Привод гідромотора у виконавчих механізмах кувального маніпулятора

Привод гідромотора у виконавчих механізмах кувального маніпулятора, що містить регульований силовий насос, зв'язаний через запобіжний клапан та зворотний клапан, які установлені на виході насоса, і трипозиційний гідророзподільник з гідромотором, який має датчик швидкості його 3 позиційний гідророзподільник з гідромотором, порожнини якого з'єднані між собою аварійними запобіжними клапанами й зв'язані через зворотні клапани з підживлювальним баком, а через інший трипозиційний розподільник, дросель і зворотний клапан з газогідравлічним акумулятором. Порожнини гідромотора з'єднані між собою двопозиційним гідророзподільником, електромагніт якого, приєднаний до блоку керування, пов'язаному з датчиком швидкості обертання гідромотора. Додатково привод містить блок завдання швидкості обертання вала гідромотора, підключений до елемента порівняння, з іншим виходом якого зв'язаний датчик швидкості, а вихід елемента порівняння з'єднаний із входом блоку керування. Розгін привода відбувається від акумулятора при включенні одного з електромагнітів другого трипозиційного розподільника. Із затримкою, по досягненні заданої швидкості включенням першого гідророзподільника до гідромотора підключається регульований силовий насос, який попередньо набрав відповідну подачу. Гальмування здійснюється ступнево. Спочатку зменшується подача до силового насоса, при цьому компенсація надлишкового обсягу рідини на всасі силового насоса відбувається за рахунок підключення другим гідророзподільником акумулятора. При зниженні швидкості обертання вала гідромотора перший гідророзподільник відключає насос, другий гідророзподільник відключає акумулятор, а залишкова енергія гаситься одним з аварійних запобіжних клапанів. Зупинка із загасаючими коливаннями біля нульового значення відбувається за рахунок з'єднання між собою порожнин гідромотора за допомогою двопозиційного гідророзподільника. Додатково для зменшення динамічних навантажень при зупинці тривалість включення двопозиційного гідророзподільника змінюється залежно від неузгодженості сигналів блоку завдання й датчика швидкості. У цьому приводі усунутий головний недолік попередньої конструкції привода: підвищена надійність за рахунок зменшення динамічних навантажень у результаті використання елемента порівняння, що по неузгодженості сигналу від блоку завдання швидкості змінює тривалість включення гідророзподільника. Однак, прототип має недолік, пов'язаний з невисокою продуктивністю внаслідок низької якості й тривалості перехідних процесів (розгін і гальмування) механізмів кувального маніпулятора. В основу корисної моделі поставлене завдання підвищення продуктивності гідроприводу у виконавчих механізмах кувального маніпулятора. Це завдання вирішується за рахунок технічного результату, який складається в зниженні динамічних навантажень на елементи привода й зменшенні часу позиціонування механізму кувального маніпулятора. Для досягнення вищевказаного результату привод гідромотора у виконавчих механізмах кувального маніпулятора, що містить регульований силовий насос, зв'язаний через запобіжний клапан та зворотний клапан, які установлені на виході 48879 4 насоса, та трипозиційний гідророзподільник з гідромотором, який має датчик швидкості його обертання, і також підключені до порожнин гідромотора антишокові запобіжні й підживлювальні зворотні клапани, з'єднані з газовим акумулятором і зворотним клапаном, відповідно до корисної моделі, постачений пілотним електропропорційним запобіжним клапаном, безпосередньо пов'язаним з антишоковими запобіжними клапанами, а також підживлювальним насосом низького тиску із запобіжним клапаном, які через зворотний клапан з'єднані з антишоковими запобіжними клапанами, і підживлювальними зворотними клапанами, при цьому до входу регульованого силового насоса підключені додаткові запобіжний клапан та зворотний клапан, який зв'язує вхід силового насоса й вихід підживлювального насоса. У результаті порівняльного аналізу привода гідромотора у виконавчих механізмах кувального маніпулятора із прототипом установлено, що вони мають наступні загальні ознаки: - регульований силовий насос; - запобіжний клапан та зворотний клапан, які установлені на виході регульованого силового насоса; - трипозиційний гідророзподільник; - гідромотор; - датчик швидкості обертання гідромотора; - антишокові запобіжні клапани; - підживлювальні зворотні клапани, - газовий акумулятор; - зворотнийклапан, а також відмітні ознаки: - постачання пілотним електропропорційним запобіжним клапаном, безпосередньо пов'язаним з антишоковими запобіжними клапанами; - постачання підживлювальним насосом низького тиску, який через зворотний клапан з'єднаний з антишоковими запобіжними клапанами й підживлювальними зворотними клапанами; - постачання запобіжним клапаном підживлювального насоса; підключення до входу регульованого силового насоса додаткового запобіжного клапана; - підключення до входу регульованого силового насоса додаткового зворотного клапана, який зв'язує вхід силового насоса й вихід підживлювального насоса. Таким чином, запропонований привод гідромотора у виконавчих механізмах кувального маніпулятора має нове конструктивне виконання вузлів і деталей, нові зв'язки вузлів і деталей, а також нове розміщення їх відносно один одного. Між відмітними ознаками й технічним результатом, який досягається, існує причиннонаслідковий зв'язок. Завдяки тому, що привод гідромотора постачений пілотним електропропорційним запобіжним клапаном, безпосередньо пов'язаним з антишоковими запобіжними клапанами, а також підживлювальним насосом низького тиску із запобіжним