Привод гидравлического пресса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 В 15 20 4(5 АНИЕ ИЗОБРЕТ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУИ К АВТ аев его хо- ис(54) (57) ППРЕССА,гидроцилиндлостями, соес напорнойком, прогрэления распрес разделен н СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Рязанское производственное объединение Тяжпрессмаш(56) 1. Авторское свидетельство СССР937232, кл. В 30 В 15/20, 11,06.79 РИВОД ГИДРАВЛИЧЕСКОГО содержащий исполнительный р с поршневой и штоковой подиненными через распределитель магистралью и сливным баммное устройство для управ- делителем и цилиндр-дозатор ыми поршнем полостями, сое,ЯО 1147597 А диненными с двухпозиционным переключающим устройством, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей пресса за счет увеличения диапазона скоростей рабочих органов, он снабжен датчиком перемещения плунжера исполнительного гидроцилиндра, а также дополнительным распределителем, подключенным своим входом к напорной магистрали, а выходами - к штоковой полости исполнительного гидроцилиндра и к входу двухпозиционного переключающ устройства, последнее другим своим в дом соединено с рабочей полостью полнительного гидроцилиндра, при этом упомянутое программное устройство своим входом связано с датчиком перемещения плунжера исполнительного гидроцилиндра, а своим выходом - с двухпозиционным переключающим устройством.Изобретение относится к прессовому оборудованию, в частности к приводам гидравлических прессов, обеспечивающих перемещение рабочих органов пресса в соответствии с заданной программой.Цель изобретения - расширение технологических возможностей пресса путем увеличения диапазона скоростей перемещения рабочих органов пресса и упрощения смены программ при изменении режимов работы.На фиг. 1 изображена электрогидравлическая схема привода; на фиг. 2 - вариант привода стремя цилиндрами-дозаторами разной емкости.Привод включает в себя исполнительный гидроцилиндр 1, шток 2 которого связан с рабочим органом пресса. Гидроцилиндр 1 поршневой и штоковой полостями подключен к напорной магистрали 3 посред-, ством магистралей 4 и 5 через гидро- распределитель 6.Привод имеет цилиндр-дозатор 7, представляющий собой гидравлическую емкость, разделенную свободно плавающим разделительным поршнем 8 на две полости правую и левую (по чертежу). Маневровый объем дозатора (объем жидкости, вытесняемой ходом поршня от упора до упора) может регулироваться подвижным упором 9.Поршневая полость гидроцилиндра также соединена через переключающее устройство 10 с левой (при положении переключающего устройства, изображенном на фиг. 1) полостью дозатора 7. Правая полость дозатора 7 при этом положении переключающего устройства 10 через второй гидрораспределитель 11 (золотник распредел ителя находится в правом положении ) соединена с напорной. магистралью 3. При переключении устройства 10 в левое положение соединение полостей дозатора меняется: поршневая полость гидроцилиндра 1 оказывается соединенной с правой полостью дозатора 7, а левая полость последнего в это время соединена с на.- порной магистралью 3.В качестве переключающего устройства 10 может быть применен любой двухпозиционный переключатель с электроуправлением. Программное устройство привода состоит из вычислительного, блока 12, генератора 13 электрических импульсов и блока 14 формирования рабочих команд, являющихся типовыми элементами устройств программного управления. Все блоки электрически связаны между собой и, кроме того, вычислительный блок 12 связан с электромагнитами распределителей 6 и 11 (эти связи условно не показаны), а также с датчиком 15 обратной связи, реагирующим на перемещения штока 2.55 Ускоренное перемещение штока 2 заканчивается по сигналу датчика 15 в вычислительный блок 12. В соответствии с программой блок 2 переводит привод на режим замедленного перемещения штока 2. Блок 14 формирования рабочих командэлектрически связан с управляющей частьюпереключающего устройства 10,Привод, изображенный на фиг. 2,является вариантом и отличается от описанного только тем, что в нем использованы три цилиндра-дозатора 7, предназначенные для различных режимов работыпривода. Дозаторы 7 различаются междусобой объемом полости, Средний (по схемедозатор 7 имеет наибольшую полость ипредназначен для питания гидроцилиндра 1сравнительно большими дозами жидкости,когда необходимо ускоренное перемещениештока 2,Левый дозатор 7 имеет меньший объемполости и используется при замедленных точных перемещениях штока 2.Правый дозатор 7 с весьма малымобъемом полости служит для программируемого набора давления, компенсации уте 20 чек при длительной выдержке под давлением и регулируемого сброса давленияиз цилиндра.Соответственно количеству дозаторовувеличено и число переключающих устройств1 О (их также три), выполненных в данномслучае в виде гидрораспределителей. Каждому дозатору соответствует также свойблок 14 формирования рабочих команд.