ГИДРОСИСТЕМА УЗЛА ВПРЫСКА И НАБОРА ДОЗЫ ЛИТЬЕВОЙ МАШИНЫ, НАПРИМЕР ТЕРМОПЛАСТАВТОМАТА (ВАРИАНТЫ)
HYDROSYSTEM OF INJECTION UNIT AND SET OF DOSE OF INJECTION-MOULDING MACHINE, FOR INSTANCE THERMOPLAST-AUTOMAT

Данное изобретение относится к области объемных гидроприводов машин и механизмов, в частности литьевых машин, и может быть использовано в термопластавтоматах.
Известна гидросистема узла впрыска и набора дозы термопластавтомата, содержащая источник питания, связанный с гидродвигателем набора дозы трехпозиционным основным гидрораспределителем, соединенным с рабочей полостью гидроцилиндра перемещения шнека, сообщенной при наборе дозы посредством клапана противодавления с магистралью слива, вспомогательным гидрораспределителем соединенной с полостью отвода поршня гидроцилиндра перемещения шнека, в режиме декомпрессии связывающим ее с магистралью давления, а рабочую полость гидроцилиндра перемещения шнека с магистралью слива (выложенная заявка Японии №5-104596, опубликована 27.04.93 г.).
Указанная гидросистема позволяет набор дозы провести с подпирающим усилием, создаваемым клапаном противодавления, а декомпрессию осуществить (после набора дозы и после впрыска материала в пресс-форму) с соединением через вспомогательный гидрораспределитель соответственно полости отвода поршня гидроцилиндра перемещения шнека с источником питания, а рабочей полости - с магистралью слива. Однако эта гидросистема применима только для литьевых машин малой мощности, не требующих больших расходов рабочей жидкости. Кроме того, в процессе эксплуатации - ввиду износа золотника, появляется перетечка рабочей жидкости в нейтральном его положении, а значит, возможно несанкционированное подключение гидродвигателя набора дозы к исполнительным элементам гидросистемы, что недопустимо.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является техническое решение по патенту №2515 Беларуси на полезную модель, опубликованному 28.02.06 г. Данная гидросистема состоит из источника питания, связанного с гидродвигателем набора дозы электроуправляемым трехпозиционным основным гидрораспределителем, соединенным посредством клапана противодавления и параллельно установленного с ним управляемого запорного клапана с рабочей полостью гидроцилиндра перемещения шнека, сообщенной в режиме декомпрессии через управляемый запорный клапан, а при наборе дозы через клапан противодавления, с магистралью слива, трехпозиционным вспомогательным гидрораспределителем соединенной с полостью отвода поршня гидроцилиндра перемещения шнека, в режиме декомпрессии связывающим ее с источником питания.
К недостатку указанной гидросистемы можно отнести наличие вероятности самопроизвольного движения поршня гидроцилиндра перемещения шнека. Это возможно из-за того, что гидросистема включена в общую схему объединенных гидроприводов термопластавтомата. При подключении сливной гидролинии основного гидрораспределителя к общей магистрарали слива давление в последней через вспомогательный гидрораспределитель передается в полость управления управляемого обратного клапана. Отсутствие же в последнем пружинного фиксатора исходного положения его исполнительного элемента и может привести к открытию этого клапана и соответственно к передаче давления в рабочую полость гидроцилиндра перемещения шнека. Указанный недостаток особенно ощутим в машинах большой мощности. Именно поэтому применение упомянутой гидросистемы ограничено маломощными термопластавтоматами.
Технической задачей изобретения является повышение надежности работы гидросистемы узла впрыска и набора дозы литьевой машины и расширение ее технологических возможностей.
Поставленная задача в заявленной гидросистеме узла впрыска и набора дозы литьевой машины, например, термопластавтомата, содержащей источник питания, связанный с гидродвигателем набора дозы
в первом варианте
электроуправляемым трехпозиционным основным гидрораспределителем, соединенным посредством клапана противодавления и параллельно установленного с ним управляемого запорного клапана с рабочей полостью гидроцилиндра перемещения шнека, сообщенной в режиме декомпрессии через управляемый запорный клапан, а при наборе дозы через клапан противодавления, с магистралью слива, трехпозиционным вспомогательным гидрораспределителем соединенной с полостью отвода поршня гидроцилиндра перемещения шнека, в режиме декомпрессии связывающим ее с источником питания, решается за счет того, что управляемый запорный клапан выполнен в виде двухступенчатого управляемого обратного клапана с пружинной полостью управления, соединенной с рабочей полостью гидродвигателя набора дозы;
во втором варианте
трехпозиционным основным гидрораспределителем, соединенным с рабочей полостью гидроцилиндра перемещения шнека, сообщенной в режиме декомпрессии посредством управляемого запорного клапана, а в режиме набора дозы через параллельно установленный с ним клапан противодавления, с магистралью слива, трехпозиционным вспомогательным гидрораспределителем соединенной с полостью отвода поршня гидроцилиндра перемещения шнека, в режиме декомпрессии связывающим ее с источником питания, решается за счет того, что трехпозиционный основной гидрораспреределитель выполнен гидроуправляемым с управляющим золотником одной с ним схемы, причем клапан противодавления и управляемый запорный клапан соединены со сливной гидролинией трехпозиционного основного гидрораспределителя, а управляемый запорный клапан выполнен в виде двухступенчатого управляемого обратного клапана с пружинной полостью управления, соединенной с одной из полостей управления основного гидрораспределителя.
Изобретение поясняется представленными на чертежах схемами, где на фиг.1 изображена гидросистема по первому варианту, а на фиг.2 - по второму, в рабочем положении поршней гидроцилиндра перемещения шнека (при набранной дозе материала в шнековой полости).
Вариант 1.
