Устройство для регулирования давления при сварке трением

(511 4 В 23 К 20 12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 730512, ил. В 23 К 20/12 1977.1(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯДАВЛЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ ТРЕНИЕМ(57) Изобретение относится к гидрооборудованию машин для сварки трением. Изобретение обеспечивает ступенчатое нарастание давления в цилиндре 1 привода осевого сжатия свариваемых деталей без применения задающего устройства или вмешательства оператора, Для этого мультипликатор 7 дифференциально подключаетсяк гидрораспределителю 13, а междуними устанавливается двустороннийгидрозамок 9 и управляемый обратныйгидроклапан 14. При этом поршеньмультипликатора 7 перемещается прерывисто за счет периодического запирания двусторонним гидрозамком 9 линии 6 и попеременного нарастаниядавления в линиях 11 и 12, Ступенчатое нарастание давления в линии 11через гидрораспределитель 5 передается в поршневую полость цилиндра 1привода осевого сжатия. Проковка осуществляется за счет мультипликациимультипликатором 7 давления насосадо давления проковки. 2 ил, .Изобретение относится к гидрооборудованию машин для сварки трением.Цель изобретения - повышение надежности устройства и улучшение качества сварного соединения.На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для регулирования давления при сварке трением; нафиг.2 - график изменения давленияосевого сжатия свариваемых заготовок,на котором по оси абсцисс отложеновремя с момента соприкосновения свариваемых заготовок, а по оси ординат - давление осевого сжатия соединяемых заготовок,Устройство для регулирования давления при сварке трением содержит цилиндр 1 привода осевого сжатия штоковая полость которого соединена с гидрораспределителем 2 реверса, подключенным к напорной магистрали 3 и сливной магистрали 4, а поршневая полость соединена с одним из выходов гидрораспределителя 5 переключения давления. Один из входов гидрораспределителя 5 переключения давления линией б,сообщен со штоковой полостью мультипликатора 7 поршневая полость которого линией 8 сообщена с однимиз выходов двухстороннего гидрозамка 9. Двусторонний гидрозамок 9 имеет левый и правый обратные клапаны, управляемые поршнем 1 О. Входы гидро- замка 9 линиями 11 и 12 сообщены с выходами гидрораспределителя 13 управления мультипликатором входы которого подключены к напорной магистрали 3 и сливной магистрали 4. В линии 12 установлен управляемый обратный гидроклапан 14. А линия 11 подключена к линии 15 управления гидро- управляемого золотника 16 и через линию 17 - к второму входу гидрораспределителя 5 второй выход которого соединен с вторым выходом гидрозамка 9. Линия 18 управления управляемого обратного гидроклапана 14 соединена с золотником 16, подключенным к напорной и сливной магистралям.Устройство работает следующим образом.После завершения вспомогательных операций, связанных с загрузкой свариваемых заготовок, подается команда на их сведение, Для этого гидрораспределитель 13.управления мультипликатором занимает правую позицию,гидрораспределитель 5 - левую позицию, 35 типликатора 7 через линии 8 и 11 игидрораспределитель 13 со сливнойполостью. Одновременно через гидрораспределитель 5 по линии 6 жидкостьподается в штоковую полость мульти 40 пликатора , Таким образом, завершение цикла сведения свариваемых заготовок обеспечивает крайнее левоеисходное) положение поршня мультипликатора 7 перед нагревом. 45 При соприкосновении соединяемых заготовок подается команда на их нагрев. Для этого гидрораспределитель 2 продолжает занимать позицию, изображенную на фиг.1, гидрораспределитель 5 переключается и занимает правую позицию, а гидрораспределитель 13 левую позицию, дифференциально подключая мультипликатор 7. Поскольку линия 15 управления золотника 16 теперь через гидрораспределитель 13 сообщается с напорной магистралью 3, то золотник 16 занимает правую по 50 55 г идрораспределитель 2 - позицию,изображенную на фиг.1, а поскольку линия 15 управления при этом через гидрораспределитель 13 сообщается со 5 сливной магистралью 4, то гидроуправляемый золотник 16 под действием своей пружины также занимает позициюизображенную на фиг.1. При этом линия 18 управления управляемого обрат О ного гидроклапана 14 через золотник16 сообщается с напорной магистралью3, что вызывает принудительное открытие обратного гидроклапана 14.