Гидропривод подвижной траверсы пресса
Изобретение относится к прессовому оборудованию, в частности к гидравлическим прессам. Гидропривод подвижной траверсы пресса содержит рабочие и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, напорную и сливную гидролинии и устройство наполнения рабочих полостей рабочих гидроцилиндров при выполнении холостого хода приближения траверсы. Указанное устройство содержит насосную установку низкого давления, гидролиния всасывания которой соединена с гидробаком, и двухлинейный клапан наполнения, выполненный с электрогидравлическим управлением и нормально открытым проходным сечением для пропуска рабочей жидкости в обоих возможных направлениях. Канал высокого давления двухлинейного клапана соединен с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров. Канал низкого давления указанного клапана соединен непосредственно с напорной гидролинией насосной установки низкого давления и посредством предохранительного клапана с гидробаком. В результате обеспечивается упрощение конструкции гидропривода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области прессового оборудования, а именно к управляющим устройствам для гидравлических прессов, и может быть использовано при создании новых и модернизации существующих гидравлических приводов подвижной траверсы, например ковочных и штамповочных прессов, а также правильно-растяжных машин.
Известен гидропривод подвижной траверсы пресса, содержащий рабочие и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, напорную гидролинию, соединенную с напорным каналом насосной установки высокого давления, сливную гидролинию, соединенную с гидробаком, находящимся под атмосферным давлением, и устройство наполнения рабочих полостей рабочих гидроцилиндров при выполнении холостого хода приближения подвижной траверсы, состоящее из бака наполнения, укомплектованного напорными клапанами (предохранительными и переливными), и двухлинейного клапана наполнения с нормально закрытым проходным сечением, канал высокого давления которого соединен с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров, канал низкого давления - с баком наполнения, а полость управления - с рабочими полостями возвратных гидроцилиндров [1].
Бак наполнения в данном случае представляет собой пневмогидравлический аккумулятор низкого давления (обычно 0,6…1,0 МПа по избыточной шкале измерения), максимальное значение давления в котором ограничивается посредством газовых и жидкостных напорных клапанов. В период холостого хода приближения подвижной траверсы (при этом рабочие полости возвратных гидроцилиндров посредством сливного клапана гидрораспределителя управления этими гидроцилиндрами соединяются со сливом и усилие, требуемое для перемещения траверсы, относительно не велико) рабочие полости рабочих гидроцилиндров посредством клапана наполнения соединяются с полостью бака наполнения и рабочая жидкость из бака наполнения при большом расходе поступает в рабочие гидроцилиндры, обеспечивая на указанном этапе работы пресса движение траверсы с повышенной скоростью. В результате исключается необходимость использования в гидросистеме пресса насосов с большой подачей, способных работать при высоком давлении, необходимом для осуществления рабочего и обратного ходов подвижной траверсы. При обратном ходе подвижной траверсы рабочая жидкость из рабочих гидроцилиндров через принудительно открываемое проходное сечение клапана наполнения вытесняется в бак наполнения. Излишек рабочей жидкости, поступающей в бак наполнения из рабочих гидроцилиндров (обусловленный подачей в рабочие гидроцилиндры дополнительного объема жидкости во время выполнения подвижной траверсой рабочего хода), сливается в гидробак гидросистемы пресса через один из напорных клапанов, которыми оснащен бак наполнения, и механическая энергия этой жидкости преобразуется в тепловую, а затем рассеивается в окружающую среду.
Недостатком рассмотренного гидропривода является наличие в его составе бака наполнения, находящегося под манометрическим давлением. Этот бак, как правило, имеет большие габариты, массу и стоимость, относится к сосудам высокого давления и представляет повышенную опасность для обслуживающего персонала и окружающих. Кроме того, в период выполнения холостого хода приближения указанный привод работает как аккумуляторный и, соответственно, скорость движения траверсы на данном этапе существенно зависит от сопротивления ее движению и не является стабильной.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является принятый в качестве прототипа гидропривод подвижной траверсы пресса, выполненного с системой управления, содержащий рабочие и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, напорную гидролинию, соединенную с напорным каналом насосной установки высокого давления, сливную гидролинию, соединенную с гидробаком, находящимся под атмосферным давлением, и устройство наполнения рабочих полостей рабочих гидроцилиндров при выполнении холостого хода приближения подвижной траверсы, содержащее бак наполнения, насосную установку низкого давления, гидролиния всасывания которой соединена с гидробаком, и двухлинейный клапан наполнения с нормально закрытым проходным сечением, канал высокого давления которого соединен с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров, канал низкого давления - с баком наполнения и посредством дополнительного двухклапанного гидрораспределителя с напорной гидролинией насосной установки низкого давления и с гидробаком, а полость управления - с рабочими полостями возвратных гидроцилиндров [2].