Гидросистема узла впрыска и набора дозы литьевой машины, например, термопластавтомата, состоит из источника 1 питания (фиг.1), соединенного через электроуправляемый трехпозиционный основной гидрораспределитель 2, имеющий позиции 3 и 4, с гидродвигателем 5 набора дозы. Электроуправляемый трехпозиционный основной гидрораспределитель 2 посредством клапана 6 противодавления и параллельно установленного с ним двухступенчатого управляемого обратного клапана 7 связан с рабочей полостью 8 гидроцилиндра 9 перемещения шнека (на чертежах не показан). Полость 10 отвода поршня гидроцилиндра 9 перемещения шнека трехпозиционным второстепенным 11 гидрораспределителем, имеющим позиции 12 и 13, соединена с источником 1 питания и магистралью 14 слива. Пружинная полость 15 управления двухступенчатого управляемого обратного клапана 7 соединена с рабочей полостью 16 гидродвигателя 5 набора дозы.
Вариант 2.
Гидросистема узла впрыска и набора дозы литьевой машины, например, термопластавтомата, отличается от схемы по варианту 1 тем, что трехпозиционный основной 17 гидрораспределитель (фиг.2) выполнен - гидроуправляемым с управляющим золотником 18 одной с ним схемы, имеющим позиции 19 и 20. При этом клапан 6 противодавления и параллельно установленный с ним двухступенчатый управляемый обратный клапан 7 соединены со сливной гидролинией 21 трехпозиционного основного 17 гидрораспределителя с полостью 22 управления позицией 4 которого связана пружинная полость 15 управления двухступенчатого управляемого обратного клапана 7.
Гидросистема работает следующим образом.
Вариант 1.
В исходном положении узла впрыска и набора дозы поршень гидроцилиндра 9 перемещения шнека находится в левом крайнем положении. Электроуправляемые трехпозиционные основной 2 и вспомогательный 11 гидрораспределители находятся в нейтральном положении, т.е. соединяют полости гидроцилиндра 9 перемещения шнека и гидродвигателя 5 набора дозы с магистралью 14 слива. Переводом вспомогательного 11 гидрораспределителя в позицию 13 за счет соединения источника 1 питания с магистралью 14 слива осуществляется подогрев рабочей жидкости до необходимой температуры, после чего вспомогательный 11 гидрораспределитель переводится опять в нейтральную позицию. Гидросистема готова к работе.
Основной 2 гидрораспределитель переключается в позицию 4 и давление рабочей жидкости от источника 1 питания передается в рабочую полость 16 гидродвигателя 5 набора дозы, начинающего вращать шнек. Происходит процесс заполнения шнековой камеры узла впрыска и набора дозы материалом с одновременным отходом шнека и жестко соединенного с ним (в осевом направлении) поршня гидроцилиндра 9 вправо. При этом ввиду наличия давления в пружинной полости 15 управления двухступенчатого управляемого обратного клапана 7 последний находится в закрытом положении, а рабочая полость 8 гидроцилиндра 9 с магистралью 14 слива соединена через клапан 6 противодавления, чем обеспечивается необходимое уплотнение поступаемого в шнековую полость материала. После набора дозы основной 2 гидрораспределитель переводится в нейтральную позицию, а вспомогательный 11 - в позицию 12. За счет соединения полости 10 отвода поршня гидроцилиндра 9 с источником 1 питания осуществляется отвод поршня вправо на небольшое расстояние - для декомпрессии. При этом ввиду того, что клапан 6 противодавления закрыт, рабочая полость 8 гидроцилиндра 9 соединяется с магистралью 14 слива через двухступенчатый управляемый обратный клапан 7. После этого основной 2 гидрораспределитель переводится в позицию 3 и рабочая полость 8 гидроцилиндра 9 соединяется с источником 1 питания. Происходит силовое перемещение шнека влево, т.е. - впрыск материала в пресс-форму. При этом ввиду того, что клапан 6 противодавления закрыт, рабочая полость 8 гидроцилиндра 9 соединена с источником 1 питания через двухступенчатый управляемый обратный клапан 7. С завершением режима впрыска основной 2 гидрораспределитель переводится в нейтральную позицию, а вспомогательный - в позицию 12. Осуществляется вышеописанный режим декомпрессии. Наличие же пружиной полости 15 управления исключает открытие двухступенчатого управляемого обратного клапана 7 при подключении к источнику 1 питания других гидроприводов литьевой машины, т.е. - несанкционированное движение шнека из исходного положения невозможно.
Технологический цикл работы гидросистемы повторяется.
Вариант 2.
Последовательность работы гидросистемы аналогична варианту 1 за исключением управления основным 17 гидрораспределителем: в позиции 4 и 3 он переводится управляющим золотником 18, находящимся соответственно в позициях 20 и 19.
Таким образом, выполнение управляемого запорного клапана в описанной выше гидросистеме узла впрыска и набора дозы литьевой машины, например, термопластавтомата, содержащей электроуправляемый трехпозиционный основной гидрораспределитель, в виде двухступенчатого управляемого обратного клапана с пружинной полостью управления, соединенной с рабочей полостью гидродвигагеля набора дозы, позволяет исключить вероятность самопроизвольного движения поршня гидроцилиндра перемещения шнека, т.е. повышает надежность работы.
Кроме того, замена электроуправляемого трехпозиционного основного гидрораспределителя на гидрораспределитель с управляющим золотником одной с ним схемы и соединение клапана противодавления и двухступенчатого управляемого обратного клапана со сливной гидролинией основного гидрораспределителя, а одной из его полостей управления с пружинной полостью управления двухступенчатого управляемого обратного клапана, расширяют технологические возможности гидросистемы, обеспечивая ее использование в литьевых машинах независимо от их мощности.