Рабочая жидкость из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель13, открытый обратный гидроклапан 14,далее по линии 12, открывая правыйобратный клапан гидроэамка 9, черезгидрораспределитель 5 подается впоршневую полость цилиндра 1 приводасевого сжатия, который перемещаетдну из заготовок, При этом из штоковой полости цилиндра 1 масло через 25гидрораспределитель 2 реверса вытесняется в сливную магистраль 4,Давление в поршневой полости цилиндра 1 во время сведения заготовокопределяется в основном трением вподвижных парах машины и составляет2 - 3 МПа. Под действием этого давления поршень 1 О двустороннего гидрозамка 9 перемещается влево и открывает левый обратный клапан гидрозам-.ка, сообщая поршневую полость муль1301613 4ление и в штоковой полости мультипликатора 7, что увеличивает усилие прижатия к седпу правого обратного клапана гидрозамка 9. Но усилие, действующее на поршень 10 слева, обусловленное давлением Р превосходитусилие, действующее на поршень справа, обусловленное давлением в линии12 и усилием прижатия к седлу правого обратного клапана гидрозамка 9,Таким образом, при достижении в линии 11 давления Р, поршень 10 перемещается вправо и опять открываетправый обратный клапан гидрозамка 9.Открытие правого обратного клапанагидроэамка 9 обеспечивает перемещение поршня мультипликатора 7 на малую величину вправо, В этот периоддальнейшее нарастание давления в линии 11, а следовательно, и в полости цилиндра 1 привода осевого сжатия, почти прекращается за счет поступления расхода насоса (не показан)в полость мультипликатора, На поддержку в этот период давления нагрева на заданном уровне значительноевлияние оказывает длина и упругостьтрубопровода.Перемещение поршня мультипликатора и поддержание давления Р, происходит до тех пор, пока давление в линии 12 не превосходит давление в линии 1, Этот перепад давления вызывает перемещение поршня 10 влево изакрытие правого обратного клапанагидроэамка 9, При этом штоковая полость мультипликатора 7 залираетсяи дальнейшее перемещение его поршняпрекращается. Но остановка поршнямультипликатора 7 вызывает резкоенарастание давления в линии 11 и цилиндре 1 от давления Р, до некоторого давления Р . Давление же влинии 12 не нарастает, поскольку онаотсечена от линии 11 гидроклапаном14, а от линии 6 - гидрозамком 9,Но усилие, действующее на поршень 10слева, обусловленное давлением РВпревосходит усилие, действующее напоршень справа, обусловленное давлением в линии 12 и усилием прижатияк седлу правого обратного клапанагидразамка 9.Таким образом, при достижении влинии 11 давления Рпоршень 10перемещается вправо и опять открываетправый обратныйклапан гидрозамка 9. зицию. При этом линия 8 управлениягидроклапана 14 через золотник 16сообщается со сливом и гидроклапан14 начинает работать в режиме обратного гидроклапанаРабочая жидкость из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель 13 поступает в линию 11 (линия 12 отсечена обратным гидроклапаном 14), откуда через линию 17 и гидро- распределитель 5 - в поршневую полость цилиндра 1 привода осевого сжатия. Из линии 11, открывая левый обратный клапан гидрозамка 9 и смещая вправо поршень 10, по линии 8 масло15 поступает также в поршневую полость мультипликатора 7. Во время перемещения поршня мультипликатора 7 вправо в линии 11, а следовательно, и в цилиндре 1, давление нарастает незначительно, Жидкость под мультиплицированным давлением из штоковой полости мультипликатора 7 через гидрораспределитель 5 и принудительно открытый поршнем 10 правый обратный клапан гидрозамка 9 поступает в линию 12. Хотя линии 11 и 12 сообщены между собой гидрораспределителем 13, однако между ними устанавливается некоторый перепад давления из-за потерь напора по длине трубопровода и местных потерь в гидрораспределителе 13 и гидроклапане 14, Таким образом, за счет мультипликации давление в линии 12 становится несколько больше, чем в линий 11. Этот перепад давленчя вы. эывает перемещение поршня 10 влево и снятие принудительного открытия правого обратного клапана гидроэам ка 9. Если перепад давления между линиями 11 и 12 недостаточный для перемещения поршня 10, в линии 12 может дополнительно устанавливаться дроссель, Как только закроется пра вый обратный клапан гидрозамка 9, штоковая полость мультипликатора 7 запирается и дальнейшее перемещение его поршня прекращается, Но остановка поршня мультипликатора вызывает резкое нарастание давления в линии 11 и цилиндре 1 от давления, при котором происходит сведение свариваемых заготовок, до некоторого давления Р . Давление же в линии 12 не нарастает поскольку она отсечена от линии 11 гидроклапаном 14, а от линии 6. - гидроэамком 9. Одновременно за счет мультипликации нарастет давОткрытие правого обратного клапана гидроэамка 9 обеспечивает даль 1301613нейшее перемещение поршня муль.типликатора 7 на малую величину вправо и прекращение нарастания давления в цилиндре осевого сжатия. 