В данном гидроприводе насосная установка низкого давления состоит из центробежного насоса, а насосная установка высокого давления выполнена в виде пневмогидравлического мультипликатора поступательного движения. При этом насосная установка низкого давления используется для создания повышенного давления в баке наполнения, а энергия сжатого газа из бака наполнения преобразуется в свою очередь посредством мультипликатора в энергию жидкости высокого давления, которая запасается с помощью пневмогидравлического аккумулятора.
Использование в известном гидроприводе насосной установки низкого давления не исключает необходимость применения в гидроприводе бака наполнения, работающего при повышенном давлении, что является недостатком данного гидропривода.
Кроме того, нецелесообразным является получение жидкости высокого давления путем преобразования энергии потока жидкости низкого давления, создаваемого посредством насосной установки низкого давления, сначала в энергию газа в баке наполнения, а затем в мультипликаторе снова в энергию жидкости, но уже высокого давления, поскольку любое преобразование энергии сопровождается потерями энергии, что предопределяет пониженный коэффициент полезного действия рассматриваемого гидропривода и также является его недостатком. Кроме того, при выполнении всех рабочих операций на прессе (при выполнении хода приближения, рабочего и обратного ходов) известный гидропривод работает как аккумуляторный (то есть, в конечном итоге, как привод с дроссельным управлением с практически постоянным давлением источника питания) с неизбежными: а) зависимостью скорости перемещения траверсы на любом этапе ее движения от сил сопротивления (при фиксированных открытиях проходных сечений рабочих окон гидрораспределителей); б) дополнительными потерями энергии, связанными с тем, что значения давления в баке наполнения и в пневмогидравлическом аккумуляторе не зависят от сил сопротивления, которые необходимо преодолевать для перемещения траверсы, и в большинстве случаев существенно превосходят то значение давления, которое в текущих условиях требуется для перемещения траверсы с заданной скоростью.
При заполнении бака наполнения до определенного уровня жидкость из него сливается в гидробак, находящийся под атмосферным давлением, и механическая энергия этой жидкости преобразуется в тепловую, а затем рассеивается в окружающую среду.
Для нормальной работы пресса насосная установка низкого давления известного гидропривода должна обеспечивать достаточно большой расход рабочей жидкости, что усложняет конструкцию гидропривода. Так, при максимальном рабочем давлении пресса, равном 32 МПа, и максимальном рабочем давлении в баке наполнения, равном 1 МПа, расход рабочей жидкости, обеспечиваемый насосной установкой низкого давления, должен примерно в 32 раза превосходить среднее значение необходимого для ритмичной работы пресса расхода жидкости высокого давления, потребляемой во время рабочего и обратного ходов подвижной траверсы пресса.
Технической задачей, решаемой изобретением, является упрощение гидропривода подвижной траверсы пресса путем исключения из его конструкции бака наполнения при обеспечении: а) качественного наполнения полостей рабочих гидроцилиндров рабочей жидкостью (без нарушения сплошности последней) во время холостого хода приближения подвижной траверсы; б) пониженных требований к значению расхода рабочей жидкости, который должен создаваться с помощью насосной установки низкого давления; в) снижения потерь энергии при работе гидропривода; г) практически полного отсутствия зависимости скорости перемещения подвижной траверсы от сил сопротивления ее движению.
