Система управления гидравлическим прессом Советский патент 1983 года по МПК B30B15/20 

Система управления гидравлическим прессом содержит насос 1, соединенный через распределительный блок 2 , с рабочей полостью 3 форсирующего гидроцилиндра 4, с рабочей полостью 5 главного гидроцилиндра 6 и с его -. возвратной полостью 7, которая соединена с кольцевой полостью 8 (с площадью 9) поддерживающего клапана 10 и через дроссель 11 - с надклапанной полостью 12 (с площадью 13) и вспомогательным предохранительным клапаном 14 с индикаторньм стержнем 15. Его полость 16 (с площадью 17) соединена с надклапанной полостью 12,. а вторая полость 18 (с площадью 19) соединена с выходом 20 гидравлического логичес- кого элемента ИЛИ 21, один вход 22 которого соединен с рабочей полостью 3, а второй вход 23 - с возвратной полостью 7.

Система управления гидравлическим прессом работает следующим образом.

В исходном положении расход рабочей жидкости от насоса 1 направляется через блок 2 на слив. Плунжер главного гидроцилиндра 6 находится в верх нем положении. Давление рабочей жидкости в рабочих полрстях 3 и 5 и на вводе 22 гидравлического логического элемента ИЛИ 21 равно нулю. В возвратной полости 7 подвижные части пресса создают давление, которое подводится на ввод 23 гидравлического логического элемента ИЛИ 21, в кольцевую иолость 8 поддерживающего клапана 10, через дроссель 11 в надклапанную полость 12, полость 16 индикаторного стержня 15 и к подводу вспомогательного предохранительного клапана 14. Под действием более высокого давления на вводе 23 запорный элемент гидравлического логического элемента ИЛИ 21 поднят вверх (по чертежу), ввод 22 закрыт, а ввод 23 соединен с выводом 20 и с полостью 1$ индикаторного стержня 15.

Давление от веса подвижных частей пресса воздействует на площади 9j 13, 17 и 19 и вспомогательный предохранительный клапан 14, пружина которого настроена на давление, превышающее вес подвижных частей.

Поскольку площсши 19 и 17 равны, индикаторный стержень 15 гидравлически уравновешен и не воздействует на вспомогательный предохранительный клапан 14.

Площадь 13 больше площади 9, дополнит ель но воздействует, возвратная пружина, поэтому поддерживающий клапан 10 надежно закрыт/и плунжер главного гидроцилиндра 6 удерживается в верхнем положении.

Для совершения быстро.го хода плунжера вниз весь расход насоса 1 блоком 2 направляется в рабочую полость форсирующего гидроцнлиндра 4. При

этом в рабочей полости 3 и на вводе 22 развивается давление.рабочей жидкости, величина которого во столько раз больше давления от веса подвижных частей, во сколько площадь воврратной полости 7 больше площади, форсирующего гидроцилиндра 3. Под действием этого давления запорный орган гидравлического логического элетлента ИЛИ 21 перемещается вниз (по чертежу) , закрывает вход 23 и соединяет вход 22 с выходом 20 и с полостью 18 индикаторного стержня 15 Так как на его площадь 19 теперь воздействует более высокое давление, чем на площадь 17 от веса подвижных ч.астей из возвратной полости 7 , то индикаторный стержень перемещается вправо (по чертежу) и открывает вспомогательный предохранительный клапан 14. Надклапанная полость 12 соединяется со сливом, давление в ней уменьшается и через дроссель 11 проходит управляющий поток, который создает на дросселе 11 перепад давления, превышающий усилие возвратной пружины в надклапанной полости 12. Поддерживающий клапан 10 открывается и рабочая жидкость из возвратной подости 7 сливается через блок 2. Совершается быстрый ход плунжера вниз.

При этом сопротивление в возвратной полости 7 определяется только противодействием пружины в надклапанной полости 12 поддерживающего клапана 10, что значительно ниже, чем настройка пружины предохранительного клапана 14 на вес подвижных частей пресса. Соответственно снижается давление в форсирующем гидроцилиндре 4 .

Таким образом, принудительное открытие предохранительного клапана 14 давлением жидкости в форсирующем цилиндре, подводимым через логически элемент 21, снижает как противодавление возвратной полости главного ци- линдра, так и давление в напорной магистрали форсирующего цилиндра.

Заполнение рабочей полости 5 происходит через клапан наполнения из бака наполнения (на чертеже не показаны) .