5 Процесс дальнейшего ступенчатогонарастания давления нагрева происхо-,дит в последовательности аналогичнойописанной,10Верхний предел давления нагреваможет быть задан реле давления, установленным в линии 11, либо реле времени, которые подают команду на прокову-сжатие свариваемых заготовокмаксимальным давлением,При подаче команды на проковкугидрораспределители 2 и 13 продолжают занимать левые позиции, золотник16 сообщает линию 18 управления сосливом и гидроклапан 14 продолжаетработать в режиме обратного гидроклапана, а гидрораспределитель 5 переключения давления занимает среднюю позицию. 25Рабочая жидкость из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель13 по,линии 11 (линия 12 отсечена обратным гидроклапаном 14), открываялевый обратный клапан гидроэамка 9,через линию 8 поступает в поршневуюполость мультипликатора 7. Иэ штоко -вой полости мультипликатора по линии6 через гидрораспределитель 5 подмультиплицированным давлением маслопоступает в поршневую полость цилиндра 1 привода осевого сжатия, обеспечивая резкое нарастание давления отмаксимального давления нагрева доР - давления проковки.40После завершения сварочного циклапоступает команда на отвод в исходные левые положения цилиндра 1 имультипликатора 7.Для этого гидрораспределителя 2,5и 13 занимают правые позиции и давлением через золотник 16 принудительнооткрывается управляемый обратныйгидроклапан 14,Масло из напорной магистрали 3через гидрораспределитель 2 реверсапоступает в штоковую полость цилиндРа 1, из поршневой полости которогочерез гидрораспределитель 5, линии17 и 11 и гидрораспределитель 13 масло вытесняется в сливную магистраль4. Одновременно из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель 13,открытый обратный гидроклапан 14 по линии 12, открывая правый клапан гидрозамка 9 и смещая его поршень влево, рабочая жидкость через гидрораспределитель 5 по линии 6 поступает в штоковую полость мультипликатора 7, иэ поршневой полости которого масло по линии 8 через принудительно открытый поршнем 10 левый обратный клапан гидрозамка 9 и по линии 11 через гидрораспределитель 13 управления мультипликатором вытесняется в сливную магистоаль 4.Таким образом из работы устройства для регулирования давления при, сварке трением видно, что цикл нагре" ва представляет собой переходной процесс многократно повторяющейся релейной функции, обеспечивая без применения задающего программного устройства либо вмешательство оператора машины, стабильное ступенчатое нарастание давления, что повышает надежность устройства и расширяет его технологические возможности, Ступенчатое нарастание давления нагрева при ограниченном числе элементов гидропривода повышает экономичноть машины и улучшает качество сварного соединения,Формула изобретения Устройство для регулирования давления при сварке трением, содержащее цилиндр осевого сжатия, штоковая полость которого соединена с гидро- распределителем реверса подключенным к напорной и сливной магистралям, а поршневая полость соединена с одним из выходов гидрораспределителя переключения давления, и регулятор давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения надежности устройства и улучшения качества сварного соединения, регулятор давления снабжен мультипликатором, штоковая полость которого соединена с одним из входов гидрораспределителя переключения давления, двусторонним гидроэамком, один выход которого сообщен с поршневой полостью мультипликатора, другой выход сообщен с вторым выходом гидрораспреде- лителя переключения давления, а один из входов - с вторым входом гидрораспределителя переключения давления, двухпозиционным гидрораспределителем управления мультипликатором, входы которого сообщены с на1301613 Рр Ь Фарг Составитель Э.ВетроТехред Н.Глущенко актор И,Рогулич Корректор Л.Патай Заказ 1183/15 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж976 Пнного комитета СССРений и открытий35, Раушская наб д,4/ одписное роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектн порной и сливной магистралями, а выходы - с входами двустороннего гидрозамка, при этом одна из его позиций сообщает оба входа двустороннего гидрозамка с напорной магистралью, управляемым обратным гидроклапаном, установленным в линии, сообщающейся со штоковой полостьюмультипликатора между гидрораспределителем управления мультипликатороми двусторонним гидрозамком, гидроуправляемым золотником управленияобратным гидроклвпаном, линия управления которого подключена к линии,сообщающейся с поршневой полостьюмультипликатора между гидрораспределителем управления мультипликатороми двусторонним гидрозамком, при этомлиния управления обратного гидроклапана соединена с гидроунравляемым 10 золотником, подключенным к напорнойи сливной магистралям.