Для решения поставленной задачи в известном гидроприводе подвижной траверсы пресса, выполненного с системой управления, содержащем рабочие и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, напорную гидролинию, соединенную с напорным каналом насосной установки высокого давления, сливную гидролинию, соединенную с гидробаком, находящимся под атмосферным давлением, и устройство наполнения рабочих полостей рабочих гидроцилиндров при выполнении холостого хода приближения подвижной траверсы, содержащее насосную установку низкого давления, гидролиния всасывания которой соединена с гидробаком, и двухлинейный клапан наполнения, канал высокого давления которого соединен с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров, согласно изобретению клапан наполнения выполнен с электрогидравлическим управлением и нормально открытым проходным сечением для пропуска рабочей жидкости в обоих возможных направлениях, а его канал низкого давления соединен непосредственно с напорной гидролинией насосной установки низкого давления и посредством предохранительного клапана - с гидробаком.
В частном случае исполнения гидропривод подвижной траверсы пресса характеризуется следующими отличительными признаками.
Согласно изобретению насосная установка низкого давления укомплектована объемными насосами, напорный канал каждого из которых посредством индивидуального обратного клапана соединен с напорной гидролинией насосной установки низкого давления и посредством индивидуального предохранительного клапана с электрическим управлением - с гидробаком.
Совокупность признаков предлагаемого гидропривода, состоящая в том, что клапан наполнения выполнен с электрогидравлическим управлением и нормально открытым проходным сечением для пропуска рабочей жидкости в обоих возможных направлениях, а его канал низкого давления соединен непосредственно с напорной гидролинией насосной установки низкого давления и посредством предохранительного клапана - с гидробаком, позволяет без использования в конструкции гидропривода бака наполнения обеспечить: а) качественное наполнение полостей рабочих гидроцилиндров рабочей жидкостью во время холостого хода приближения подвижной траверсы; б) пониженные требования к значению расхода рабочей жидкости, который должен обеспечиваться с помощью насосной установки низкого давления; в) снижение потерь энергии при работе гидропривода.
Выполнение насосной установки низкого давления укомплектованной объемными насосами, напорный канал каждого из которых посредством индивидуального обратного клапана соединен с напорной гидролинией насосной установки низкого давления и посредством индивидуального предохранительного клапана с электрическим управлением - с гидробаком, позволяет обеспечить практически полное отсутствие зависимости скорости перемещения подвижной траверсы во время выполнения хода приближения от сил сопротивления ее движению при дополнительном снижении потерь энергии в процессе работы гидропривода.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема гидропривода подвижной траверсы пресса.
Гидропривод подвижной траверсы пресса содержит рабочие гидроцилиндры 1, 2, возвратные гидроцилиндры 3, 4, гидрораспределители 5, 6 управления соответственно рабочими 1, 2 и возвратными 3, 4 гидроцилиндрами, напорную гидролинию 7, соединенную с напорным каналом насосной установки высокого давления 8, сливную гидролинию 9, соединенную с гидробаком 10, находящимся под атмосферным давлением, насосную установку низкого давления 11, гидролиния всасывания которой соединена с гидробаком 10, и двухлинейный клапан наполнения 12, канал высокого давления которого соединен с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров 1, 2.
Плунжеры гидроцилиндров 1, 2, 3, 4 соединены с подвижной траверсой 13 пресса.
В состав насосной установки высокого давления 8 входят несколько объемных насосов (как регулируемых с пропорциональным электрическим управлением, так и нерегулируемых), каждый из которых укомплектован индивидуальным предохранительным клапаном с электрическим управлением (с возможностью перевода насоса с режима разгрузки от давления на режим работы под нагрузкой и обратно) и подключен своим напорным каналом через индивидуальный обратный клапан к напорному каналу насосной установки (на чертеже структура насосной установки 8 не показана). При этом суммарная номинальная подача Qн.вд насосов, входящих в состав насосной установки 8, соответствует расходу рабочей жидкости, необходимому для осуществления перемещения подвижной траверсы 13 с максимальной скоростью, установленной для рабочего хода, и меньше расхода Qнап, который необходим для качественного наполнения рабочих полостей рабочих гидроцилиндров 1, 2 жидкостью при выполнении хода приближения траверсы 13 с максимальной скоростью vпр max, установленной для этой операции: Qнап=Apц·vпр max, где Арц - суммарная эффективная площадь плунжеров рабочих гидроцилиндров 1, 2.
В состав гидрораспределителя 5 входят напорный 14 и сливной 15 клапаны. Рабочие полости гидроцилиндров 1, 2 соединены между собой и посредством напорного клапана 14 с напорной гидролинией 7, а посредством сливного клапана 15 - со сливной гидролинией 9.
