ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС
HYDRAULIC PRESS

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкции гидравлических прессов.
Известен гидравлический пресс, содержащий подвижную траверсу, связанную с отстающим и опережающим гидроцилиндрами, стол, основной мультипликатор, дополнительный мультипликатор, вход которого связан с основным мультипликатором, а также устройство компенсации перекоса траверсы и связанный с ним трехпозиционный золотниковый распределитель, соединяющий выход дополнительного мультипликатора с отстающим гидроцилиндром, при этом на участке трубопровода, соединяющем дополнительный мультипликатор с трехпозиционным золотниковым распределителем, установлен двухпозиционный золотниковый распределитель (А.С. СССР №829453, кл. В30В 15/24, 1981).
Недостатком данного пресса является снижение КПД вследствие повышенной установочной мощности насосов, что связано с использованием мультипликатора-дозатора для совершения холостых ходов пресса.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический пресс, содержащий неподвижную и подвижную траверсы, два силовых и два возвратных цилиндра, попарно связанных с концами упомянутых траверс, насосную станцию, систему управления движением подвижной траверсы, включающую двойной мультипликатор-дозатор и двойной редуктор-дозатор, каждый из которых выполнен с входным и двумя дозирующими цилиндрами с плунжерами, образующими подвижной блок плунжеров, при этом полости дозирующих цилиндров двойного мультипликатора-дозатора и двойного редуктора-дозатора соединены с одним из силовых цилиндров; систему гидроаппаратов, включающую четырехходовой трехпозиционный реверсивный золотник, соединяющий насосную станцию с возвратными цилиндрами и через общий трехходовой двухпозиционный золотник - с полостями входных цилиндров мультипликатора-дозатора и редуктора-дозатора; два отсечных двухходовых двухпозиционных золотника, установленных, соответственно, на трубопроводе входного цилиндра редуктора-дозатора и на трубопроводе, соединяющем полости силовых цилиндров с трубопроводом входного цилиндра редуктора-дозатора; два реле давления, установленных, соответственно, на общем трубопроводе возвратных цилиндров и на трубопроводе входного цилиндра редуктора-дозатора (RU 2084348 С1, В30В 15/24, 20.07.1997).
Недостатком данного пресса являются большие гидравлические потери в трубопроводах при возврате в исходное положение подвижного блока плунжеров мультипликатора-дозатора (операция зарядки мультипликатора-дозатора) путем заполнения полостей его дозирующих цилиндров жидкостью, вытесняемой из силовых цилиндров при обратном ходе пресса. Это требует увеличения размеров возвратных цилиндров или установки насосов высокого давления, мощность которых не будет полностью использоваться на других операциях. Увеличение размеров возвратных цилиндров приводит к увеличению продолжительности рабочего цикла и снижению производительности, установка насосов высокого давления приводит к снижению КПД.
Задачей заявляемого устройства является повышение КПД пресса и его производительности за счет снижения гидравлических потерь при зарядке мультипликатора-дозатора.
Поставленная задача достигается тем, что гидравлический пресс, содержащий неподвижную и подвижную траверсы, два силовых и два возвратных цилиндра, попарно связанных с концами упомянутых траверс, насосную станцию, систему управления движением подвижной траверсы, включающую двойной мультипликатор-дозатор и двойной редуктор-дозатор, каждый из которых выполнен с входным и двумя дозирующими цилиндрами с плунжерами, образующими подвижной блок плунжеров, при этом полости дозирующих цилиндров двойного мультипликатора-дозатора и двойного редуктора-дозатора соединены с одним из силовых цилиндров; систему гидроаппаратов, включающую четырехходовой трехпозиционный реверсивный золотник, соединяющий насосную станцию с возвратными цилиндрами и через общий трехходовой двухпозиционный золотник - с полостями входных цилиндров мультипликатора-дозатора и редуктора-дозатора; два отсечных двухпозиционных золотника, установленных, соответственно, на трубопроводе входного цилиндра редуктора-дозатора и на трубопроводе, соединяющем полости силовых цилиндров с трубопроводом входного цилиндра редуктора-дозатора; два реле давления, установленных, соответственно, на общем трубопроводе возвратных цилиндров и на трубопроводе входного цилиндра редуктора, согласно изобретению снабжен системой шести обратных клапанов, дополнительным четырехходовым двухпозиционным реверсивным золотником и соосно установленным с основным дополнительным двойным мультипликатором-дозатором с входным и двумя дозирующими цилиндрами с плунжерами, образующими подвижный блок плунжеров, которой жестко связан с блоком плунжеров основного мультипликатора-дозатора и снабжен штангой, взаимодействующей с устройством переключения дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника, а полости дозирующих цилиндров каждого мультипликатора-дозатора, имея периферийное расположение в сборке мультипликаторов-дозаторов, раздельно, через обратные клапаны соединены с одним из силовых цилиндров, при этом один из выходов дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника соединен с полостью входного цилиндра основного мультипликатора-дозатора и через обратный клапан - с полостями дозирующих цилиндров дополнительного мультипликатора-дозатора, а второй выход дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника соединен с полостью входного цилиндра дополнительного мультипликатора-дозатора и через обратный клапан с полостями дозирующих цилиндров основного мультипликатора-дозатора; один из входов дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника соединен со сливом, а второй вход этого золотника соединен с одним из выходов общего трехходового двухпозиционного золотника.
