Гідропневматичний привід преса від відцентрового насоса

Гідропневматичний привід преса від відцентрового насоса, що містить пневмогідравлічний мультиплікатор, робочий та зворотні циліндри, наповнювальний бак, наповнювально-зливний клапан, розподільник керування пневматичною частиною приводу, трубопроводи, який відрізняється тим, що поршнева порожнина пневмогідравлічного мультиплікатора зв'язана через двоклапанний розподільник та зворотний клапан з гідропневматичним ресивером, пневматичну порожнину якого через зворотний клапан з'єднано з цеховою магістраллю подачі повітря, а гідравлічну - через двоклапанний розподільник з відцентровим насосом низького тиску, а штокова порожнина мультиплікатора зв'язана через чотириклапанний розподільник з робочим та зворотними циліндрами, через зворотні клапани з відцентровим насосом та резервним акумулятором. Корисна модель відноситься до галузі машинобудування, а саме до обробки матеріалів тиском і може знайти застосування при створенні гідравлічних привідів важких ковальських та штампувальних пресів. Відомий гідравлічний привід преса [Патент RU 2078640 С1, МПК B21J9/12, В30В15/16. Гидравлический привід пресса / Гойдо М.Е., Бодров В.В., Багаутдинов P.M. Опубл. 10.05.1997], що містить робочій гідроциліндр, зворотни гідроциліндри, плунжери яких з'єднано з рухливою траверзою. Пристрій для декомпресії розміщено поза робочого гідроциліндра у безпосередньої близькості від нього. Рухомий розділювальний елемент пристрою декомпресії виконано у вигляді двох поршнів між рідинною та газовою порожнинами. Газова порожнина пристрою декомпресії виконано герметично замкненою. Штоки поршнів з'єднано між собою за допомогою механічної передачі, що забезпечує відповідність меншого значення передатного відношення більшому значенню координати поршня рідинної порожнини, що відраховується від положення поршня, при якому об'єм рідинної порожнини мінімальний. Робочу порожнину робочого гідроциліндра з'єднано за допомогою гідролінії та впускного клапана з джерелом робочої рідини високого тиску і за допомогою наповнювальної лінії та наповнювально - зливного клапана з наповнювальним баком. Робочу порожнину робочого гідроциліндра з'єднано також за допомогою керуючого клапана з рідинною порожниною пристрою декомпресії. Привід преса постачено реле тиску, що підключено до робочої порожнини робочого гідроциліндра та призначений для керування додатковим зливним клапаном. Механічна передача постачена датчиком направлення руху одної з її рухомих ланок, наприклад, поршня зі штоком, що призначений для керування клапаном. Крім цього, в одному із варіантів виконання гідравлічного привода рідинна порожнина пристрою декомпресії за рахунок додаткового клапана з'єднано з наповнювальною лінією на вході наповнювально-зливного клапана робочого гідроциліндра. Також відомий гідропривід преса [Патент RU 2169665 С2, МПК В30В15/26. Гидропривід пресса / Бабинцев А.А., Березин Г.А., Гарцев Ю.Ф. и др. Опубл. 27.06.2001], що містить насосну установку, робочій гідроциліндр, трьохпозиційний розподільник, пневмогідронасос (мультиплікатор) та гідрозамок. Крім цього в напірну лінію гідроциліндра вбудовано датчик тиску (перетворювач вимірювальний) та клапан запобіжний пропорційний, який з'єднано електросхемою з програмним керуючим пристроєм, що несе програму зміни тиску пресування у часі. Відомий також гідропривід преса [Патент RU 2183161 СІ, МПК В30В1/32,15/16. Гидропривід пресса / Абаев А.Ш. Опубл. 10.06.2002]. що містить гідростанцію, керуючий гідророзподільник та со CM о CM 10202 гідроциліндр преса. Поршневу порожнину гідроциліндра через зворотний клапан з'єднано з першим виходом керуючого гідророзподільника і через гідрозамок з гідроакумулятором та запобіжним клапаном. Штокову порожнину гідроциліндра з'єднано з другим виходом керуючого гідророзподільника через зворотний клапан, а через гідрозамок з гідроакумулятором та запобіжним клапаном. Також відомий гідропрес з мультиплікаторним привідом [Кузнечно-штамповочное оборудование: Учебник для машиностроительных вузов / А.Н.Банкетов, Ю.А.Бочаров, Н.С.Добринский и др. Под ред. А.Н.Банкетова, Е.Н.Ланского. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1982. с.302-303, рис.23.1], що містить робочий та зворотні гідроциліндри, трьох-клапанний розподільник, кривошипний мультиплікатор, насосний бак, безпоршневий акумулятор, кривошипно-плунжерний насос високого тиску для зарядження акумулятора, муфту включення мультиплікатора, маховик, електродвигун та систему гідроліній. Недоліками відомих гідропривідів пресів є їх ускладнення, громіздкість приводу, необхідність роботи від насосів високого тиску, які ненадійні та громіздкі. