Система управления гидравлическим прессом

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез СоветскихСоциалистическихРеспублик в 988584 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 17. Об.81 (23) 3301814/25-37сприсоединениемзаявки йо М. а.з В 30 В 15/20 ГОсударствеиный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 15,0133. Ььоллетень М 2 Дата опубликования описания 15.01,83 В. Э.Ведман, Г. Г. Грецкий, В. И. Зотов 1 иВ. А. Рогожин(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРЕССОМИзобретение относится к обрабОтке материалов давлением к может быть использовано в вертикальных гидрав-, лических прессах, рабочий цилиндр которых имеет форсирующую полость ускоренного движения.Известна система управления гидравлическим прессом, содержащая насос, соединенный через распределитель. 10 ный блок с Форсирующим и главным гид" роцилиндрами, поддерживающий ступенчатый клапан,. кольцевая пОлость кото" .рого соединена с. возвратной полостью главного гндроцилиндра в через дрос. сель - с его надклапанной полостью, 15 а также вспомогательный иредохранительный клапан с индикатовкак стержнем и двумя входами со сторокы торцов этого стержня, при этом один из этих входов соединен с надклапанноа полостью поддерживающего клапана 11,Недостатком известнойсистемы управления являются увеличенные потери энергии, обусловленные тем, что при ускоренном движении ползуна пресса вниз в форсирующем гидроцилиндре и системе в целом развивается повышенное давление, обусловленное соотношением площадей возвратной и Форсирующей полостей цилиндра.30 Целью изобретения является снижение энергетических потерь н повышение КПД пресса.Укаэанная цель достигается тем, чтосистема уйравления гидравлическимпрессом, содержащая насос, соединенный через распределительный блокс Форсирующим и главньх гидроцилиндрами, поддерживающий ступенчатыйклапан, кольцевая полость которогосоединена с возвратной полостью главного гидроцклиндра и через дроссельс его надклапаииой полоствю, а также вспомогательный предохранительный клапан с икдикаторньм стержнеми двумя входами со стороны торцовэтого стержня, йри этом один из этихвходов соединен с надклапанной полостью псщдерживавщего клапана,снабжена гидравлическим логическимэлементом ИДИ, один вход которогосоединен с возвратной полостью глазного гвдроцйлккдра, другой вход -,с рабочей полостью Форсирующего гид"роцилиндра, а выход - с вторьм кзупомянутых входов предохранительногоклапана,На чертеже изображена схема систвмы управления гидравлическим прессомСистема 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 соеди " иена с кольцевой полостью 8 (с площадью 9) поддерживающего клапана 10 и через дроссель 11 - с надклапанной. полостью 12 (с площадью 13) и вспомо о гательным предохранительным клапаном 14 с индикаторным 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 логического элемента ИЛИ 21, один вход 22 которого соединен с рабочей полостью 3, а второй вход 23 - с возвратной полостью 7.Система управления гидравлическим 2 О 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 25 нем положении. Давление рабочей жидкости в рабочих полостях 3 и 5 и на вводе 22 гидравлического логического элемента ИЛИ 21 равно нулю. В возвратной полости 7 подвижные части прес са создают давление, которое подводится на ввод 23 гидравлического логического элемента ИЛИ 21, в кольцевую иолость 8 поддерживающего клапана 10, через дроссель 11 в надклапанную по лость 12, полость 16 индикаторного стержня 15 и к подводу вспомогательного предохранительного клапана 14. Под действием более высокого давления на вводе 23 запорный элемент гидр равлического логического элемента ИЛИ 21 поднят вверх (по чертежу), ввод 22 закрыт, а ввод 23 соединен с выводом 20 и с полостью 18 индикаторного стержня 15.4Давление от веса подвижных частей пресса воздействует на площади 9, 13, 17 и 19 и вспомогательный предохранительный клапан 14, пружина которого настроена на давление, превышающее О вес подвижных частей.Поскольку площади 19 и 17 равны, индикаторный стержень 15 гидравлически уравновешен и не воздействует на вспомогательный предохранительный клапан 14.Площадь 13 больше площади 9, дополнительно.воздействует. возвратная пружина, поэтому поддерживающий клапан 10 надежно закрыти плунжер главного гидроцилиндра 6 удерживается в 60 верхнем положении.Для совершения быстрого хода Плунжера вниз весь расход насоса 1 блоком 2 направляется в рабочую полость 3 форсирующего гидроцилиндра 4. При 65 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 возвратной полости 7 больше площади форсирующего гидроцилиндра 3. Под действием этого давления 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 индикаторного стержня 15. Так как на его площадь 19 теперь воздействует более высокое давление, чем на площадь 17 от веса подвижных частей,.