Електрогідравлічний привід

Реферат: Електрогідравлічний привід, що містить кроковий електродвигун, з'єднувальну муфту, ходовий гвинт, гідроциліндр з поршнем та пустотілим штоком, які утворюють поршневу та штокову робочі камери, що заповнені гідравлічною рідиною та з'єднані гідролініями з гідроакумулятором та витратним баком, причому привід виконаний з можливістю акумулювання енергії стискання гідравлічної рідини в гідроакумуляторі при переміщенні штока вниз та її подальшого використання для деформації заготовки, ходовий гвинт сполучений з поршнем за допомогою кулькової гайки та утворює разом з ним кулько-гвинтову передачу, при цьому один кінець ходового гвинта виходить крізь отвір в гідроциліндрі назовні та з'єднується за допомогою муфти з вихідним валом крокового двигуна, а другий входить в пустотілий шток. UA 114199 U (12) UA 114199 U UA 114199 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі обробки металу тиском, зокрема до листозгинальних машин з гідравлічним приводом. Особливістю гідравлічних листозгинальних машин є наявність в їх конструкції гідроциліндрів і використання при роботі поступальної енергії гідравлічної рідини. Відомі листозгинальні машини, що використовують насосну станцію для підведення гідравлічної рідини для переміщення штока гідроциліндра (див., наприклад, опис до деклараційного патенту, на винахід України № UA 47080 A, B21D 5/00, опубл. 17.06.2002 p.). Це вимагає збільшеної потужності гідравлічної системи та значного запасу гідравлічної рідини для виключення його перегріву при тривалій роботі листозгинальної машини. Підвищити коефіцієнт корисної дії листозгинальної машини та зменшити споживану потужність електродвигуна можна, наприклад, за рахунок застосування в гідравлічній системі гідроакумулятора. Найбільш близьким аналогом пропонованого електрогідравлічного приводу за технічною суттю та сукупністю ознак є гідравлічний привід преса за патентом Російської Федерації на винахід № RU 2043930 СІ, В30В 15/16, опубл. 20.09.1995 року, що містить насос, гідроциліндр з поршнем та штоком, гідроакумулятор, зворотний клапан та два гідророзподільники. Гідроакумулятор в відомому гідравлічному пресі розвантажує насос, і тим самим знижує споживану потужність преса. Технічною задачею корисної моделі, що заявляється, є спрощення конструкції гідравлічного приводу, зниження енерговитрат, підвищення продуктивності та суттєве зменшення кількості гідравлічної рідини, необхідної для роботи приводу. Поставлена задача вирішується тим, що електрогідравлічний привід, що заявляється, містить електродвигун, гідроциліндр з поршнем та пустотілим штоком, які утворюють поршневу та штокову робочі камери, що заповнені гідравлічною рідиною та з'єднані гідролініями з гідроакумулятором та витратним баком, додатково містить ходовий гвинт, сполучений з поршнем за допомогою кулькової гайки та який утворює разом з ним кулько-гвинтову передачу, при цьому один кінець ходового гвинта виходить крізь отвір в гідроциліндрі назовні та з'єднується за допомогою муфти з вихідним валом крокового двигуна, а другий входить в пустотілий шток. Принцип дії електрогідравлічного приводу, що заявляється, ґрунтується на використанні енергії стискання гідравлічної рідини, що акумулюється в гідроакумуляторі під час робочого ходу штока вниз для виконання робіт з гнуття металевих заготівок. Така конструкція пропонованого електрогідравлічного приводу дозволяє відмовитись від гідронасоса. Функцію гідронасоса для переміщення штока гідроциліндра виконує кулькогвинтова передача, що перетворює обертальний рух ходового гвинта в зворотно-поступальний рух поршня зі штоком. Крім того, кулько-гвинтова передача дозволяє уникнути застосування високоточних вимірювальних лінійок, і тим самим спрощує конструкцію привода. Електрогідравлічний привід схематично представлений на кресленні. Електрогідравлічний привід працює наступним чином. На початку робочого циклу шток 5 знаходиться у крайньому верхньому положенні, поршнева камера 8 та штокова камера 9 гідроциліндра 3, а також порожнина пустотілого штока 5 повністю заповнені гідравлічною рідиною, всередині гідроліній, клапанів та у витратному баку встановлений необхідний робочий рівень гідравлічної рідини. При включенні електродвигуна 1 крутний момент від нього передається через муфту 2 на ходовий гвинт 6, кулькова гайка 7 