RU2415309C1 - Hydro-driven power unit for installations of water-jet cutting - Google Patents
Hydro-driven power unit for installations of water-jet cutting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415309C1 RU2415309C1 RU2009142287/06A RU2009142287A RU2415309C1 RU 2415309 C1 RU2415309 C1 RU 2415309C1 RU 2009142287/06 A RU2009142287/06 A RU 2009142287/06A RU 2009142287 A RU2009142287 A RU 2009142287A RU 2415309 C1 RU2415309 C1 RU 2415309C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- line
- battery
- hydraulic
- hydraulic cylinder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидроприводным установкам водоструйной резки.The invention relates to the field of engineering, in particular to hydraulic installations for water-jet cutting.
Агрегат предназначен для создания сверхвысокого давления в системе подачи технологической воды установок водоструйной резки (waterjet cutting).The unit is designed to create ultra-high pressure in the process water supply system of waterjet cutting plants.
Известен гидроприводной силовой агрегат для установок водоструйной резки с мультипликатором двустороннего действия (Патент США №5273405, 28.12.1993).Known hydraulic power unit for water-jet cutting systems with a double-acting multiplier (US Patent No. 5273405, 12/28/1993).
Недостатком известного агрегата являются существенные провалы давления в системе подачи технологической воды вследствие ее сжатия (например, до 30% при давлении 600 МПа) в камере вытеснения в начале хода нагнетания. В результате, на первой трети хода гидроцилиндра отсутствует подача технологической воды. В этих условиях для снижения пульсаций сверхвысокого давления требуется обязательное использование ресивера - громоздкого и дорогого сосуда высокого давления, представляющего повышенную опасность для обслуживающего персонала.A disadvantage of the known unit is the significant pressure drops in the process water supply system due to its compression (for example, up to 30% at a pressure of 600 MPa) in the displacement chamber at the beginning of the discharge stroke. As a result, in the first third of the stroke of the hydraulic cylinder there is no supply of process water. Under these conditions, in order to reduce pulsations of ultrahigh pressure, the mandatory use of a receiver is required - a bulky and expensive high-pressure vessel, which is an increased danger for maintenance personnel.
Известен гидроприводной силовой агрегат для установок водоструйной резки, содержащий два мультипликатора одностороннего действия, каждый из которых выполнен с камерой вытеснения технологической воды и гидроцилиндром с рабочей полостью, соединенной с основным насосом через расширительный бак, насос подачи технологической воды и гидроаппаратуру управления (Патент RU 2037673 C1, F15B 3/00, 19.06.1995).A known hydraulic drive unit for water-jet cutting installations, containing two single-acting multipliers, each of which is made with a process water displacement chamber and a hydraulic cylinder with a working cavity connected to the main pump through an expansion tank, a process water supply pump and control hydraulic equipment (Patent RU 2037673 C1 , F15B 3/00, 06/19/1995).
Недостатком известного устройства является сложность реализации кинематических связей безконтактных датчиков и невозможность подачи больших мгновенных расходов рабочей жидкости (например, равных 1/3 рабочей полости гидроцилиндра).A disadvantage of the known device is the difficulty in implementing the kinematic connections of proximity sensors and the inability to supply large instantaneous flow rates of the working fluid (for example, equal to 1/3 of the working cavity of the hydraulic cylinder).