клапаном, які через зворотний клапан з'єднані з антишоковими запобіжними клапанами, і підживлювальними зворотними клапанами, при цьому до входу регульованого силового насоса підключені 5 додаткові запобіжний клапан і зворотний клапан, що зв'язує вхід силового насоса й вихід підживлювального насоса, стало можливим замість загасання коливань швидкості біля нульового значення (залишкового коливання) одержати однократне незначне відкочення механізму маніпулятора при зупинки й знизити динамічні навантаження на елементи механізму. Виключення з вищевказаної сукупності відмітних ознак хоча б одного не забезпечує досягнення технічного результату. Технічне рішення, що заявляється, невідомо з рівня техніки й тому воно є новим. Корисна модель, яка заявляється, промислове придатна, тому що її технологічне й технічне виконання не представляє труднощів. По цьому технічному рішенню виконані робочі проекти приводів переміщення візка й обертання хобота для кувальних маніпуляторів МК30 і МК70, вантажопідйомністю 30т АКК-3000 у КПЦ-2 ЗАТ «НКМЗ» і 70т АКК-5000 у КПЦ-3 ЗАТ «НКМЗ» відповідно. Таким чином, технічному рішенню, яке заявляється може надаватися правова охорона, тому що воно є новим, і промислове придатним, тобто відповідає критеріям корисної моделі. На кресленні представлена принципова схема передбачуваного привода гідромотора у виконавчих механізмах кувального маніпулятора. Привод містить регульований силовий насос 1, зв'язаний через запобіжний клапан 2 і зворотний клапан 3 на виході насоса 1, та через трипозиційний гідророзподільник 4 з гідромотором 5. Гідромотор 5 має датчик швидкості обертання 6. До порожнин гідромотора 5 підключені антишокові запобіжні клапани 7 та 8 і підживлювальні зворотні клапани 9 та 10, які з'єднані з газовим акумулятором 11 і зворотним клапаном 12. Додатково привод постачений пілотним електропропорційним запобіжним клапаном 13, безпосередньо пов'язаним з антишоковими запобіжними клапанами 7 та 8, а також підживлювальним насосом низького тиску 14 із запобіжним клапаном 15, які через зворотний клапан 12 з'єднані з антишоковими запобіжними клапанами 7 і 8 та підживлювальним зворотними клапанами 9 і 10 При цьому, до входу регульованого силового насоса 1 підключений запобіжний клапан 16 і зворотний клапан 17, який зв'язує вхід силового насоса 1 і вихід підживлювального насоса 14. Привод гідромотора у виконавчих механізмах кувального маніпулятора працює таким чином. У вихідному положенні електромагніти гідророзподільника 4 відключені, силовий насос 1 відключений від гідромотора 5 й здійснює циркуляцію мінімальної кількості робочої рідини по замкнутому контуру. Підживлювальний насос низького тиску 14 підтримує тиск в акумуляторі 11, з тиском попередньої зарядки газом порядку 60 % від регулювання клапана 15. На пілотний клапан з електропропорційним керуванням 13 подається сигнал, що 48879 6 відповідає максимальному тиску спрацьовування антишокових клапанів 7 та 8. Для розгону привода гідромотором 5 включається один з електромагнітів гідророзподільника 4, після чого силовий насос 1 набирає подачу. У теж час, з метою зм'якшення перехідного процесу, пов'язаного з підвищенням тиску в напірних лініях, тиск регулювання пілотного клапана 13 трохи знижується. Підтримка мінімального тиску, що виключає кавітацію на вході силового насоса 1, відбувається за рахунок підживлювального насоса 14 через зворотний клапан 17 і з акумулятора 11 через один зі зворотних клапанів 9 або 10. По досягненні заданої швидкості гідромотором 5 регулювання пілотного клапана 13 збільшується до максимуму. У процесі обробки заготівлі кувальним пресом, залежно від обраного режиму, регулювання пілотного клапана 13 можуть змінюватися синхронно з рухом інструмента преса, зменшуючи динамічні навантаження на елементи привода спрацьовуванням антишокових клапанів 7 або 8. Гальмування гідромотора 5 відбувається в наступному порядку. На пропорційний електромагніт пілотного клапана 13 подається сигнал завдання тиску регулювання, який істотно нижче максимального, одночасно силовий насос 1 починає зменшувати подачу робочої рідини, а електромагніт гідророзподільника 4 відключається. Кінетична енергія механізму плавно гаситься шляхом перетворення її в тепло робочій рідині на золотниках антишокових клапанів 7 та 8, керованих пілотним клапаном 13, при цьому запасена в акумуляторі 11 рідина забезпечує підтримку в порожнинах гідромотора 5 мінімального тиску, захищаючи від кавітації. Зниження подачі силового насоса 1 триває до мінімального значення, при цьому динамічні навантаження на його вході гасяться запобіжним клапаном 16. Про закінчення гальмування гідромотора 5 сигналізує датчик швидкості його обертання 6. Зупинка гідромотора 5, що виключає залишкові коливання механізму, починається по сигналу від датчика швидкості 6. Спочатку на електромагніт пілотного клапана 13 подається короткочасний сигнал, що відповідає його мінімальному регулюванню, що скидає залишковий тиск у порожнинах гідромотора 6 через клапани 7 та 8 в акумулятор 11. Після цього на електромагніт пілотного клапана 13 подається сигнал, що відповідає максимальному значенню. Позиціонування механізму представляє собою швидко загасаючий перехідний процес із незначним відкоченням. Таким чином, використання привода гідромотора у виконавчих механізмах кувального маніпулятора, відповідно до формули корисної моделі, дозволить підвищити продуктивність маніпулятора за рахунок скорочення часу й підвищення точності позиціонування відповідних механізмів приведених гідромотором. 7 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 48879 8 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 – 42, 01601