В состав гидрораспределителя 6 входят напорный 16 и сливной 17 клапаны. Рабочие полости возвратных гидроцилиндров 3, 4 соединены между собой и посредством напорного клапана 16 с напорной гидролинией 7, а посредством сливного клапана 17 - со сливной гидролинией 9.
Клапан наполнения 12 выполнен с электрогидравлическим управлением и нормально открытым проходным сечением для пропуска рабочей жидкости в обоих возможных направлениях, а его канал низкого давления соединен с напорной гидролинией насосной установки низкого давления 11 и посредством предохранительного клапана 18 - с гидробаком 10. Предохранительный клапан 18 настроен на значение давления, максимально необходимое в полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 при выполнении хода приближения подвижной траверсы 13 пресса, и обладает пропускной способностью, не меньшей значения Qн.вд.
По одному из вариантов исполнения гидропривода рабочие полости возвратных гидроцилиндров 3, 4 посредством дополнительного двухлинейного двухпозиционного управляемого клапана 19 с нормально закрытым проходным сечением соединены с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров 1, 2.
Вышеперечисленные клапаны: 14, …, 17, 19 - имеют индивидуальное электрогидравлическое управление. На чертеже эти клапаны показаны в состоянии, когда их проходное сечение закрыто.
Для дистанционного контроля величины давления в рабочих полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 к ним присоединен датчик давления 20, позволяющий точно измерять малые значения давления. Датчик давления 20 входит в состав системы управления пресса (на чертеже система управления пресса не показана).
В состав насосной установки низкого давления 11 входят несколько объемных насосов, каждый из которых укомплектован индивидуальным предохранительным клапаном с электрическим управлением (с возможностью перевода насоса с режима разгрузки от давления на режим работы под нагрузкой и обратно) и подключен своим напорным каналом через индивидуальный обратный клапан к напорному каналу указанной насосной установки (на чертеже структура насосной установки 11 не показана). При этом давление настройки предохранительных клапанов, входящих в состав насосной установки 11, меньше давления настройки предохранительного клапана 18, но больше давления, достаточного для выполнения хода приближения подвижной траверсы 13. Суммарная номинальная подача Qн.нд насосов, входящих в состав насосной установки 11, равна величине Qнд или с некоторым запасом, например пятипроцентным, превышает эту величину, то есть
Гидропривод подвижной траверсы пресса работает следующим образом.
В исходном состоянии гидропривода проходные сечения клапанов 14, 17 и клапана 19, если он имеется в составе гидропривода, закрыты, а проходное сечение клапана наполнения 12 открыто, объемные насосы, входящие в состав насосных установок 8 и 11, разгружены от работы под давлением, и, соответственно, гидропривод пресса потребляет незначительную мощность. При этом рабочие полости рабочих 1, 2 и возвратных 3, 4 гидроцилиндров заперты и подвижная траверса 13 находится в фиксированном положении, а давление в рабочих полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 не превышает давление, на которое настроен предохранительный клапан 18.
Все объемные насосы, входящие в состав насосной установки низкого давления 11, также всегда разгружены от работы под давлением при выполнении рабочего и обратного ходов подвижной траверсы 13.
Ход приближения подвижной траверсы 13 (холостой ход траверсы в направлении заготовки, подлежащей деформации) (на чертеже заготовка не показана) может производиться по разному в зависимости от того, каким является пресс (горизонтальным или вертикальным) и какое значение имеет сила сопротивления перемещению подвижной траверсы по сравнению с потенциально возможными движущими силами. В любом случае для осуществления хода приближения производится открытие проходного сечения напорного клапана 14 гидрораспределителя 5, а со стороны насосных установок 8 и 11 обеспечивается суммарная подача рабочей жидкости при расходе Qн.пp, необходимом для перемещения траверсы с текущей заданной скоростью vпp движения (приближения). Для этого определенные насосы указанных насосных установок (в соответствии с алгоритмом, запрограммированным в системе управления прессом) переводятся с режима разгрузки от давления в режим работы под нагрузкой. При этом жидкость поступает в рабочие полости рабочих гидроцилиндров 1, 2 от насосной установки 8 через открытое проходное сечение напорного клапана 14, а от насосной установки 11 через открытое проходное сечение клапана наполнения 12.
