Гідравлічний сервопривід клапана системи керування кувального преса

Реферат: Гідравлічний сервопривод клапана системи керування кувального преса складається з вертикально встановленого гідроциліндра, сполученого магістралями з гідросистемою преса, що містить корпус зі штоком та поршнем і прохідною верхньою торцевою кришкою, і глухою нижньою торцевою кришкою, швидкорознімного з'єднання, що сполучає шток гідроциліндра з хвостовиком вищезгаданого клапана. Гідроциліндр додатково забезпечений демпфуючим пристроєм, у вигляді розташованого на торцевій поверхні поршня плунжера та зв'язаного з ним глухого циліндричного отвору, що виконаний в нижній торцевій кришці. При цьому глибину глухого отвору виконано більшою за довжину плунжера, а на циліндричній поверхні плунжера виконано лиску. UA 108203 U (12) UA 108203 U UA 108203 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі обробки металів тиском, а саме до кувальних пресів, і може бути використана під час проектування систем керування рухом робочих органів машини, наприклад верхньої і нижньої траверс. Відомий гідравлічний сервопривод, який служить для посилення потужності при керуванні різними механізмами, наприклад механізмом рульового управління транспортного засобу, що включає гідроциліндр, шток якого розділяє внутрішній простір гідроциліндра на дві камери, зв'язані з комунікаціями тиску та зливу, (див. наприклад книгу Гийон М. Дослідження і розрахунок гідравлічних систем. - М.: Машинобудування, 1964.-388 с). Вищеописаний відомий гідравлічний сервопривод застосовується в основному в автомобілебудуванні і авіації як гідропідсилювачі в системах керування. Відома також система керування гідравлічним багатоциліндровим кувальним пресом, що містить адаптивні регулятори з програмним регулюючим пристроєм у вигляді попарно взаємодіючих дволінійних дроселів, клапани яких виконані з верхнім і нижнім направляючими хвостовиками і розвантажувальним діагональним клапаном, керовані гідравлічним сервоприводом, що включає гідроциліндри, штоки яких зв'язані з відповідними направляючими хвостовиками дроселів за допомогою швидкорознімних пристроїв. Система керування гідравлічним багатоциліндровим пресом забезпечує виконання широкого спектра технологічних операцій при виробництві великогабаритних високоточних штампувань. (Див., наприклад, патент України на корисну модель №12613, МПК В30В 15/16, бюл. №2, 30.01.2006) (найближчий аналог). Головним недоліком найближчого аналога є швидкий знос клапанної пари (клапанів і сідел) дволінійних дроселів та елементів швидкорознімних з'єднань, що сполучають хвостовики дволінійних дроселів і штоки гідроциліндрів сервоприводу, обумовлені граничними навантаженнями, які виникають в кінцевих положеннях поршнів гідроциліндрів (недостатністю власного демпфування). В основу корисної моделі поставлена задача підвищити термін служби клапанної пари дволінійних дроселів і елементів швидкорознімного з'єднання шляхом забезпечення плавного зниження швидкості руху поршня гідроциліндра у кінці робочого ходу, і за рахунок технічного результату, що полягає в дроселюванні потоку рідини, яка перетікає з глухого циліндричного отвору через лиску плунжера демпфуючого пристрою. Поставлену задачу вирішують тим, що гідравлічний сервопривід клапана системи керування кувального преса складається з вертикально встановленого гідроциліндра, сполученого магістралями з гідросистемою преса, який містить корпус зі штоком та поршнем, прохідну верхню торцеву кришку і глуху нижню торцеву кришку, швидкорознімного з'єднання, що сполучає шток гідроциліндра з хвостовиком вищезгаданого клапана, згідно з корисною моделлю, гідроциліндр додатково забезпечений демпфуючим пристроєм у вигляді розташованого на торцевій поверхні поршня плунжер та зв'язаний з ним глухий циліндричний отвір, що виконаний в нижній торцевій кришці, при цьому глибина глухого отвору виконана більшою за довжину плунжера, а на циліндричній поверхні плунжера виконано лиску. Між заявленою корисною моделлю і отриманим технічним результатом існує причиннонаслідковий зв'язок. Тільки завдяки тому, що в гідравлічному сервоприводі клапана системи керування кувального преса гідроциліндр додатково оснащений демпфуючим пристроєм у вигляді розташованого на торцевій поверхні поршня плунжера та зв'язаного з ним глухого циліндричного отвору, виконаного в нижній торцевій кришці, при цьому глибина глухого отвору виконана більшою за довжину плунжера, а на циліндричній поверхні плунжера виконано лиску, забезпечено дроселювання потоку рідини, а саме перетікання її з глухого циліндричного отвору через лиску плунжера демпфуючого пристрою та плавне зменшення швидкості руху та зупинку поршня