Для повышения надежности работы пресса на общем трубопроводе возвратных цилиндров установлен трехходовой двухпозиционный золотник, один из выходов которого соединен непосредственно с каждым возвратным цилиндром, второй выход - со входом делителя потока, выходы которого раздельно соединены с одним из возвратных цилиндров.
Дополнительно, для повышения надежности работы пресса, он снабжен двумя регулируемыми упорами для фиксации верхнего исходного положения подвижной траверсы.
Включение в состав пресса системы шести обратных клапанов, дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника и соосно установленного с основным дополнительного двойного мультипликатора-дозатора с входным и двумя дозирующими цилиндрами с плунжерами, образующими подвижный блок плунжеров, которой жестко связан с блоком плунжеров основного мультипликатора-дозатора и снабжен штангой, взаимодействующей с устройством переключения дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника; соединение полостей дозирующих цилиндров каждого мультипликатора-дозатора, имеющих периферийное расположение в сборке мультипликаторов-дозаторов, раздельно, через обратные клапаны с одним из силовых цилиндров; соединение одного из выходов дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника с полостью входного цилиндра основного мультипликатора-дозатора и через обратный клапан - с полостями дозирующих цилиндров дополнительного мультипликатора-дозатора; соединение второго выхода дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника с полостью входного цилиндра дополнительного мультипликатора-дозатора и через обратный клапан с полостями дозирующих цилиндров основного мультипликатора-дозатора; соединение одного из входов дополнительного четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника со сливом, а второго входа этого золотника с одним из выходов общего трехходового двухпозиционного золотника, в совокупности с остальными существенными признаками, исключают операцию зарядки мультипликатора-дозатора и связанные с этим большие гидравлические потери в трубопроводах и, как следствие, обеспечивают повышение КПД и производительности пресса.
Установка на общем трубопроводе возвратных цилиндров трехходового двухпозиционного золотника с соединением одного из его выходов непосредственно с каждым возвратным цилиндром, второго выхода - со входом делителя потока, выходы которого раздельно соединены с одним из возвратных цилиндров, обеспечивает синхронное движение подвижной траверсы при возвратном ходе пресса и свободный слив жидкости из возвратных цилиндров при рабочем и холостом ходах. Этим повышается надежность работы пресса.
Установка двух регулируемых упоров для фиксации верхнего исходного положения подвижной траверсы устраняет возможные незначительные перекосы подвижной траверсы после каждого цикла работы пресса. Этим также повышается надежность его работы.
Гидравлический пресс поясняется чертежом, где показана схема пресса.