Использование для наполнения рабочих полостей рабочих гидроцилиндров 1, 2 во время хода приближения подвижной траверсы насосов, входящих в состав насосной установки высокого давления 8, снижает требования к максимальному расходу рабочей жидкости, который должен обеспечиваться с помощью насосной установки низкого давления 11, что в свою очередь способствует упрощению гидропривода и снижению затрат на его изготовление.
Если сила сопротивления перемещению траверсы 13 при выполнении хода приближения значительна, то для осуществления данной операции наряду с вышесказанными действиями производится открытие проходного сечения сливного клапана 17 гидрораспределителя 6 и рабочая жидкость вытесняется из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 3, 4 через указанное проходное сечение и сливную гидролинию 9 в гидробак 10. В данном случае (без учета утечек и перетечек рабочей жидкости и податливости гидросистемы и металлоконструкций пресса):
Qн.пр=Арц·vпр.
Если сила сопротивления перемещению траверсы 13 при выполнении хода приближения не велика и может преодолеваться при давлении в рабочих полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2, незначительно превышающем атмосферное давление (или даже меньшем его, что имеет место для вертикальных прессов, у которых в ряде случаев сила тяжести траверсы и движущихся вместе с ней частей пресса достаточна для обеспечения свободного опускания траверсы с необходимой скоростью), то для выполнения хода приближения производится соединение рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 3, 4 с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров 1, 2. При этом жидкость, вытесняемая из возвратных гидроцилиндров 3, 4, поступает в рабочие полости рабочих гидроцилиндров 1, 2, благодаря чему на величину Авцvпр уменьшается расход жидкости, который при заданной скорости движения vпp траверсы 13 и прочих равных условиях должен поступать от насосных установок 8 и 11 в эти полости. В данном случае: Qн.пp=(Арц-Aвц)vпp. В связи с этим при выполнении хода приближения траверсы какие-то из насосов, входящих в указанные насосные установки 8, 11, могут не переводиться с режима разгрузки на режим работы под нагрузкой и, соответственно, потребляют меньшую мощность, что повышает энергетическую эффективность гидропривода. Если же такое соединение полостей гидроцилиндров при выполнении хода приближения траверсы предполагается к использованию всегда, то при прочих равных условиях уменьшается потребная суммарная номинальная подача Qн.нд насосов, входящих в состав насосной установки 11, и, соответственно, упрощается конструкция гидропривода и снижаются затраты на его изготовление.
Соединение рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 3, 4 с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров 1, 2 может осуществляться путем открытия проходного сечения напорного клапана 16 гидрораспределителя 6 наряду с открытием проходного сечения напорного клапана 14 гидрораспределителя 5, то есть без использования в гидроприводе каких-либо дополнительных устройств. Однако при этом жидкость из возвратных гидроцилиндров 3, 4 перетекает в рабочие гидроцилиндры 1, 2 последовательно через проходные сечения двух клапанов: 16 и 14 (при этом через проходное сечение клапана 14 протекает суммарный поток жидкости, поступающей от насосной установки 8 и вытесняемой из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 3, 4), что может привести к повышенным потерям давления и, соответственно, энергии. В связи с этим в общем случае для соединения полостей возвратных 3, 4 и рабочих 1, 2 гидроцилиндров предпочтительнее (с точки зрения уменьшения потерь энергии) использование дополнительного двухлинейного двухпозиционного управляемого клапана 19 с нормально закрытым проходным сечением.