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, обраним як найближчиц аналог, є парогідравлічний привід кувального преса [Живов Л.И., Овчинников А.Г. Кузнечно-штамповочное оборудование. Прессы: - Харьков, ХГУ им. A.M. Горького, 1966. - с. 275-276], що містить пневмогідравлічний мультиплікатор, робочий та зворотні циліндри, наповнювальний бак, головний клапанно-золотниковий розподільник керування пневматичною частиною привіда з системою керування розподільним валом, наповнювально-зливний клапан з сервопривідом керування, трубопроводи. Загальними істотними ознаками відомого і пристрою, що заявляється, є пневмо-гідравлічний мультиплікатор, робочий та зворотні циліндри, наповнювальний бак, наповнювально-зливний клапан, розподільник керування пневматичною частиною привіда, трубопроводи. Недоліком відомої конструкції парогідравлічного привіду кувального преса є низький к.к.д., відносно низьке номінальне зусилля преса, його залежність від тиску пара або повітря в магістралі, складність конструкції за рахунок механічного керування роботою клапанів та великі енергетичні та економічні витрати, які пов'язані з експлуатацією преса та здійсненням технологічного процесу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення гідропневматичного привіду преса, у якому шляхом використання відцентрового насосу низького тиску для створення тиску повітря більшого, ніж тиск, що підводиться з цехової магістралі, забезпечується усунення вищезгаданих недоліків. Поставлена задача вирішується тим, що поршневу порожнину пневмогідравлічного мультиплікатора пов'язано через двоклапанний розподільник та зворотний клапан з гідропневматичним ресивером, пневматичну порожнину якого через зворотний клапан з'єднано з цеховою магістраллю подачі повітря, а гідравлічну - через двоклапанний розподільник з відцентровим насосом низького тиску, а штокову порожнину мультиплікатора пов'язано через чотирьохклапанний розподільник з робочим та зворотними циліндрами, через зворотні клапани з відцентровим насосом та резервним акумулятором. Запропонована конструкція забезпечує значне спрощення конструкції системи керування гідравлічним пресом та суттєве зниження енергетичних та економічних витрат, які пов'язані з експлуатацією преса та здійсненням технологічного процесу. Використання відцентрового насосу низького тиску для створення тиску повітря більшого, ніж тиск, що підводиться з цехової магістралі, забезпечує підвищення номінального зусилля преса та загального к.к.д. всієї пресової установки, незалежність її роботи від тиску повітря або пара в цеховій магістралі. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена схема гідропневматичного привіду преса від відцентрового насоса. Гідропневматичний привід преса від відцентрового насоса Фіг. 1 містить гідропневматичний мультиплікатор 1, поршнева порожнина якого пов'язана через двоклапанний розподільник 2, до складу якого входять клапани с і є та зворотний клапан 3 з гідропневматичним ресивером 4. Пневматичну порожнину ресивера 4 через зворотний клапан 5 з'єднано з цеховою магістраллю подачі повітря (або пару) під тиском 0,3...0,5МПа, а гідравлічну - через двоклапанний розподільник 6, до складу якого входять клапани а та Ь, з відцентровим насосом низького тиску 7, що подає рідину під тиском до 1 МПа. Штокову порожнину мультиплікатора 1 з'єднано через чотирьохклапанний розподільник 8. до складу якого входять клапани g, h, k,m, з робочим 9 та зворотними 10 циліндрами преса. На лінії між розподільником 8 та робочим циліндром 9 встановлено наповнювально-зливний клапан 11 з циліндром керування 12. Штокову порожнину мультиплікатора 1 через зворотний клапан 13 з'єднано з відцентровим насосом 7, а через зворотний клапан 14 - з резервним акумулятором 15 та розподільником 8. Робота клапанів розподільників 2, 6 та 8 залежить від систем керування розподільними валами 16, 17 та 18 відповідно. Гідропневматичний привід преса від відцентрового насоса працює таким чином. Включають насос 7, який нагнітає рідину в порожнині розподільника 6 над клапаном ба та штокову порожнину мультиплікатора 1. З цехової магістралі через зворотний клапан 5 повітря (або пар) під тиском 0,3...0,5МПа надходить до пневматичної порожнини ресивера 4, повністю її заповнюючи. Також це повітря через зворотний клапан З потрапляє до порожнини розподільника 2 над клапаном 2с. Механізмом керування 17 розподільником 6 розподільний вал переводиться у положення НАЛ, коли клапан ба відкрито, а 6Ь закрито. Рідина від насоса 7 надходить до гідравлічної порожнини ресивера 4, стискуючи повітря, що