Гидравлический пресс содержит неподвижную траверсу 1, подвижную траверсу 2, два силовых цилиндра 3, два возвратных цилиндра 4, два регулируемых упора 5, насосную станцию 6, двойной редуктор-дозатор 7 с входным плунжерным цилиндром 8 и с двумя дозирующими плунжерными цилиндрами 9;
м
м
p
p
два двойных мультипликатора-дозатора 10 и 11 с входными плунжерными цилиндрами 12 и 13 и с дозирующими плунжерными цилиндрами 14 и 15, соответственно. Плунжеры цилиндров каждого мультипликатора-дозатора с диаметрами D и d образуют подвижные блоки 16 и 17, которые тягами 18 объединены в общий подвижный блок. Плунжеры цилиндров редуктора-дозатора с диаметрами D и d образуют подвижной блок 19. К напорной магистрали насосной станции одним из своих входов подключен четырехходовой трехпозиционный реверсивный золотник 20 с электромагнитами 21 и 22, второй вход которого соединен со сливом. Один из выходов этого золотника общим трубопроводом 23 соединен со входом трехходового двухпозиционного золотника 24 с электромагнитом 25, открытый выход которого соединен непосредственно с каждым возвратным цилиндром, а закрытый выход - со входом делителя потока 26, выходы которого раздельно соединены с одним из возвратных цилиндров. К трубопроводу 23 подключено реле давления 27. Второй выход реверсивного золотника 20 соединен со входом трехходового двухпозиционного золотника 28 с электромагнитом 29, открытый выход которого трубопроводом 30, через отсечной двухходовой двухпозиционный золотник 31 с электромагнитом 32, соединен с входным цилиндром 8 редуктора-дозатора и к этому трубопроводу подключено реле давления 33. Дозирующие цилиндры 9 редуктора-дозатора раздельно соединены с одним из силовых цилиндров 3 и через отсечной золотник 34 с электромагнитом 35 - с трубопроводом 30. Второй закрытый выход золотника 28 соединен с одним из входов четырехходового двухпозиционного реверсивного золотника 36 с устройством для переключения 37, второй вход которого соединен со сливом. С устройством для переключения 37 взаимодействует штанга 38, закрепленная на общем подвижном блоке мультипликаторов-дозаторов. Полости дозирующих цилиндров 14 мультипликатора-дозатора 10 раздельно, через обратные клапаны 39 и 40 соответственно, соединены с одним из силовых цилиндров и совместно, через обратный клапан 41, - с входным цилиндром 13 мультипликатора-дозатора 10 и с одним из выходов золотника 36. Полости дозирующих цилиндров 15 мультипликатора-дозатора 11 раздельно, через обратные клапаны 42 и 43 соответственно, соединены с одним из силовых цилиндров и совместно, через обратный клапан 44, - с входным цилиндром 12 мультипликатора-дозатора 10 и со вторым выходом золотника 36.
Гидравлический пресс работает следующим образом. Рабочий цикл пресса происходит при работающих насосах станции и включает периоды холостого, рабочего и обратного хода, с выведением подвижной траверсы и блока плунжеров редуктора в исходное положение.
Холостой ход пресса начинается из положения, при котором подвижная траверса 2 занимает крайнее верхнее положение, подвижной блок плунжеров редуктора-дозатора - нижнее положение и подвижный блок плунжеров мультипликатора-дозатора - произвольное положение (по схеме). Для его осуществления включается электромагнит 21. Реверсивный золотник 20 занимает позицию, при которой входной цилиндр 8 редуктора-дозатора через находящиеся в исходных позициях золотники 28, 31 соединяется с напорной магистралью насосной станции, а возвратные цилиндры через находящийся в исходной позиции золотник 24 - со сливной. При этом жидкость от насосной станции поступает во входной цилиндр редуктора-дозатора и перемещает его подвижный блок 19 вверх (по схеме), который вытесняет жидкость из дозирующих цилиндров 9 в силовые цилиндры, что обеспечивает их синхронное движение вместе с подвижной траверсой 2 вниз (по схеме). Из возвратных цилиндров жидкость через золотник 24 по трубопроводу 23 вытесняется на слив.