извозвратной полости 7, то индикаторный стержень перемещается вправо (по чертежу) и открывает вспомогательный предохранительный клапан 14. Надклапанная полость 12 соединяется со сливом, давление в ней уменьшаетсяи 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 поЛости 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 логический 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 переключение 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 педерживающему клапану 10Клапан открывается, вытесняя жидкость нз надклапанной полости 12 через дроссель 11 в возвратную полость. Давление на входе 23 увеличивается и перемевдет эапорный орган гидравлического логического элемента ИЛИ 21 вверх (по чертежу) и закрывает вход 22, предотвращая попадание рабочей жидкости иэ возвратной полости 7 в рабочую полость 3. Плунжер быстро перемещается вверх, вытесняя рабочую жидкость из рабочих полостей 3 и 5 через клапан наполнения (на чертеже ие показан).Таким образом, во время ускорейного и рабочего хода плунжера вниз поддерживающий клапан 10 фохолащива-. ется" через гидравлический логический элемент ИЛИ 21 давлением из рабочей полости 3 форсирующего гидроцилиндра 4, что значительно снижает со" противление со стороны возвратной полости 7 на поддерживающем .клапане 10.Экономический эффект от внедрения изобретения обеспечивается эа счет повьаазния КПД пресса на периоде хода вниз и заключается в экономии потребляемой. энергии электродвигателя, Формула изобретения Система управления гидравлическимпрессом, содержащая насос, соединен-ный через распределительный блок сФорсирующим и главньвн цидроцилиндра"ми, поддерживающий ступенчатый клапан, кольцевая полость которого соединена с возвратной полостью главного гидроцилиндра и через дроссель -с его надклапанной полостью, а такжевспомогательный предохранительныйклапан с индикаторным стержнем и двумя входами со стороны торцов этогостержня, при этом один иэ этих входов соединен с надклапанной полостьюподдерживающего клапана, о т л и ч .аю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД, она снабжена гидравлическим логическим элементом ИЛИ, одинвход которого соединен с возвратнойполостью главного гидроцилиндра,другой вход - с рабочей полостью Форсирующего Гидроцилиндра, а выходс вторын из упомянутых входов предохранительного клапана.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2985355/25-27,кл, В 30 В 15/20, 24.09.80 (прототип). ремещается вверх (по чертежу), закрывает вход 22 н соединяет вход 23 с выходом 20 и с полостью 18 индикаторного стержня 15. Давления рабочей жид алости в полостях 18 и 16 выравниваютр ся и вспомое ательный предохранитель ный клапан 14 закрывается. Давление в возвратной полости 7 увеличивается до настройки пружины вспомогательного предохранительного клапана 14, который открывается, в результате чего О появляется расход управляющегопотокачерез дроссель 11 и соответствующнй перепад давления на дросселе. Следовательно, давление на площадь 19 полости 18 оказывается больше, чем на 15 площадь 17 полости 16. Индикаторный .стержень 15 перемещается вправо (ао чертежу) и воздействует на вспомогательный предохранительный клапан 14, Это дополнительное усилие преодоле вает усилие пружины вспомогательного предохранительного клапана 14, открывает его и обеспечиваетснижение давления в надклапанной полости 12. Давлением в кольцевой полости 8 поддер живающий клапан 10 открывается, обеспечивая слив из возвратной полости 7. При встрече плунжера с заготовкой увеличивается технологическое сопротивлениеи в рабочих полостях 3 и 5 ЗО 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 надклапанную полость 12 со сливом. Рабочая жидкость .из возвратной полости 7 воздействует на площадь 9 кольцевой полости 8, преодолевает усилие возвратной пружины надклапанной полости 12, откры вает поддерживающий клапан 10 и сливается под минимальным давлением. Величина его равна отношению усилия пружины в возвратной полости 12 к площади 9 и определяет минимальные 50 потери насоса 1 во время рабочего хода, равные потерям во время ускоренного хода вниз. Как отмечалось выше, это сопротивление значительно меньше, чем создает пружина вспомо гательного предохранительного клапана 14.Для совершения возвратного хода плунжера поток рабочей жидкости от насоса 1 блоком 2 направляется к под-:988584 Составитель А. ЕзжевРедактор О. Персиянцева Техред Т,Иаточка Корректор А лиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,Тираж 673 дарственного комите иэобретений и откры а, Ж, Раушская н аэ 10965/20 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москв