Наиболее близким к предложенному решению является гидроприводной силовой агрегат фирмы Ingersoll-Rand (см. Operation Maintenance & Repair Manual, Maitenance, p.1.3), имеющий основной и вспомогательный насосы гидропривода, аккумулятор, гидроаппаратуру управления и два мультипликатора одностороннего действия, содержащие камеры вытеснения технологической воды и гидроцилиндры с рабочими и соединенными с напорной линией вспомогательного насоса возвратными полостями. Это позволяет сократить дроссельные потери в гидроприводе при возврате гидроцилиндров в исходное положение. Вместе с тем, в известном агрегате имеют место повышенные пульсации сверхвысокого давления, поскольку аккумулятор подключен к напорной линии основного насоса, а она в начале цикла нагнетания соединяется с рабочей полостью гидроцилиндра, недостаточно нагруженного давлением технологической воды в процессе ее сжатия в камере вытеснения мультипликатора.Closest to the proposed solution is a Ingersoll-Rand hydraulic drive power unit (see Operation Maintenance & Repair Manual, Maitenance, p.1.3), which has a main and auxiliary hydraulic drive pumps, a battery, hydraulic control equipment and two single-acting multipliers containing technological displacement chambers water and hydraulic cylinders with working cavities and return cavities connected to the pressure line of the auxiliary pump. This allows you to reduce throttle losses in the hydraulic drive when the hydraulic cylinders return to their original position. At the same time, in the known unit there are increased pulsations of ultrahigh pressure, since the accumulator is connected to the pressure line of the main pump, and at the beginning of the injection cycle it is connected to the working cavity of the hydraulic cylinder, insufficiently loaded with process water pressure during its compression in the multiplier displacement chamber.
Задачей изобретения является уменьшение пульсаций давления и исключение ресивера.The objective of the invention is to reduce pressure pulsations and the exclusion of the receiver.
Поставленная задача решается тем, что гидроприводной силовой агрегат для установок водоструйной резки содержит гидроситему с основным и вспомогательным насосами, по меньшей мере, один аккумулятор и два мультипликатора одностороннего действия, каждый из которых выполнен с камерой вытеснения технологической воды и гидроцилиндром с рабочей и возвратной полостью, соединенной с напорной линией вспомогательного насоса, при этом новым является то, что он снабжен системой упреждающего заполнения рабочей полости гидроцилиндра, вступающего в цикл нагнетания, жидкостью из аккумулятора, отключенного в момент заполнения от напорной линии основного насоса, которая при этом продолжает соединяться с рабочей полостью гидроцилиндра, заканчивающего цикл нагнетания.The problem is solved in that the hydraulic drive unit for waterjet cutting plants contains a hydraulic system with a main and auxiliary pumps, at least one battery and two single-acting multipliers, each of which is made with a process water displacement chamber and a hydraulic cylinder with a working and return cavity, connected to the pressure line of the auxiliary pump, while new is that it is equipped with a system of anticipatory filling of the working cavity of the hydraulic cylinder that enters discharge cycle, with liquid from the battery disconnected at the moment of filling from the pressure line of the main pump, which at the same time continues to connect to the working cavity of the hydraulic cylinder ending the discharge cycle.
При этом рабочие полости гидроцилиндров, по меньшей мере, один аккумулятор, напорная линия основного насоса и сливная линия в бак подключены к системе упреждающего заполнения.In this case, the working cavities of the hydraulic cylinders, at least one accumulator, the pressure line of the main pump and the drain line to the tank are connected to the anticipatory filling system.
Эта особенность принятого конструктивного решения позволяет существенно снизить пульсации давления и исключить ресивер.This feature of the adopted design solution can significantly reduce pressure pulsations and exclude the receiver.
Решению поставленной задачи способствует также ряд частных существенных признаков предложения, содержащихся в двух вариантах конструктивного исполнения.A number of particular essential features of the proposal, contained in two versions of the design, also contribute to the solution of the problem.
В первом варианте система упреждающего заполнения выполнена в виде двух трехпозиционных четырехлинейных с закрытым центром управляющих распределителей, аккумулятора и дополнительного трехлинейного двухпозиционного распределителя, соединяющего аккумулятор с рабочей полостью гидроцилиндра, реализующего цикл нагнетания, в течение основной части его хода, а на последнем участке хода - с рабочей полостью другого гидроцилиндра, отключенного от гидросистемы управляющим распределителем.In the first version, the anticipatory filling system is made in the form of two three-position four-line control valves with a closed center, an accumulator and an additional three-line two-position valve that connects the battery with the working cavity of the hydraulic cylinder, which implements the injection cycle, during the main part of its stroke, and with the working cavity of another hydraulic cylinder, disconnected from the hydraulic system by a control distributor.