Кроме того, привод снабжен датчиком 16давления, соединенным с вычислительнымблоком 12 и осуществляющим обратнуюсвязь по давлению с программным устройством,Привод работает следующим образом.В соответствии с циклом работы гидравлического пресса привод должен обеспечить быстрый подвод рабочего органак заготовке, замедленное движение рабочего органа дл я деформации заготовки,высотой рабочего органа в конце деформации, медленный отвод рабочего органапосле выстоя и ускоренный отвод рабо 40 чего органа в исходное положение. Весьцикл работы привода осуществляется в автоматическом режиме по программе, введенной в вычислительный блок 12 программного устройства.Реализуя программу, вычислительный45 блок 12 выдает сигнал на переключениезолотника распределителя 6 из нейтрального положения в правое положение.В результате этого поршневая полостьиспол нительного гидро цилиндра 1 магистралью 4 соединяется с найорной магистралью 3, а его штоковая полостьмагистралью 5 соединяется со сливом.Происходит ускоренное перемещение штока 2.Для этого по команде блока 12 золотник распределителя 6 возвращается в нейтральное положение, отключая тем самым гидроцилиндр 1 от прямого питания из напорной магистрали 3. Одновременно в правое положение переключается золотник распределителя 11, давление жидкости напорной магистрали 3 подводится к переключающемуся устройству 10, а штоковая полость цилиндра 1 соединяется со сливом. В то же время (по приходу сигнала от датчика 15) вычислительный блок 12 выдает команду на включение генератора 13 импульсов и дает задание блоку 14 на формирование рабочих команд. Генератор 13 начинает вырабатывать электрические импульсы с некоторой постоянной частотой, из которой блок 14 формирует команды в виде электрических сигналов заданной продолжительности. Когда такая команда поступает на электромагнит переключающего устройства 10, оно переключается в левое положение (от изображенного на фиг, 1). Тем самым левая полость дозатора подключается к напорной магистрали 3, а его правая полость сообщается с поршневой полостью исполнительного цилиндра 1. Поршень 8 под действием давления жидкости из напорной магистрали 3 перемещается из крайнего левого положения до упора 9 (это перемещение определяет маневровый объем дозатора). При этом находящаяся в правой полости дозаторадоза жидкости поршнем 8 .нагнетается в поршневую полость цилиндра 1. Вслед за этим . рабочий сигнал из блока 14 прекращается (закончилась его продолжительность) и возвратная пружина переводит переключающее устройство в правое положение (как изображено на фиг. 1). Теперь с напорной магистралью 3 соединяется правая полость дозатора 7, а левая (наполненная перед этим жидкостью) сообщается с поршневой полостью цилиндра 1. Поршень 8 перемешается в крайнее левое положение, вытесняя из левой полости следующую порцию жидкости в цилиндр 1. Далее на электромагнит переключающего устройства 10 с блока 14 поступает следующая команда и все повторяется - напорная магистраль 3 поочередно соединяется то с правой, то с левой полостью.При каждой подаче команды поршень 8 совершает ход туда и обратно, вытесняя последовательно одну за другой дозы жидкости в гидроцилиндр 1. При равномерной подаче команд происходит питание цилиндра 1 последовательно чередующимися дозами жидкости, в результате чего шток 2 перемещается мелкими дискретными шагами, каждый из которых эквивалентен маневровому объему дозатора 7. Последовательность таких шагов сливается в практически непрерывное медленное движение штока 2.5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Упором 9 можно регулировать величину шага перемещения.Скорость перемещения штока регистрируется связанным с ним датчиком 15 обратной связи и контролируется вычислительным блоком 12. В случае отклонения скорости перемещения штока 2 от заданной программы блок 12 корректирует частоту выдачи команд блоком 14. Изменяется частота срабатываний переключающего устройства 10, что приводит к изменению количества доз жидкости, поступающих в единицу времени в поршневую полость цилиндра 1. Соответственно изменяется скорость перемещения штока 2.При медленном движении штока 2 происходит деформация заготовки рабочим органом пресса. Технологическая нагрузка на шток 2 возрастает и в конце хода достигает такой величины, что давление в поршневой полости цилиндра 1 сравнивается с давлением в напорной магистрали 3. В этом случае давление по обе стороны поршня 8 одинаковое, поэтому поршень 8 не будет перемещаться в цилиндре-дозаторе 7 (при любом положении переключающего устройства 10), шток 2 остановится. Так происходит необходимый по программе выстой рабочего органа, Рабочий ход на этом завершается.