Система управления гидравлическим прессом

(19) (11) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Оренбургское производственноеобъединение Гидропресс(54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРЕССОМ, содержащая клапан наполнения рабочего цилиндра и блокклапанного распределения, включающийнагн тательный и сливной клапаны,установленные в магистрали возвратного хода, соединенной гидролиниейуправления с управляющим цилиндромклапана наполнения, о т л ;. ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения наде:.ности, она снабжена дросселем, включенным в упомянутую гидролинию управления, при этом дроссельсоединен также с надклапанной полостью сливного клапана.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может бытьиспользовано в системах управления гидравлическими прессами, в которых используются клапаны и бакинаполнения.Известна система управлениягидравлическим прессом, содержащаяклапаны наполнения рабочего цилиндра и блок клапанного распределения,включающий нагнетательный и сливнойклапаны, установленные в магистраливозвратного хода, соединенной гидролинией управления с управляющимцилиндром клапана наполнения 11 .Наличие гидравлической связи возвратной полости рабочего цилиндрас клапаном наполнения обеспечиваетуправление этим клапаном от основного насоса, т.е, при пключении на-соса на возвратный ход автоматически открывается клапан наполнениядля слива жицкости из поршневой полости рабочего цилиндра. Однако оасход жидкости основного на.соса обыч-но во много раз превышает расхоцнеобходимый для плавного открытиянаполнительного клапана. Поэтомунаполнительный клапан открывается сбольшой скоростью и с механическимударом, а в трубопроводе управленияклапаном возможно возникновениегидравлических ударов, что снижаетнадежность и долговечность счстемыуправления,Целью изобретения является повышение надежности и долговечностипутем ограничения, расхода. подаваемого основньвл насосом в магистральуправления наполнительным клапаном.Поставленная цель достигаетсятем, что система управления гидравлическим прессом, содержащая клапан наполнения рабочего цилиндраи блок клапанного распределения,включающий нагнетательный и сливной клапаны, установленные в магистрали возвратного хада, соединеннойгидролинией управления с управляющимцилиндром клапана наполнения, снабжена дросселем, включенным в упомянутую гидролинию управления, при этомдроссель соединен также с надклапанной полостью сливного клапана.На чертеже изображена системауправления гидравлическим прессом,Система управления гидравлическим прессом содержит гидроцилиндр-".1, в поршне 2 которого размещен Форсирующий цилиндр 3, Их рабочие полости 4 и 5 управляются нагнетательным клапаном 6, сливным клапаном 7 и нагие" тательным клапаном 8, подвод которого соединен с насосом 9, заьищенньи от перегрузок предохранительным клапаном 10 с пилотом 11 управляемым электромагнитом 12. ЗО 35 4 О 45 5 О 55 6 О 65 Штоковая полость 13 соединена через поцдерживающий клапан 14 магистралью возвратного хода 15, управляемой нагнетательным 16 и сливным 17 клапанами и соединенной магистралью управления 18 через дроссель 19 с цилиндром 20 управления клапаном наполнения 21. Его прршень 22 с возвратной пружиной 23 взаимодействует через толкатели 24 и 25 с клапаномдекомпрессором 26 и основныч клапаном 27, соединенными с рабочей полостью 5,Система управления нагнетательными и сливными клапанамк содержит пилот 28 с электромагнитами 29 и 30,. вход которого соединен магистралью 31 с напорнйй магистралью 32.насоса 9, а выходы соединены с надклапанными полостями 33 и 34 нагнетательных клапанов 8 и 16 и черезобратные клапаны 35 и 36 - с надклапанными полостями 37 и 38 сливных клапанов 7 и 17, Надклапаннаяполость 38 дополнительно соединена. магистралью 39 с отводом 40 дросселя 19, а в надклапанной полости 37 установлен вспомогательный предохра-. нительйый клапан 41.Подвод пилота 42 с электромагнитом 43 соединен магистралью 44 с рабочей полостью 4, а отвод - с надклапанной полостью 45 и вспомогатель ным предохранительным клапаном 46 с дистанционным управлением по магистрали 47 от стоковой голости 13:Электромагниты пилотов управляются по командам от конечных выключателей 48, 49 и 50.