Во втором варианте для упреждающего заполнения при реверсировании движения гидроцилиндров мультипликаторов применены два аккумулятора и система упреждающего заполнения выполнена в виде шестилинейного двухпозиционного с тремя промежуточными позициями распределителя с электрогидравлическим управлением, содержащего канал подключения напорной линии основного насоса, канал подключения сливной линии, каналы подключения двух отводных линий к рабочим полостям гидроцилиндров и два канала подключения аккумуляторов, причем в процессе переключения золотника распределителя из исходной позиции, в которой канал подключения напорной линии и два канала подключения аккумуляторов соединены с каналом первой отводной линии, а канал второй отводной линии соединен с каналом подключения сливной линии, в конечную, в которой канал подключения напорной линии, и два канала подключения аккумуляторов соединены с каналом второй отводной линии, а канал первой отводной линии соединен с каналом подключения сливной линии, он проходит через три промежуточные позиции, в первой из которых канал первой отводной линии соединен с каналом подключения напорной линии и каналом подключения первого аккумулятора, канал второй отводной линии соединен с каналом подключения второго аккумулятора, а канал подключения сливной линии заперт, во второй - канал первой отводной линии соединен с каналом подключения первого аккумулятора, канал второй отводной линии соединен с каналом подключения второго аккумулятора, а каналы подключения напорной линии основного насоса и сливной линии заперты, и в третьей - канал первой отводной линии соединен с каналом подключения первого аккумулятора, канал второй отводной линии соединен с каналом подключения напорной линии и каналом подключения второго аккумулятора, а канал подключения сливной линии заперт.In the second version, two accumulators are used for proactive filling when reversing the movement of hydraulic cylinders of the multipliers and the proactive filling system is made in the form of a six-line on-off with three intermediate positions electro-hydraulic control valve containing a channel for connecting the pressure line of the main pump, a channel for connecting the drain line, channels for connecting two branch lines to the working cavities of the hydraulic cylinders and two channels for connecting the batteries, and in the process of switching the distributor spool from the starting position, in which the pressure line connection channel and two battery connection channels are connected to the channel of the first outlet line, and the channel of the second discharge line is connected to the drain line connection channel, to the final one, in which the pressure line connection channel, and two channels the battery connections are connected to the channel of the second outlet line, and the channel of the first outlet line is connected to the channel for connecting the drain line, it passes through three intermediate positions, in the first of which the channel the first drain line is connected to the pressure line connection channel and the first battery connection channel, the second drain line channel is connected to the second battery connection channel, and the drain line connection channel is locked, in the second the channel of the first drain line is connected to the first battery connection channel, the second drain channel the line is connected to the channel for connecting the second battery, and the channels for connecting the pressure line of the main pump and the drain line are locked, and in the third channel of the first bypass line is connected to the connection channel of the first battery, the channel of the second outlet line is connected to the connection channel of the pressure line and the connection channel of the second battery, and the connection channel of the drain line is locked.
На фиг.1 представлена гидравлическая схема гидроприводного силового агрегата, выполненного по первому варианту.Figure 1 presents the hydraulic circuit of a hydraulic drive power unit, made according to the first embodiment.
На фиг.2 - по второму вариату.Figure 2 - in the second embodiment.
На фиг.3 показан шестилинейный двухпозиционный с тремя промежуточными позициями распределитель.Figure 3 shows a six-line on-off valve with three intermediate positions of the distributor.
На фиг.4 - геометрия рабочих кромок золотника распределителя с фиг.3.Figure 4 - geometry of the working edges of the spool of the distributor of figure 3.