После завершения рабочего хода режим работы привода перестраивается на обеспечение медленного отвода рабочего органа пресса от заготовки. Для этого вычислительный блок 12 выдает сигнал на переключение золотника гидрораспределителя 11 в левое положение. При этом напорная магистраль 3 подключается к штоковой полости гидроцилиндра 1, а переключающее устройство 10 соединяется со сливом. Начинается обратный ход штока 2. При этом переключающее устройство 10 по командам блока 14 попеременно подключает то одну, то другую полость дозатора 7 к поршневой полости цилиндра 1 и к сливу. Когда поршневая полость цилиндра 1 соединена, например, с левой полостью дозатора 7, а его правая полость - со сливом, поршень 8 усилием подпора жидкости, вытесняемой из поршневой полости цилиндра 1, перемещается вправо, доза жидкости из правой. полости дозатора 7 уходит на слив.При переводе переключающего устройства 10 в другое положение жидкость из поршневой полости цилиндра 1, перемещая поршень 8 влево, заполняет правую полость дозатора 7, а из левой полости доза жидкости идет на слив. Таким образом, путем слива жидкости из поршневой полости цилиндра 1 небольшими дозами достигается замедленный обратный ход штока 2,По окончании замедленного отвода штока 2 вычислительный блок 12 выдаеткоманду на перевод золотника распределителя 11 в нейтральное положение и перевод золотника распределителя 6 в левоеположение. Напорная магистраль 3 соединяется со штоковой полостью цилиндра 1,а поршневая полость последнего соединяется со сливом. Осуществляется ускоренныйвозвратный ход штока 2 (без участия дозатора 7),С окончанием возвратного хода циклповторяется.1 ОПри необходимости внести изменения вописанный цикл достаточно набрать в вычислительном блоке 12 новую программу(кнопочнй набор). Каких-либо изменений вконструкции привода не требуется.Расширение технологических возможностей привода рассмотрим на примере работыпривода, изображенного на фиг. 2,Порядок работы привода аналогичен опи-,санному с той лишь разницей, что распределитель 6 включается в работу дляперемещения штока 2 в наладочном режиме,а цикл ускоренного перемещения штока 2осуществляется переключением золотникараспределителя 11 вправо и включением вработу среднего (по схеме) блока 14формирования рабочих команд, выполняющего функцию ускоренного перемещения,Шток 2 ускоренно перемещается с шагом,пропорциональным маневровому объемусреднего цилиндра-дозатора 7, и со скоростью, определяемой частотой срабатывания среднего переключающего устройства 10.П осле совершен ия ускоренного перем ещения штока 2 вычислительным блоком 12выдается команда на отключение среднегоблока 14 и включение в работу левогоблока 14, выполняющего функции точныхперемещений. В этом случае включается вработу и левое перемещающее устройство 10(среднее переключающее устройство 10 неработает, находится в нейтральном положении) . Гидравлическая емкость левого 40дозатора 7 меньше емкости среднего дозатора 7; поэтому перемещение штока 2будет замедленным (при той же частотекоманд), а точность перемещения (и останова) значительно выше, поскольку, чем меньше маневровый объем цилиндра-доза- тора, тем меньше величина шагового перемещения штока 2 и, следовательно, меньше ошибка в перемещении.В момент появления на штоке 2 технологической нагрузки (момент соприкосновения рабочего органа пресса с заготовкой) в работу включается правый блок 14, выполняющий функцию регулятора давления рабочей жидкости в поршневой полости исполнительного цилиндра 1. Начинает работать правое переключающее устройство 10, и маневровый объем правого дозатора 7 в виде мелких доз поступает в полость цилиндра 1, Маневровый объем правого дозатора 7 выбирается весьма малым, но достаточным для нормальной работы исполнительного цилиндра 1 в пределах от минимального до номинального давления напорной магистрали 3. Следует иметь в виду, что привод не является абсолютно жесткой системой, поскольку жидкость, заполняющая его, хотя и в незначительной степени, но сжимается, имеют место упругие деформации элементов пресса, трубопроводов. Следовательно, чтобы поддерживать давление в поршневой полости исполнительного цилиндра на номинальном уровне, например при выстое рабочего органа, необходимо закачивать в нее дополнительный объем жидкости, что и выполняет правый дозатор 7. За давлением в поршневой полости цилиндра 1 следит датчик 16, который сигнализирует в блок 12 об отклонениях давления от программы, а блок 12 в случае отклонения давления дает команду на включение правого доза- тора 7,Увеличением числа дозаторов, имеющих разную емкость доз, полезный эффект соответственно увеличивается.Эконом ический эффект от внедрения изобретения обеспечивается за счет расширения номенклатуры прессуемых изделий и уменьшения эксплуатационных затрат, связанных с переналадкой пресса на другие режимы работы.Била Редактор М. ПетроваЗаказ 1469/18ВНИИПпо13035, МФилиал ППП Соста витель А.Техред И. ВересТираж 634. Государственного комелам изобретений и оснва, Ж - 35, Рву шскаПатент, г. Ужгород,зжевКорректор Подписно тета СССР ткрытийнаб., д, 4(5 ул. Проектная,