Открытие проходного сечения клапана, через который при выполнении хода приближения подвижной траверсы 13 производится вытеснение рабочей жидкости из возвратных гидроцилиндров 3, 4 (клапана 17, или 16, или 19), производится в такой степени, чтобы давление в рабочих полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 во время хода приближения было как можно меньше, но не ниже значения рдоп, при котором гарантируется качественное наполнение этих полостей жидкостью (например, не ниже атмосферного давления или давления, превышающего атмосферное на 0,1…0,2 МПа). Другими словами, если при открытии проходного сечения клапана, через который производится вытеснение рабочей жидкости из возвратных гидроцилиндров 3, 4 (клапана 17, или 16, или 19), на максимальную величину ход приближения подвижной траверсы при суммарном расходе рабочей жидкости Qн.пp, поступающей в рабочие гидроцилиндры от насосных установок 8 и 11, осуществляется при давлении в полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2, превышающем значение рдоп, то проходное сечение упомянутого клапана во время хода приближения открывается на максимальную величину. В противном случае проходное сечение такого клапана (который в этом случае выполняется регулирующим) открывается в такой степени, чтобы давление в полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 во время хода приближения подвижной траверсы поддерживалось на уровне значения рдоп. Благодаря такому управлению, которое осуществляется автоматически на основании сигнала, поступающего от датчика давления 20, во время хода приближения подвижной траверсы обеспечиваются: а) качественное наполнение полостей рабочих гидроцилиндров рабочей жидкостью (без нарушения сплошности последней); б) практически полное отсутствие зависимости скорости перемещения подвижной траверсы от сил сопротивления ее движению; в) минимально возможные (при прочих равных условиях) потери давления и, соответственно, энергии при выполнении хода приближения.
После вступления инструмента, закрепленного на подвижной траверсе 13 пресса, в контакт с заготовкой (на чертеже инструмент и заготовка не показаны) или перемещении подвижной траверсы 13 до упора при выполнении хода приближения (в результате чего подвижная траверса останавливается) давление в рабочих полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 начинает увеличивается, однако не возрастает сверх давления настройки предохранительного клапана 18, которое равно давлению, максимально необходимому для выполнения хода приближения подвижной траверсы 13 пресса, и имеет относительно невысокое значение. При этом жидкость, поступающая в рабочие гидроцилиндры 1, 2 от насосной установки 8, через открытое проходное сечение клапана наполнения 12 и открывшееся проходное сечение предохранительного клапана 18 перетекает в гидробак 10 под указанным выше давлением. Что же касается жидкости, поступавшей до этого в рабочие гидроцилиндры 1, 2 от насосной установки 11, то она перетекает в гидробак 10 через индивидуальные предохранительные клапаны насосов, входящих в состав насосной установки 11 (давление настройки этих клапанов меньше давления настройки клапана 18), при этом напорные каналы этих насосов изолируются от напорной гидролинии насосной установки 11 посредством обратных клапанов (структура насосной установки 11 на чертеже не показана).
Таким образом, если блокирован автоматический переход от хода приближения к рабочему ходу пресса, то остановка подвижной траверсы 13, вызванная увеличением силы сопротивления ее перемещению, при выполнении хода приближения не сопровождается повышением давления в полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 сверх давления, максимально необходимого для осуществления хода приближения. Соответственно при этом давление на выходе насосной установки 8, несмотря на то что все или часть насосов, входящих в состав этой насосной установки, находятся в режиме работы под нагрузкой, также ограничивается вышеуказанной величиной давления.
Для осуществления рабочего хода производится закрытие проходных клапанов 16, 19 (если их проходные сечения до этого были открыты на этапе выполнения хода приближения) и клапана наполнения 12 и открытие на максимальную величину проходного сечения сливного клапана 17 и напорного клапана 14 (если их проходные сечения до этого не были соответствующим образом открыты на этапе выполнения хода приближения), а со стороны насосной установки 8 обеспечивается подача рабочей жидкости при расходе Qpx=Apцvpx, необходимом для перемещения подвижной траверсы 13 с заданной скоростью vpx рабочего хода. Рабочая жидкость от насосной установки 8 по напорной гидролинии 7 через открытое проходное сечение напорного клапана 14 поступает в рабочие полости рабочих гидроцилиндров 1, 2, вызывая перемещение их плунжеров и соединенной с ними траверсы 13 со скоростью vpx. При этом из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 3, 4 рабочая жидкость вытесняется через открытое проходное сечение сливного клапана 17 и далее по гидролинии 9 в гидробак 10.