Гидроприводной силовой агрегат (фиг.1) содержит два мультипликатора одностороннего действия 1 и 2, аккумулятор 3, основной 4 и вспомогательный 5 насосы, причем мультипликаторы содержат камеры вытеснения технологической воды 6 и 7 и гидроцилиндры 8 и 9 с рабочими 10 и 11 и соединенными с напорной линией вспомогательного насоса возвратными 12 и 13 полостями. На схеме также обозначены: конечные выключатели 14 и 15 контроля хода гидроцилиндра 8, 16 и 17 - гидроцилиндра 9, управляющие распределители 18 и 19 с закрытым центром, дополнительный распределитель 20, предохранительный клапан 21 насоса 5, система обратных клапанов 22…25 на входе и выходе из камер 6 и 7, а также линия 26 подвода к соплу установки водоструйной резки. Кроме того, гидроприводной силовой агрегат (фиг.1) содержит систему 27 упреждающего заполнения.The hydraulic power unit (Fig. 1) contains two single-acting
Во втором варианте гидроприводного силового агрегата (фиг 2) указанная выше система 27 упреждающего заполнения выполнена в виде шестилинейного двухпозиционного с тремя промежуточными позициями распределителя 28 с электрогидравлическим управлением от пилота 29. В распределителе 28 предусмотрена возможность регулирования времени переключения с помощью дросселей 30 и 31.In the second embodiment of the hydraulic drive power unit (Fig. 2), the aforementioned
Распределитель 28 (фиг.3 и 4) содержит канал 32 подключения напорной линии основного насоса 4, канал 33 подключения сливной линии, каналы 34 и 35 подключения двух отводных линии к рабочим полостям 10 и 11 соответственно гидроцилиндров 8 и 9 и два канала 36 и 37 подключения двух аккумуляторов 3 и 38. В процессе переключения золотника распределителя 28 из исходной позиции 39, в которой канал 32 подключения напорной линии и два канала 36, 37 подключения аккумуляторов 3, 38 соединены с каналом 34 первой отводной линии, а канал 35 второй отводной линии соединен с каналом 33 подключения сливной линии, в конечную позицию 40, в которой канал 32 подключения напорной линии, и два канала 36, 37 подключения аккумуляторов 3 и 38 соединены с каналом 35 второй отводной линии, а канал 34 первой отводной линии соединен с каналом 3.3 подключения сливной линии, он проходит через три промежуточные позиции 41, 42, 43. Соответственно, в первой промежуточной позиции 41 канал 34 первой отводной линии соединен с каналом 32 подключения напорной линии и каналом 36 подключения первого аккумулятора 3, канал 35 второй отводной линии соединен.с каналом 37 подключения второго аккумулятора 38, а канал 33 подключения сливной линии заперт, во второй промежуточной позиции 42 - канал 34 первой отводной линии соединен с каналом 36 подключения первого аккумулятора 3, канал 35 второй отводной линии соединен с каналом 37 подключения второго аккумулятора 38, а каналы 32 и 33 соответственно подключения напорной линии основного насоса 4 и сливной линии заперты, и в третьей промежуточной позиции 43 - канал 34 первой отводной линии соединен с каналом 36 подключения первого аккумулятора 3, канал 35 второй отводной линии соединен с каналом 32 подключения напорной линии и каналом 37 подключения второго аккумулятора 38, а канал 33 подключения сливной линии заперт.The distributor 28 (Figs. 3 and 4) contains a
Работает гидроприводной силовой агрегат по первому варианту следующим образом.A hydraulic drive power unit according to the first embodiment works as follows.