Система управления гидравлическим- прессом работает следующим образом,В исходном положении поршень 2 гидроцилиндра,1 находится вверхуи замыкает конечный выключатель 48. По его команде все электромагниты обесточены и пилоты 11, 28 и 42 занимают исходное положение (как показано на чертеже). Надклапанная полость предохранительного клапана 10 соединена пилотом 11 со сливом и весь расход насоса 9 направляется через предохранительный клапан 10 на слив в бак с некоторым избыточным давлением, определяемым усилием пружины клапана, Это избыточное давление подводится по напорной магистрали 32 в ступенчатую полость нагнетательных клапанов 8 и 16. Одновременно это избыточное давление подводится гго магистрали. 31 через пилот 28 и надклапанные полости 33 и 34, Их площадь больше, чем площадь ступенчатой полости со стороны подвода и дополнительно действует на клапан пружина. Поэтому нагнетательные клапаны 8 и 16 надежно закрыты и рабочая жидкость от насоса че попада 1060500ет в систему. Поршень 2 удерживается С его помощью преодолевается, усилие,от самопроизвольного опускания поддействием веса подвижных частей пресса поддерживающим клапаноМ 14.По команде с пульта управленияпрессом на ход ползуна вниз включаются электромагниты 12 и 30. Пилот11 отсоединяет надклапанную полостьпредохранительного клапана 10 отслива, и последний закоывается,отсоединяя насос 9 от слива в бак.Пилот 28 занимает правую (по чертежу)позицию, соединяя надклапанные полости33 и 38 со сливом. Нагнетательный 8и сливной 17 клапаны открываются. Рабочаяжидкость от насоса 9 поступает в рабочую полость 4 Форсирующегоцилиндра 3. Одновременно давлениеиз напорной магистрали 32 по магистрали 31 подводится в надклапаннуюполость 34, а из рабочей полости 4 20по магистрали 44 через пилот 42в надклапанную полость 45. Поэтомунагнетательные клапаны 1 б.и б надеж-но закрыты и не пропускают поток жидкости в магистраль возвратного хода 2515 и рабочую полость 5.Поршень 2 быстро перемещаетсявниз, вытесняя рабочую жидкость изштоковой полости 13 через поддерживающий клапан 14 в магистраль воз- ЗОвратного хода 15 и далее через открытый сливной клапан 17 в бак. Рабочаяполость 5 заполняется рабочей жидкостью из бака наполнения через открытый эа счет разряжения в полости5 клапан наполнения 21, Быстрый ходпродолжается до конечного выключателя 50, по команде которого включается электромагнит 43. Пилот 42занимает правую (по чертежу) позициюи соединяет надклапанную полость45 со сливом. Клапан б открываетсяи поток жидкости от насоса 9 поступает одновременно в рабочие полости4 и 5, в результате чего поршень2 резко уменьшает скорость. Разряже" 45ние в полости 5 исчезает и клапаннаполнения 21 закрывается. Поршень2 замедленно двигается вниз и привстрече с заготовкой начинает рабочий ход. Технологическое сопротивле-., 50ние на поршне 2 увеличивается и насос 9 увеличивает давление в системедо рабочего. Сливной клапан 7 в этовремя закрыт, так как обратный кла"пан 35 закрыт и давление в надклапак ной полости 37 (через дроссель вклапане) выравнивается с давлением .на входе в клапан 7. Плавность разгрузки обеспечивается подбором соответствующего сечения дросселя перед пилотом 28 в линии управления надклапанными полостями 37 и 34.После разгрузки системы от давления и закрытия кагнетательного клапана 8 открывается нагнетателькый клапан 16 и соединяет на магистраль 32 с магистралью возвратного хода 15 и по магистрали управления 18 с цилиндром 20 управления клапана наполнения 21.установленный в магистрали управ-, ления 18 дроссель 19 выбирается по размерам такой, чтобы расход в ци,линдр 20 управления был достаточным При достижении давления в системе до давления настройки пружины вспо- бО могательного клапана, 41, он откры-, вается и через него и дроссель в сливном клапане 7 образуется некото" рый поток управления, который создает на дросселе перепад давления.пружины в надклапанной полости 37, клаган 7 открывает щель, через которую рабочая жидкость дросселируется ка слив под рабочим давлением, т.е, .,ливкой клапан 7 в это время благодаря наличию в его надклапанной полости вспомогательного предохранительного клапана 41 работает как обычный двухкаскадный клапан, поддеоживая в системе рабочее давление.Предохранительный клапан 10 является аварийным клапаном и настраива-. г-ся на предельно допустимое аварийное давление.