По окончании рабочего хода траверсы 13 жидкость в рабочих полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 обладает большой потенциальной энергией за счет упругой деформации собственно жидкости и металлических частей пресса. В связи с этим после завершения рабочего хода траверсы 13 производятся: перевод насосной установки 8 в разгрузочный режим работы, закрытие проходного сечения напорного 14 и сливного 17 клапанов и плавное (постепенное) открытие проходного сечения сливного клапана 15. В результате жидкость из полостей рабочих гидроцилиндров 1, 2 (вследствие своего расширения и уменьшения напряжений в металлических частях пресса) поступает через открытое проходное сечение сливного клапана 15 и далее по сливной гидролинии 9 в гидробак 10 (происходит разгрузка рабочих гидроцилиндров от высокого давления). После снижения давления в рабочих гидроцилиндрах 1, 2 до уровня порядка 2,0…2,5 МПа производится открытие проходного сечения клапана наполнения 12. При этом часть жидкости из рабочих гидроцилиндров 1, 2 перетекает в гидробак 10 через клапан наполнения 12 и предохранительный клапан 18, благодаря чему процесс снижения давления в указанных гидроцилиндрах интенсифицируется. После снижения давления в рабочих полостях рабочих гидроцилиндров 1, 2 до установленного минимального значения (что констатируется на основании сигнала на выходе датчика давления 20) проходное сечение сливного клапана 15 закрывается.
Для осуществления обратного хода подвижной траверсы 13 пресса производится открытие проходного сечения клапанов 15, 16 и со стороны насосной установки 8 обеспечивается подача рабочей жидкости при расходе Qох=Aвцvох, необходимом для перемещения траверсы с заданной скоростью vox обратного хода. Рабочая жидкость от насосной установки 8 по напорной гидролинии 7 через открытое проходное сечение напорного клапана 16 поступает в рабочие полости возвратных гидроцилиндров 3, 4, вызывая перемещение их плунжеров и соединенной с ними траверсы 13 со скоростью vox. При этом из рабочих полостей рабочих гидроцилиндров 1, 2 рабочая жидкость вытесняется через открытое проходное сечение сливного клапана 15 и далее по сливной гидролинии 9 в гидробак 10.
Остановка подвижной траверсы 13 при выполнении ею обратного хода, как и при выполнении хода приближения и рабочего хода, производится путем закрытия проходного сечения всех клапанов гидрораспределителей 5 и 6, проходные сечения которых до этого были открыты. Одновременно насосная установка 8 переводится в разгрузочный режим работы.
Как следует из вышеприведенного описания устройства и работы, предлагаемый гидропривод подвижной траверсы пресса без использования в его конструкции бака наполнения обеспечивает: качественное наполнение полостей рабочих гидроцилиндров рабочей жидкостью во время холостого хода приближения подвижной траверсы, пониженные требования к значению расхода рабочей жидкости, который должен обеспечиваться с помощью насосной установки низкого давления, снижение потерь энергии при работе и практически полное отсутствие зависимости скорости приближения подвижной траверсы от сил сопротивления ее движению.
Источники информации
1. Корнилов В.В., Синицкий В.М. Гидропривод в кузнечно-штамповочном оборудовании: Учебное пособие для вузов / Под ред. Н.В. Пасечника. М.: Машиностроение, 2002. - 224 с. (с. 150, рис. 82).
2. Гидропневматический привод пресса от центробежного насоса: патент на полезную модель UA №10202. МПК В30В 15/16. Заявлено 09.03.2005. Опубликовано 15.11.2005.
1. Гидропривод подвижной траверсы пресса, имеющего систему управления, содержащий рабочие и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления этими гидроцилиндрами, напорную гидролинию, соединенную с напорным каналом насосной установки высокого давления, сливную гидролинию, соединенную с гидробаком, находящимся под атмосферным давлением, и устройство наполнения рабочих полостей рабочих гидроцилиндров при выполнении холостого хода приближения подвижной траверсы, содержащее насосную установку низкого давления, гидролиния всасывания которой соединена с гидробаком, и двухлинейный клапан наполнения, канал высокого давления которого соединен с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров, отличающийся тем, что клапан наполнения выполнен с электрогидравлическим управлением и нормально открытым проходным сечением для пропуска рабочей жидкости в обоих возможных направлениях, а его канал низкого давления соединен непосредственно с напорной гидролинией насосной установки низкого давления и посредством предохранительного клапана - с гидробаком.
2. Гидропривод подвижной траверсы пресса по п. 1, отличающийся тем, что насосная установка низкого давления содержит объемные насосы, напорный канал каждого из которых посредством индивидуального обратного клапана соединен с напорной гидролинией насосной установки низкого давления и посредством индивидуального предохранительного клапана с электрическим управлением - с гидробаком.