гідроциліндра у кінці робочого ходу, зменшено навантаження на робочу поверхню клапана і сідло дволінійного дроселя, підвищений термін служби клапанних груп і елементів швидкорознімного з'єднання. Вказаний технічний результат не може бути досягнутий, якщо з наведеної сукупності істотних ознак виключити будь-який. На ПАТ "НКМЗ" розроблений і впроваджений сервопривод гідроциліндра, що виготовлений із застосуванням заявленої корисної моделі. Описаний гідравлічний сервопривод зображений на кресленнях, де: на Фіг. 1 - показаний загальний вигляд гідроциліндра гідравлічного сервоприводу в перерізі; на Фіг. 2 - показаний переріз по А-А на Фіг. 1; Гідравлічний сервопривод (см Фіг. 1) містить гідроциліндр 1, що включає циліндричний корпус 2 з верхньою торцевою кришкою 3 та 4 нижньою торцевою кришкою 4. Усередині 1 UA 108203 U 5 10 15 20 25 30 35 циліндричного корпусу 2 гідроциліндру 1 рухомо встановлені поршень 5 із штоком 6. Шток 6 проходить через центральний отвір верхньої торцевої кришки 3 і за допомогою швидкорознімного з'єднання 7 сполучений з хвостовиком 8 керованого клапана. Поршень 5 розділяє внутрішній об'єм корпусу 2 на дві камери: поршневу 9 і штокову 10. Гідроциліндр 1 сполучений з гідросистемою преса за допомогою маслопроводів 11 і 12, які поперемінно забезпечують подання гідравлічної рідини під тиском в поршневу 9 і штокову 10 камери, а також скидання робочої рідини на злив. Відповідно до корисної моделі відмітними ознаками є (див. Фіг. 2) плунжер 13 і глухий циліндричний отвір 14, що утворюють демпфуючий пристрій. Плунжер 13 розташований на торцевій поверхні 15 поршня 5 з боку поршневої камери 9. Отвір 14 виконано на внутрішній поверхні нижньої торцевої кришки 4. На циліндричній поверхні плунжера 13 (див. Фіг. 3) додатково виконано лиску 16, що утворює дроселюючий канал. Плунжер 13 входить в отвір 14 вільно з мінімальним проміжком. Працює гідравлічний сервопривод клапана таким чином. Для керування роботою гідроциліндрами кувального преса поперемінно подають тиск робочої рідини (наприклад мінеральної олії) в поршневу 9 або штокову 10 порожнини гідроциліндра 1 сервоприводу. Під дією тиску робочої рідини поршень 5 зі штоком 6 через швидкорознімне з'єднання 7 передає робоче зусилля на хвостовик 8 клапана та переміщує його в крайнє верхнє положення. Відповідно подається робоча рідина в гідроциліндри преса. Для переключання клапана в крайнє нижнє положення, подають робочу рідину в штокову порожнину 10 гідроциліндра 1. Під дією тиску робочої рідини поршень 5, шток 6, швидкорознімне з'єднання 7 та хвостовик 8 клапана разом з клапаном переміщуються вниз. У кінці робочого ходу, під час переміщення поршня 5 вниз, плунжер 13 входить в отвір 14, утворюючи замкнуту порожнину, в якій знаходиться певна частина робочої рідини. Після цього, замкнута в отворі 14 рідина починає стискатися і дроселюватися через канал, що утворений лискою 16. Відбувається плавне зниження швидкості руху поршня 5 зі штоком 6 гідроциліндра 1. Також плавно сповільнюється швидкість руху швидкорознімного з'єднання 7, хвостовика 8 і самого клапана. Це забезпечує плавну зупинку і закриття клапана в нижньому положенні та запобігає виникненню ударів клапана по сідлу. Як видно з приведеного вище опису конструкції та роботи, виконання гідравлічного сервоприводу клапана системи керування кувального преса у відповідності до корисної моделі, забезпечило отримання заявленого технічного результату - дроселювання потоку рідини, що перетікає з глухого циліндричного отвору через лиску плунжера демпфуючого пристрою та зменшення швидкості і плавну зупинку клапана дволінійного дроселя при його закритті, що забезпечило підвищення терміну служби клапанної пари дволінійних дроселів і елементів швидкорознімного з'єднання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Гідравлічний сервопривод клапана системи керування кувального преса, що складається з вертикально встановленого гідроциліндра, сполученого магістралями з гідросистемою преса, що містить корпус зі штоком та поршнем і прохідною верхньою торцевою кришкою, і глухою нижньою торцевою кришкою, швидкорознімного з'єднання, що сполучає шток гідроциліндра з хвостовиком вищезгаданого клапана, який відрізняється тим, що гідроциліндр додатково забезпечений демпфуючим пристроєм, у вигляді розташованого на торцевій поверхні поршня плунжера та зв'язаного з ним глухого циліндричного отвору, що виконаний в нижній торцевій кришці, при цьому глибину глухого отвору виконано більшою за довжину плунжера, а на циліндричній поверхні плунжера виконано лиску. 2 UA 108203 U 3 UA 108203 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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 4