В исходном состоянии гидроцилиндры 8 и 9 находятся в нижнем (на схеме) положении и технологическая вода через клапаны 22 и 24 заполняет камеры 6 и 7. При включении правого электромагнита распределителя 18 масло под давлением от насоса 4 поступает в рабочую полость 10, перемещая гидроцилиндр вверх и вытесняя технологическую воду из камеры 6 через клапан 23 в линию 26. Одновременно масло через распределитель 20 поступает на зарядку аккумулятора 3. Когда гидроцилиндр прошел бóльшую часть хода нагнетания, конечный выключатель 14 включает электромагнит распределителя 20, соединяя заряженный аккумулятор 3 с полостью 11, в результате чего гидроцилиндр 9 быстро перемещается вверх, вытесняя масло из полости 13 через клапан 21 в бак, сжимая воду в камере 7 и поднимая в ней давление до значения, близкого к максимальному (упреждающее заполнение); при этом гидроцилиндр 8 продолжает нагнетать технологическую воду через клапан 23. Далее через заданный промежуток времени включается левый электромагнит распределителя 18 и правый - распределителя 19, насос 4 соединяется с полостью 11 и аккумулятором 3, обеспечивая подачу технологической воды из камеры 7 к соплу через клапан 25, а гидроцилиндр 8 быстро возвращается в исходное положение, поскольку рабочая полость 10 соединяется с баком, а в возвратную полость поступает масло из полости 13 и дополнительно - от насоса 5, поэтому время возврата меньше, чем время хода нагнетания гидроцилиндра 9. В крайнем нижнем положении гидроцилиндра 8 конечный выключатель 15 отключает электромагнит распределителя 18 и полость 10 запирается. Когда гидроцилиндр 9 проходит бóльшую часть хода нагнетания, конечный выключатель 16 отключает электромагнит дополнительного распределителя 20, масло из аккумулятора 3 поступает в полость 10, обеспечивая ее упреждающее заполнение, а через заданный промежуток времени включается правый электромагнит распределителя 18 и левый - распределителя 19. Далее цикл многократно повторяется. Поскольку процесс предварительного сжатия технологической воды в камере вытеснения одного из цилиндров совмещен с циклом нагнетания другого гидроцилиндра, пульсации давления в линии 26 минимизируются.In the initial state,
Работает гидроприводной силовой агрегат по второму варианту следующим образом.A hydraulic drive power unit according to the second embodiment works as follows.
В исходном положении соединены каналы 34, 36 и 37 с каналом 32 и канал 35 с каналом 33, поэтому гидроцилиндр 9 мультипликатора 2 находится в нижнем (на схеме) положении, гидроцилиндр 8 - в верхнем, а оба аккумулятора 3 и 38 заряжены, поскольку они соединены с напорной линией насоса 4. После переключения пилота 29 напорная линия соединяется с правой торцовой полостью золотника распределителя 28, а сливная - с левой. В результате золотник распределителя 28 начинает перемещаться влево со скоростью, определяемой настройкой дросселя 30. При этом он последовательно проходит через три промежуточных позиции 41, 42, 43. В первой из них канал 37 соединяется с каналом 35, обеспечивая упреждающее заполнение рабочей полости 11 гидроцилиндра 9 мультипликатора 2; во второй позиции 42 канал 36 соединен с каналом 34, канал 37 - с каналом 35, канал 32 и канал 33 заперты и в третьей позиции 43 - канал 36 соединен с каналом 34, каналы 32 и 37 соединены с каналом 35, а канал 33 заперт. Когда золотник перемещается в крайнюю левую позицию 40, соединяются каналы 32, 36 и 37 с 35 и канал 34 с 33, поэтому гидроцилиндр 8 мультипликатора 1 быстро отводится назад, а мультипликатора 2 начинает ход нагнетания практически без провала давления, поскольку технологическая вода в его камере вытеснения уже сжата. Когда гидроцилиндр мультипликатора проходит бóльшую часть хода нагнетания, конечный выключатель 16 переключает пилот 29 и золотник распределителя 28 начинает перемещаться вправо со скоростью, определяемой настройкой дросселя 31. При этом сначала обеспечивается упреждающее заполнение рабочей полости 11 гидроцилиндра 9 мультипликатора 2, а затем - реверс движения гидроцилиндров мультипликаторов. Далее цикл многократно повторяется.In the initial position, the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009142287/06A RU2415309C1 (en) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Hydro-driven power unit for installations of water-jet cutting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009142287/06A RU2415309C1 (en) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Hydro-driven power unit for installations of water-jet cutting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2415309C1 true RU2415309C1 (en) | 2011-03-27 |
