давления 13, которая защищена от превышения давления аварийным предохранительным клапаном 21. Магистраль 22 соединяет надклапанную полость с клапаном

второго каскада 23 и вспомогательным клапаном 24. Он содержит седло 25 с размещенным в нем занорным элементом 26, который взанмодействует с регулировочной пружнной 27, а его поршневая полость 28 соединена с регулировочной пружиной магистралью 29 с возвратной полостью 4. Шток 30 механически связан со штангой 31, на которой установлены отключающие кулачки 32 и 33, взаимодействующие с рычагом обратной связи 34. Один конец его связан с толкателем 35, а другой - с распределителем 8. В средней части рычага шарнирно закреплена тяга 36, соединенная с рукояткой 37 управления прессом. Для ограничения перемещения рычага предусмотрены опоры 38 и 39. В напорной магистрали 3 установлен двухкаскадный предохранительный клапан 40, надклапанная полость которого соединена магнстралью 41 с клапаном второго каскада 42 и дроссельным плунжером 43, шарнирно закрепленным на рычаге обратной связи 34. Для возвращения распределителя 8 и дроссельного плунжера 43 в верхнее исходное положение предусмотрены пружины 44 и 45. Система управления гидравлическим прессом работает следующим образом. В исходном положении рычаг обратной связи 34 устанавливает распределитель 8 в среднюю позицию, в которой все выводы соединены собой и со сливом, а дроссельный плунжер 43 - в позицию, когда надклапанная полость предохранитель-3 ного клапана 40 соединена со сливом, и клапан 40 открыт. Поток рабочей жидкости от насосов 14 и 16 по напорной магистрали 13 через распределитель 8 и предохранительный клапан 40 направляется -на слив4 в бак. При пер емещении рукоятки 37 вниз тяга 36 опускается, а рЫчаг обратной связи 34 отходит от упора 38 и перемещается до упора 39, вращаясь вокруг шарнира толкателя 35. При этом распределитель 84 и дроссельный плунжер 43 перемещаются вниз. Распределитель 8 занимает позицию, в которой поток рабочей жидкости подается по магистрали 3 в рабочую полость 2. Дроссельный плунжер 43 перекрывает5 свободный слив из надклананной полости предОхХранительного клапана 40 и образует такую дроссельную щель, которая позволяет создать на предохранительном клапане 40 минимально необходимый подпор для5 совершения холостого хода вниз. Шток 30 быстро перемещается вниз. Рабочая жидкость из возвратной полости 4 по магистрали 5 через поддерживающий клапан 6 и распределитель 8 сливается в бак. Скорость холостого хода вниз можно регулировать, устанавливая рукояткой 37 и рычагом обратной связи 34 распределитель 8 в такое положение, при котором часть потока будет сливаться в бак. 6 6 После достижения штоком 30 обрабатываемой детали и переключения распределителя 8 в положение, обеспечивающеегерметичную коммутацию магистралей 13 и 3, набор давления в рабочей полости 2 можно производить путем уменьшения дроссельной щелн на плунжере 43, опуская его рукояткой 37 вниз. При этом перемещение штока 30 под давлением происходит до тех пор, пока отключающий кулачок 32 не нажмет на конец рычага обратной связи 34, который в этом случае поворачивается уже вокруг опоры 39, поднимая дроссельный 43 и увеличивая дроссельную щель. Подпор на предохранительном клапане 40 уменьшается до величины, необходимой для останова штока 30, т. е. когда наступает равенство технологического сопротивления обрабатываемой детали и давления жидкости в рабочей полости 2. Вспомогательный клапан 42 является регулятором рабочего давления в гидроцилиндре 1. Предохранительный клапан 21 является аварийным клапаном, его клапан второго каскада 23 настраивается на максимально допустимое в системе давление. которое обычно на 10-15% больше номинального давления. При наборе давления в системе обратпый клапан 15 закрывается, и насос низкого давления 16 «охолащивается через предохранительный клапан 17. Происходит это следующим образом. Вспомогательный клапан 18 имеет индикаторный стержень 19. Рабочее давление из напорной магистрали 13 подается по гидравлической связи 20 к индикаторному стержню 19, который принудительно открывает клапан второго каскада 18. Надклагтанная полость соеднняется со сливом, и кланан 17 открывается, направляя поток жидкости от насоса 16 на слив в бак. Таким образом, холостой ход обеспечивается двумя насосами 14 и 16, а рабочий ход - только насосом высокого давления 14. Для осуществления хода штока 30 вверх оператор отпускает рукоятку управления 37. Под действием пружины 45 рычаг обратной связи 34 поднимается до упора 38, поворачиваясь вокруг шарнира с опорой на кулачок 32. В процессе движения рычага обратной связи 34 распределитель 8 и дроссельный плунжер 43 перемещаются таким образом, что дроссельная щель на плунжере 43 соединяет со сливом надклапанную полость предохранительного клапана 40 раньше, чем распределитель 8 соединит насос 14 и рабочую полость 2 со сливом. При этом шток 10 гидроблокировочного реле 11 взаимодействует с буртом 9 и препятствует переключению распределителя 8 до тех пор, пока в рабочей полости 2, магистралях 3, 13 и 12, а также в насосе 14 не будет сброшено давление. В противном случае сброс давления произо5