заздалегідь заповнило пневматичну порожнину. В цей же час після зростання тиску у ресивері 4 механізмом керування 16 розподільником 2, розподільний вал переводиться у положення А, коли клапан 2с відкрито, а 2е закрито. Під тиском, що утворюється в пневматичній порожнині ресивера 4, зворотний клапан 5 закривається і стиснуте повітря через зворотний клапан 3 та відкритий клапан 2с надходить до надпоршневої порожнини мультиплікатора 1. Здійснюється процес мультиплікації. Рідина під високим тиском через зворотний клапан 14 витісняється зі штокової порожнини мультиплікатора 1 до порожнини розподільника 8 над клапанами 8д і 8h та заряджає резервний акумулятор 15. Підпоршневу порожнину мультиплікатора 1 постійно з'єднано з атмосферою. Коли поршень мультиплікатора 1 доходе до крайнього нижнього положення система керування 16 розподільника 2 автоматично переводе розподільний вал останнього у положення Б, коли клапан 2с закрито, а 2е відкрито. Через відкритийй клапан 2е повітря надходить до атмосфери. Через зворотний клапан 13 рідина від відцентрового насосу 7 заповнює штокову порожнину мультиплікатора 1, повертаючи поршень зі штоком у верхнє положення. Коли поршень дійде до крайнього верхнього положення, система керування 16 переводе розподільний вал у положення А. Така зміна положень (А та Б) системою керування 16 розподільного вала розподільника 2 триває постійно. Коли рівень рідину у ресивері 4 доходе до крайнього верхнього рівня, механізмом керування 17 розподільником 6 розподільний вал переводиться у положення ЗЛ, коли клапан 6Ь відкрито, а ба закрито. Рідина з ресивера 4 надходить на злив у бак доки рівень рідини у ньому не впаде до крайнього нижнього рівня. Коли це відбудеться система керування 17 знов переводе розподільний вал у положення НАП. Така зміна положень (НАЛ та ЗЛ) системою керування 17 розподільного вала розподільника 6 триває постійно. Режими роботи розподільників 2, б і 8 представлені у таблицях 1, 2 і 3 відповідно. У вихідному положенні траверза преса знаходиться у крайній верхній точці, клапани 8п і 8к відкрито (положення В), з'єднуючи робочий циліндр 9 зі зливом, а зворотні 10 - з тиском. З початком ходу наближення траверзи до заготовки системою керування 18 розподільника 8 клапан 8h і 8к закриваються, а 8 т - відкривається (положення її), з'єднуючи тим самим зворотні циліндри 10 зі зливом. Траверза під дією своєї ваги та тиску у ресивері 4 починає рухатися, наближаючись до заготовки. Через наповнювальнозливний клапан 11 рідина з ресивера 4 надходить до робочого циліндра 9 під дією різниці тисків. Ход наближення триває доки траверза не торкнеться заготовки. Під час ходу наближення, коли клапани 8д і 8h закриті, рідина під високим тиском від мультиплікатора 1 надходить до резервного акумулятора 15, тим самим заряджуючи останній. Робочий хід починається з того, що системою керування 18 розподільний вал розподільника 8 переводиться у положення Р, коли клапани 8h і 8к 10202 закриті, а 8д і 8 т - відкриті. Зворотні циліндри 10 через клапан 8т з'єднано зі зливом, а до робочого циліндра 9 через відкритий клапан 8д та надклапанну порожнину наповнювально-зливного клапана 11 рідина під високим тиском надходить від мультиплікатора 1 та резервного акумулятора 15. З закінченням робочого ходу починається зворотний хід. Системою керування 18 розподільний вал розподільника 8 переводиться у положення ЗВ, коли клапани 8д і 8т закриваються, a 8h і 8к відкриваються. Зворотні циліндри 10 через клапан 8h з'єднано з високим тиском від мультиплікатора 1 та резервного акумулятора 15, а рідина з робочого циліндра 9 через відкриті клапани 11 та 8к надходить на злив до ресиверу 4. Таким чином здійснюються розвантаження робочого циліндра 9 від тиску через клапан 8к і наповнювальнозливний клапан 11 на ресивер 4 та зворотний хід преса. Робочий цикл роботи привіду гідравлічного пресу повторюється. Таблиця 1 Режими роботи розподільника 2 Клапани Положення клапанів А (униз) Б(уверх) є с + + Таблиця 2 Режими роботи розподільника 6 Клапани Положення клапанів НАЛ (наповнення) ЗЛ (злив) b + а + Таблиця З Режими роботи чотирьохклапанного розподільника 8 Положення клапанів В (вихідне) Н (наближення) Р(робочий) ЗВ (зворотний) Я + Клапани k h + + + + m + + - - клапан закритий + - клапан відкритий Довжини коромисел розподільного вала та штовхальників клапанів системи керування 18 розподільним валом розподільника 8 повинні бути спроектовані таким чином, щоб їх робота відповідала режимам роботи чотирьохклапанного розподільника 8 згідно з Таблицею 3. 10202 a Фіг. 1 Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601