Возрастание давления в силовых цилиндрах, что контролирует реле давления 33, соответствует началу рабочего хода. При этом включается электромагнит 29 и золотник 28 занимает позицию, при которой закрывается трубопровод 30, а жидкость от насосной станции поступает на вход реверсивного золотника 36. В зависимости от того, какую позицию (из двух) занимает этот золотник, жидкость далее будет поступать по двум направлениям. При нахождении золотника в основной позиции (схема) жидкость одновременно поступает во входной цилиндр 12 мультипликатора-дозатора 10 и в дозирующие цилиндры 15 мультипликатора-дозатора 11. При этом общий подвижной блок плунжеров мультипликаторов-дозаторов движется вверх (по схеме), вытесняя жидкость высокого давления из дозирующих цилиндров 14 через обратные клапаны 39, 40 в силовые цилиндры, обеспечивая их синхронное движение вниз (по схеме) с вытеснением жидкости из возвратных цилиндров на слив. Жидкость из входной полости 13 мультипликатора-дозатора 10 через золотник 36 вытесняется на слив. В конце хода общего блока плунжеров мультипликаторов-дозаторов вверх (по схеме) штанга 38, связанная с этим блоком, входит в контакт с устройством 37 и переводит золотник 36 во вторую позицию, при которой жидкость от насосов поступает одновременно во входной цилиндр 13 мультипликатора-дозатора 11 и через обратный клапан 41 - в дозирующие цилиндры 13 мультипликатора-дозатора 10. При этом общий блок плунжеров мультипликаторов движется вниз (по схеме), вытесняя жидкость высокого давления из дозирующих цилиндров 15 мультипликатора-дозатора 11 через обратные клапаны 42 и 43 в силовые цилиндры, продолжая их синхронное движение вниз (по схеме), с вытеснением жидкости из возвратных цилиндров на слив. Жидкость из входного цилиндра 12 мультипликатора-дозатора 10 вытесняется на слив через золотник 36. В конце хода общего блока плунжеров мультипликаторов-дозаторов вниз (по схеме) штанга 38 входит в контакт с устройством 37 и переводит золотник 36 в исходную позицию. Начинается новый цикл работы мультипликаторов-дозаторов. И так, до полного окончания рабочего хода.
Обратный ход пресса происходит при включенном электромагните 22. При этом реверсивный золотник 20 занимает позицию, при которой напорная магистраль насосной станции соединяется с трубопроводом 23 и далее, через находящийся в исходной позиции золотник 24, - с возвратными цилиндрами 4. Сливная магистраль насосной станции трубопроводом 30 через находящиеся в исходных позициях золотники 28 и 31 соединяется с входным цилиндром 8 редуктора-дозатора 7. В итоге, жидкость от насосной станции поступает в возвратные цилиндры, которые перемещают подвижную траверсу вверх (по схеме). Из силовых цилиндров жидкость вытесняется в дозирующие цилиндры 9 редуктора-дозатора и перемещает его подвижный блок плунжеров 19 в исходное положение (вниз, по схеме). Жидкость из входного цилиндра 8 редуктора-дозатора уходит на слив через золотники 20, 28 и 31. Перетекание жидкости из силовых цилиндров в дозирующие цилиндры редуктора-дозатора обеспечивает синхронное безперекосное движение подвижной траверсы. После выхода блока плунжеров редуктора в исходное положение в силовых цилиндрах остается жидкость, поданная в них при рабочем ходе. Для слива этой жидкости включаются дополнительно электромагнит 35 золотника 34 и электромагнит 25 золотника 24. Золотник 34 открывает слив жидкости из силовых цилиндров по трубопроводу 30 и через золотники 28 и 20. Жидкость в возвратные цилиндры поступает в этом случае через делитель потока 26, что обеспечивает безперекосное движение подвижной траверсы. При входе подвижной траверсы в контакт с одним из упоров 5 отключается электромагнит 25 и золотник 24 занимает исходную позицию. Жидкость, поступающая от насосной станции в возвратные цилиндры напрямую, минуя делитель потока, обеспечивает контакт подвижной траверсы с двумя упорами. Этим устраняется возможный незначительный перекос траверсы, который она может получить в течение одного рабочего цикла. Дальнейшее возрастающее давление в возвратных цилиндрах, которое контролирует реле давления 27, соответствует концу рабочего цикла пресса и началу нового.
Необходимые сигналы на включение (отключение) электромагнитов золотников, кроме используемых реле давлений, можно получить от концевых переключателей, контролирующих положение подвижных элементов пресса и редуктора-дозатора (на схеме не показаны).
Установка дополнительного мультипликатора-дозатора, блокирование его с основным мультипликатором-дозатором и с дополнительным четырехходовым двухпозиционным золотником обеспечивает непрерывную подачу жидкости высокого давления в силовые цилиндры при рабочем ходе пресса. Это исключает операцию зарядки мультипликатора-дозатора и связанные с этим большие гидравлические потери в трубопроводах и, как следствие, обеспечивает повышение КПД и производительности пресса.