Шёл бы на распределителе 8 с гидравлическим ударом. Разгрузка надклапанной полости через дроссельную щель плунжера 43 позволяет медленно открыть предохранительный клапан 40, в результате сброс давления в системе происходит плайно и безударно.

После падения давления шток 10 гидроблокировочного реле 11 возврапдается в исходное положение, выходя из зацепления с буртом 9. Распределитель 8 перемещается вверх, соединяя магистраль 3 со сливом, а напорную магистраль 13 через обратный клапан 7 - с возвратной полостью 4. Происходит ход штока 30 вверх. Жидкость из рабочей полости 2 сливается в бак по магистрали 3 через открытый предохранительный клапан 40 и распределитель 8. Ход штока 30 вверх продолжается до тех пор, пока отключающий кулачок 33 не достигнет толкателя 35. В этом случае рычаг обратной связи 34 устанавливается в исходное положение. Для предотвращения самопроизвольного опускания штока 30 в паузах или стоянках пресса в напорной линии 5 возвратной полости 4 устанавливается поддерживающий клапан 6, который настраивается на вес подвижных частей пресса.

Однако при движении штока 30 вниз в аварийном случае (например, при отсутствии слива из возвратной полости 4 или при заклинивании поддерживающего клапана 6) может произойти мультипликация рабочей жидкости. Кроме того, при обратном ходе возможно заклинивание инструмента, а конструкция гидроцилиндра не позволяет из условий прочности иметь в возвратной полости 4 давление, на которое настроен аварийный предохранитель 21. Защиту возвратной полости 4 от аварийного превышения давления выполняет вспомогательный клапан 24. Пружиной 27

он настраивается на допустимое давление в возвратной полости 4, которое по гидравлической связи 29 подводится в поршневую полость 28. При достижении усилия на запорный элемент 26 со стороны поршневой полости 28 больше усилия 27 пружины произойдет перемещение запорного элемента 26 до упора в седло 25; При этом надклапанная полость аварийного предохранительного клапана 21 по гидравлической связи 22 соединяется со сливной полостью. Клапан 21 открывается, и насосы будут свободно без нагрузки сливать жидкость через предохранительный клапан 21

в бак. Давление в системе упадет, движе ние штока 30 (вниз или вверх) прекратится. Таким образом, предотвращается аварийная ситуация в возвратной полости 4 гидроцилиндра 1. При нормальной рабочей

обстановке в системе вспомогательный клапан 24 всегда закрыт и не влияет на работу предохранительного клапана 21.

Формула изобретения

Система управления гидравлическим прессом, содержащая гидроцилиндр с возвратной и рабочей полостями, связанный с насосной установкой через блок управления и размещенный на напорной магистрали двухкаскадный предохранительный клапан с надклапанной полостью, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена вспомогательным

клапаном, поршневая полость которого связана с возвратной полостью гидроцилиндра, а подводящая - с надклапанной полостью двухкаскадного предохранительного клапана.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1313876,

кл. F1 Р, 1969.

28