По команде блока 2 происходит перектаочение системы на замедленный ход плунжера. При этом поток рабочей жидкости от насоса 1 направляется одновременно в рабочие полости 3 и 5 Рабочая площадь резко возрастает, а скорость плунжера резко уменьшается. Давление на входе 22 также уменьшается и становится меньше, чем давление в возвратной полости 7 и на входе 23 во столько раз, во сколько суммарная площадь рабочих полостей 3 и 5 больше площади возвратной полости 7. Запорный орган гидравлического логического элемента ИЛИ 21 перемещается вверх (ро чертежу), закрывает вход 22 и соединяет вход 23 с выходом 20 и с полостью 18 индикаторного стержня 15. Давления рабочей жйд IKOCTH в полостях 18 выравниваютЕГ ся и вспомогательный предохранительгный клапан 14 закрывается. Давление в возвратной полости 7 увеличивается до настройки пружины вспомогательного предохранительного клапана 14, который открывается, в результате чего появляется расход управляющего потока через дроссель 11 и соответствукедйй перепад давления на дросселе. Следовательно, давление на площадь 19 полости 18 оказывается больше, чем на площадь 17 полости 16. Индикаторный стержень 15 перемещается вправо (по чертежу) и воздействует на вспомогательный предохранительный клапан 14. Это дополнительное усилие преодолевает усилие пружины вспомогательного предохранительного клапана 14, OTKJ Iвает его и обеспечивает снижение давления в мадклапанной полости 12. Давлением в кольцевой полости 8 подцерживакнций клапан 10 открывается, обеспечивая сливиз возвратной полости 7. При встрече плунжера с заготовкой увеличивается технологическое сопротивление, и в рабочих полостях 3 и 5 давление увеличивается до номинального. Запорный орган гидравлического логического элемента ИЛИ 21 перемещается вниз (по чертежу), закрывает вход 23 и соединяет вход 22 с выходом 20 и с полостью 18. Рабочее давление воздействует на площадь 19, перемещает индикаторный стержень 15 вправо.(по чертежу), открывает вспомогательный предохранительный клапан 14 и соединяет нсщклапанную полость 12 со сливом. Рабочая жидкость .КЗ возвратной полости 7 воздействует на площадь 9 кольцевой полости 8, преодолевает усилие возвратной пружины надклапанной полости 12, открывает поддерживающий клапан 10 и сливается под минимальным давлени. Величина его равна отношению усилия пружины в возвра.тной полости 12 к площади 9 и определяет минимальные потери насоса 1 во врезля рабочего хода, равные потерям во время ускоренного хода вниз. Как отмечгшось выше, это сопротивление значительно меньше, чем создает пружина вспомогательного предохранительного клапана 1 4 .

Для совершения возвратного хода плунжера поток рабочей жидкости от насоса 1 блоком 2 направляется к поддерживающему клапану 10. Клапан открывается, вытесняя жидкость из надклапанной полости 12 через дроссель 11 в возвратную полость.. Давление на входе 23 увеличивается и перемеы ет запорный орган гидравлического логического элемента ИЛИ 21 вверх (по чертежу) и зак1%1вает вход 22, предотвращая попадание рабочей жид. |сости из возвратной полости 7 в ра0 бочую полость 3. Плунжер быстро перемещается вверх, вытесняя рабочую жид,кисть из рабочих полостей 3 и 5 через клапан наполнения (на чертеже не показан) .

5 Такга образом, во время ускоренного н рабочего хода плунжера вниз поддерживающий клапан 10 охояавднва-г . ется через гидравлический логический элемент ИЛИ 21 давлением из рабо0 чей полости 3 форсирующего гидроцилиндра 4, что значительно снижает сопротивление со стороны возвратной полости 7 на поддерживающ клапане 10.

5 Экономический эффект от внедрения изобретения обеспечивается за счет. Аовьаиеввя КПД пресса на периоде хода вниз и заключается в экономии потребляемой, энергии электродвигателя.

Формула изобретения

Система управления гидравлическим прессом, содержащая насос, соединенный через распределительный блок с

форсирующим и главньол цидроцилиндрами, поддерживакиций ступенчатый кЛапан, кольцевая полость которого соединена С возвратной полостью главного гидроцилиндра и через дроссель с его надклапанной полостью, а также вспомогательный предохранительный клапаи с индикаторным стержнем и -дзумя входами со стороны торцов этого стержня, при этом один из этих вхо5 дов соединен с надклапанной полостью поддерживающего клапана, от л и ч.aю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД, она снабжена гидравлическим логическим элементом ИЛИ,

0 вход которого соединен с возвратной полостью главного гидроцилиндра, другой вход - с рабочей полостью форсирующего f-идроцилиндра, а выход с вторьм из упомянутых входов предо5 хранительного клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2985355/25-27, кл. В 30 В 15/20, 24.09.80 (прототип).