После окончания рабочего хода реле времени выдержки (не показано) дает команду на возвратный ход поршня 2. К этому времени обе рабочие полости 4 и 5, все магистрали рабочего хода и напорная магистраль 32 с насосом 9 находятся под рабочим давлением. Электромагнит 30 отключается и включается электромагнит 29. Электромагниты 12 и 43 остаются включенными. Пилот 28 переключается и занимает левую (по чертежу) позицию, Надклапанная полость 33 соединяется с магистралями 31 и 32, а надклапанные полости 37 и 34 сообщаются со сливом. Однако одновременного открытия клапанов 7 и 16. не происходит. Сливной клапан 7 открывается первым благодаря тому, что он выполнен с одинаковыми площадями запорной и надклапанной полостей. Нагнетательный клапан 16 выполнен ступенчатым и площади его кадклапанной полости больше запорной, Поэтому он на протяжении всего времени разгрузки остается закрытым. Нагнетательный клапан 8 в это время закрывается. Но время на его перемещение из открытого состояния (в кем он находится перед разгрузкоЙ) в закрытое больше, чем время открытия сливного клапана 7. Поэтому обе рабочие полости 4 и 5 и напорная магистраль 32 успевают сбросить давление через открытый сливной клапан 7.Заказ 9937/19 Тираж 675 ПодписноеВНИИПИ.Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москвар Ж 35 Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,4-для безударного открытия клапана ,наполнения 21. Его поршень 22 плавно перемещается внйз, сжимая пружину 23., Вначале хода открывается толкателем 24 клапан-декомпрессор 26, разгружая рабочую полость 5 от возможных остатков избыточного давления, затем толкатель 25 открывает основной клапан 27. Как только поршень 22 начинает движение, на дросселе 19 образуется перепад давления, т.е. давление в магистрали 18 эа отводом 40 от дросселя 19, в магистрали 39 и в надклапанной полости 38 сливного клапана 17 оказывается ниже, чем в магистрали возвратного хода 15 и на запорной 15 полости сливного клапана 17, Этот перепад давления преодолевает усилие пружины и открывает сливной клапан 17, соединяя маги траль возвратного хода 15 и насос 9 со сливом. щ , Теперь основная часть потока от насоса 9 сливается в бак, а небольшая часть его используется для открытия клапана наполнения 21, причем этот , перепад давления на дросселе 19, 25 а следовательно удержание сливного клапана 17 в открытом состоянии, происходит только пока есть движение поршня 22 клапана наполнения 21. Этим и обеспечивается безударное открытие наполнительного клапана.После выбора поршнем 22 всего хода происходит его остановка на упоре, Расход в магистрали 18 и через дроссель 19 прекращается, Давление в магистрали возвратного хода (в запорной полости сливного клапана 17) и в магистралях 18 и 39 (в надклапанной полости 38) выравнивается и пружина закрывает сливной клапан 17, отсоединяя магистраль возвратно го хода 15 от слива.Поток рабочей жидкости от насоса поступает в полость 13 и поршень 2 совершает возвратный ход. При этом переключение происходит плавно и 45 безударно.Рабочая жидкость иэ полости 5 вытесняется в бак наполнения через открытый клапан наполнения 21. Иэ рабочей полости 4 форсирующегоцилиндра 3 рабочая жидкость вытесняется через открытые клапаныб и 7 на слив, Поршень 2 замедленнодвигается вверх до конечного выключателя 49, по команде которого отключается электромагнит 43. Гилот42 занимает левую (по чертежу) позицию и соединяет подвод клапана бс его надклапанной полостью 45, Клапан б закрывается, отсоединяя отслива поток рабочей жидкости из полости 4, который открывает нагнетательный клапан 8 и вытесняется вмагистраль возвратного хода 15 иштоковую полость 13. Происходит перелив рабочей жидкости, что увеличивает скорость возвратного ходапоршня 2, Если при этом имеется технологическое сопротивление, например трение инстГумента о деталь,то в штоковой полости 13 увеличивается давление, которое по магистрали 47 подводится в полость дистанционного управления вспомогательного клапана 46, открывает его и соединяетнадклапанную полость 45 со сливом.Клапан б открывается и рабочая жидкость из полости сливается черезклапаны б и 7. Перелив прекращается,и скорость уменьшается. Это замедленное движение продолжается до прекращения технологического сопротивлениавозвратного хода. Давление в штоковой полости 13 падает, вспомогательный клапан 46 закрывается, Клапан бзакрывается и осуществляется переливрабочей жидкости. Поршень 2 быстроперемещается вверх до конечного выключателя 48, по команде котороговсе электромагниты обесточиваются,а система занимает исходное положение.Экономический эффект от внедрения изобретения обеспечивается за счет экономии на ремонт и обслуживание, обусловленной повышением надежности и долговечности гидро- привода пресса.