передає зусилля на поршень 4, який в свою чергу рухає шток 5 гідроциліндра 1, при цьому гідравлічна рідина, що знаходиться в штоковій камері 9 (між штоком 5 і корпусом гідроциліндра 3) по гідролінії через регулювальний клапан 11 надходить в гідроакумулятор 10 - відбувається його зарядка. Регулювальний клапан 11 забезпечує постійний тиск гідравлічної рідини в нижній штоковій камері 9 гідроциліндра 3 при переміщенні штока 5 вниз. При цьому рівень гідравлічної рідини в верхній поршневій камері 8 залишається незмінним за рахунок її поповнення рідиною, що надходить в камеру з витратного бака 12 через перепускний клапан 13. В момент торкання робочим інструментом 17 заготовки (на Фіг.1 не показана), тиск гідравлічної рідини в верхній поршневій та нижній штоковій камерах вирівнюється. З початком деформації заготовки, що фіксується енкодером 16, тиск в верхній поршневій камері починає зростати. По команді блока управління (на Фіг.1 не показаний) перепускний клапан 13 закривається, відкривається пропорційний клапан 14 і відбувається подача гідравлічної рідини в верхню поршневу камеру з гідроакумулятора 10. Зусилля на штоку 5 при цьому зростає за рахунок різниці тиску рідини в верхній поршневій та нижній штоковій камерах. Величина ходу деформації заготовки контролюється блоком управління через зворотний зв'язок з енкодером 16 та тензодатчиком зусилля деформації заготовки (на Фіг.1 не показаний). При досягненні крайньої нижньої точки 1 UA 114199 U 5 10 15 робочого ходу штока, що фіксується енкодером 16, з блока управління надходить команда на переключення крокового електродвигуна. Ходовий гвинт починає обертатися в протилежному напрямку, шток починає підійматися угору. При цьому гідроакумулятор 10 блокується, перепускний клапан 13 закривається, відкривається зворотний клапан 15 і відбувається підкачка рідини до нижньої штокової камери 9 з витратного бака 12. Одночасно з блокуванням гідроакумулятора 10 тиск рідини у верхній поршневій камері 8 знижується через відкриття перепускного клапана 13 і відбувається злив рідини в витратний бак 12 в міру руху штока з поршнем вгору. При досягненні крайнього верхнього положення штока, що фіксується енкодером 16, кроковий електродвигун вимикається, обертання ходового гвинта призупиняється. Робочий цикл завершено. За рахунок виконання роботи по акумулюванню енергії гідравлічної рідини протягом робочого ходу штока вниз, за винятком самої операції деформування заготовки, та беручи до уваги велику вагу поршня зі штоком та робочого інструмента, вдалося значно знизити потужність електродвигуна та підвищити коефіцієнт корисної дії електрогідравлічного приводу. Запропонований електрогідравлічний привід може бути застосований в різних конструкціях листозгинальних машин, штампувальних пресів, ковальських молотів та будь-якого обладнанні для обробки металу тиском. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 1. Електрогідравлічний привід, що містить кроковий електродвигун, з'єднувальну муфту, ходовий гвинт, гідроциліндр з поршнем та пустотілим штоком, які утворюють поршневу та штокову робочі камери, що заповнені гідравлічною рідиною та з'єднані гідролініями з гідроакумулятором та витратним баком, який відрізняється тим, що привід виконаний з можливістю акумулювання енергії стискання гідравлічної рідини в гідроакумуляторі при переміщенні штока вниз та її подальшого використання для деформації заготовки, ходовий гвинт сполучений з поршнем за допомогою кулькової гайки та утворює разом з ним кулькогвинтову передачу, при цьому один кінець ходового гвинта виходить крізь отвір в гідроциліндрі назовні та з'єднується за допомогою муфти з вихідним валом крокового двигуна, а другий входить в пустотілий шток. 2. Електрогідравлічний привід за п. 1, який відрізняється тим, що поршнева камера з'єднується з гідроакумулятором через пропорційний клапан, а з витратним баком через перепускний клапан. 3. Електрогідравлічний привід за п. 1, який відрізняється тим, що штокова камера з'єднується з гідроакумулятором через регулювальний клапан, а з витратним баком через зворотний клапан. 4. Електрогідравлічний привід за п. 1, який відрізняється тим, що ходовий гвинт з'єднується з вихідним валом крокового електродвигуна за допомогою клинопасової або зубчастої передачі. 2 UA 114199 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3