Family
ID=44052908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009142287/06A RU2415309C1 (en) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Hydro-driven power unit for installations of water-jet cutting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2415309C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531675C2 (en) * | 2011-12-30 | 2014-10-27 | Бхдт Гмбх | Hydraulic actuator for pressure transducer |
RU2618744C2 (en) * | 2014-10-20 | 2017-05-11 | Бфт Гмбх | Hydraulic drive for pressure converter |
RU2731871C1 (en) * | 2016-11-22 | 2020-09-08 | СМСи КОРПОРЕЙШН | Pressure increasing device |
-
2009
- 2009-11-18 RU RU2009142287/06A patent/RU2415309C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531675C2 (en) * | 2011-12-30 | 2014-10-27 | Бхдт Гмбх | Hydraulic actuator for pressure transducer |
RU2618744C2 (en) * | 2014-10-20 | 2017-05-11 | Бфт Гмбх | Hydraulic drive for pressure converter |
RU2731871C1 (en) * | 2016-11-22 | 2020-09-08 | СМСи КОРПОРЕЙШН | Pressure increasing device |
RU2731871C9 (en) * | 2016-11-22 | 2021-06-25 | СМСи КОРПОРЕЙШН | Pressure booster |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102383769A (en) | Power compensation type hydraulic pressurizing water injection system | |
RU2415309C1 (en) | Hydro-driven power unit for installations of water-jet cutting | |
EP3232057A1 (en) | Method for transmitting or conveying fluid or semi-fluid materials by means of a double piston pump and double piston pump therefor | |
CN201884255U (en) | High-displacement high-and-low-pressure automatic switching operator for concrete pumps | |
CN101532518A (en) | Concrete pump truck pumping double-main oil cylinder automatic high-low pressure switching and equidirectional telescoping hydraulic device | |
CN103671316A (en) | Pumping hydraulic system and pumping equipment | |
CN110094382B (en) | Hydraulic control system of quick-change device | |
CN210371401U (en) | Continuous pressurization system of oil circuit | |
CN110242627B (en) | Quick propulsion system of filter press | |
CN108730151B (en) | Hydraulically-driven high-pressure grouting pump | |
CN102092126A (en) | Device for activating a double action hydraulic piston of an injection moulding machine | |
US20170002840A1 (en) | Fluid pressure system, pressure accumulation method of accumulator, and operation method of fluid pressure actuator | |
CN104481944A (en) | Depressurizing system and engineering machinery | |
CN101514948B (en) | Quick pressurization system for steel pipe hydrostatic tester | |
CN203641145U (en) | Hydraulic block capable of realizing double pistons retreating in conveying system | |
RU2695169C1 (en) | Device for conversion of energy of liquid pressure into energy of compressed gas | |
RU2725349C1 (en) | Device for gas compression in double-acting cylinders with hydraulic control | |
CN212455008U (en) | Accelerating pressurization system | |
CN210637307U (en) | Hydraulic control system for driving oil cylinder | |
CN215927970U (en) | Oil drain valve, energy storage device, hydraulic system and operation machine | |
CN206681410U (en) | It is a kind of to clean the high-pressure grout injector for preventing blocking at any time | |
RU2206456C2 (en) | Hydraulic press | |
CN208749695U (en) | A kind of reciprocating-type supercharger for preventing from letting out in pressurized cylinder | |
CN102410185A (en) | Plunger type high-pressure water pump system and high and low-pressure mode switching method thereof | |
KR100563835B1 (en) | Opened loop of Oil pressure control system controlled by operating cylinder for concrete pump car |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20121108 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171119 |