RU2602934C1 - Hydraulic drive of press moving beam - Google Patents
Hydraulic drive of press moving beam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602934C1 RU2602934C1 RU2015135149/02A RU2015135149A RU2602934C1 RU 2602934 C1 RU2602934 C1 RU 2602934C1 RU 2015135149/02 A RU2015135149/02 A RU 2015135149/02A RU 2015135149 A RU2015135149 A RU 2015135149A RU 2602934 C1 RU2602934 C1 RU 2602934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- pressure
- working
- valve
- pump unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
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.The invention relates to the field of press equipment, and in particular to control devices for hydraulic presses, and can be used to create new and modernize existing hydraulic drives of the movable beam, for example forging and stamping presses, as well as stretching machines.
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].A known hydraulic drive of the press traverse, containing working and return hydraulic cylinders, control valves for these hydraulic cylinders, a pressure line connected to the pressure channel of the high pressure pump unit, a drain line connected to a hydraulic tank under atmospheric pressure, and a device for filling the working cavities of the working hydraulic cylinders when performing idle approach of the movable yoke, consisting of a filling tank equipped with pressure valves (fuse GOVERNMENTAL and overflow), and filling two-line valve with a normally closed flow area, high pressure channel is connected to the working cavities of working cylinders, low-pressure channel - with filling the tank, and the control cavity - with the working cavities return cylinders [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.The filling tank in this case is a low-pressure pneumohydraulic accumulator (usually 0.6 ... 1.0 MPa on an excessive measurement scale), the maximum pressure in which is limited by gas and liquid pressure valves. During the idle period of the approach of the movable crosshead (in this case, the working cavities of the return hydraulic cylinders are connected to the drain using the hydraulic control valve of the control valve and the force required to move the crosshead is relatively small), the working cavities of the working hydraulic cylinders are connected to the cavity of the filling tank and the working the liquid from the filling tank at a high flow rate enters the working hydraulic cylinders, providing at the indicated stage of operation the press is moved traverse with increased speed. As a result, it eliminates the need to use high-pressure pumps in the hydraulic system of the press that can operate at the high pressure necessary for the working and return strokes of the movable beam. During the reverse stroke of the movable traverse, the working fluid from the working hydraulic cylinders is forced through the forced-through passage section of the filling valve into the filling tank. The excess working fluid entering the filling tank from the working hydraulic cylinders (due to the supply of an additional volume of liquid to the working hydraulic cylinders during the movable traverse of the working stroke) is discharged into the hydraulic tank of the press hydraulic system through one of the pressure valves with which the filling tank is equipped, and the mechanical energy of this liquid converted into heat, and then dissipated into the environment.
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.The disadvantage of the considered hydraulic drive is the presence in its composition of the filling tank, which is under gauge pressure. This tank, as a rule, has large dimensions, weight and cost, refers to pressure vessels and poses an increased danger to staff and others. In addition, during the idling approach, the specified drive operates as a battery and, accordingly, the traverse speed at this stage substantially depends on its resistance to movement and is not stable.
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].Closest to the claimed technical solution is the adopted as a prototype hydraulic drive of the movable traverse of the press, made with a control system, containing working and return hydraulic cylinders, control valves for these hydraulic cylinders, a pressure hydraulic line connected to the pressure channel of the high-pressure pump unit, a drain hydraulic line connected to the hydraulic tank under atmospheric pressure, and a device for filling the working cavities of the working hydraulic cylinders when performing idle and the approach of a movable traverse, containing a filling tank, a low-pressure pump unit, the suction line of which is connected to the hydraulic tank, and a two-line filling valve with a normally closed bore, the high-pressure channel of which is connected to the working cavities of the working hydraulic cylinders, the low-pressure channel - with the filling tank and by means of an additional two-valve directional control valve with a pressure head hydraulic line of a low-pressure pump unit and with a hydraulic tank, and the control cavity - with working polo tyami return cylinders [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.In this hydraulic actuator, the low-pressure pumping unit consists of a centrifugal pump, and the high-pressure pumping unit is made in the form of a pneumohydraulic translator. In this case, the low-pressure pump unit is used to create increased pressure in the filling tank, and the energy of the compressed gas from the filling tank is converted in turn by means of a multiplier into the energy of a high-pressure liquid, which is stored using a pneumohydraulic accumulator.
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.The use of a low-pressure pumping unit in a known hydraulic drive does not exclude the necessity of using a filling tank operating at elevated pressure in the hydraulic drive, which is a drawback of this hydraulic drive.
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.In addition, it is impractical to obtain a high-pressure liquid by converting the energy of a low-pressure liquid stream generated by a low-pressure pump unit, first into gas energy in the filling tank, and then again into the liquid energy in the multiplier, but already of high pressure, since any energy conversion It is accompanied by energy losses, which determines the reduced efficiency of the hydraulic drive in question and is also its drawback. In addition, when performing all the working operations on the press (when performing the approach, working and return strokes), the known hydraulic drive works as a battery drive (that is, ultimately, as a throttle drive with an almost constant pressure of the power source) with the inevitable: ) the dependence of the traverse movement speed at any stage of its movement on the resistance forces (with fixed openings of the passage sections of the working windows of the hydraulic valves); b) additional energy losses associated with the fact that the pressure values in the filling tank and in the pneumohydraulic accumulator do not depend on the resistance forces that must be overcome to move the beam, and in most cases significantly exceed the pressure value that is required under current conditions to move traverses with a given speed.
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.When filling the filling tank to a certain level, the liquid from it is discharged into a hydraulic tank under atmospheric pressure, and the mechanical energy of this liquid is converted into heat and then dissipated into the environment.
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.For normal operation of the press, the low-pressure pumping unit of a known hydraulic actuator must provide a sufficiently large flow rate of the working fluid, which complicates the design of the hydraulic actuator. So, with a maximum working pressure of the press equal to 32 MPa and a maximum working pressure in the filling tank equal to 1 MPa, the flow rate of the working fluid provided by the low-pressure pump unit should be approximately 32 times higher than the average value of the high fluid flow rate required for the rhythmic operation of the press. the pressure consumed during the working and return strokes of the movable crosshead of the press.
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.The technical problem solved by the invention is to simplify the hydraulic drive of the movable crosshead of the press by excluding the filling tank from its design while ensuring: a) high-quality filling of the cavities of the working hydraulic cylinders with working fluid (without breaking the continuity of the latter) during the idle approach of the movable crosshead; b) reduced requirements for the value of the flow rate of the working fluid, which must be created using a low-pressure pump unit; c) reduce energy losses during operation of the hydraulic actuator; d) the almost complete absence of a dependence of the speed of movement of the movable crosshead on the forces of resistance to its movement.
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.To solve the problem in the known hydraulic drive of the traverse of the press, made with a control system containing working and return hydraulic cylinders, control valves for these hydraulic cylinders, a pressure hydraulic line connected to the pressure channel of the high pressure pump unit, a drain hydraulic line connected to a hydraulic tank under atmospheric pressure and a device for filling the working cavities of the working hydraulic cylinders when idling the approach of the movable beam, containing According to the invention, the filling valve is made with electro-hydraulic control and a normally open passage section for passing the working fluid in both possible directions, a suction axial low-pressure unit, the suction line of which is connected to the hydraulic tank, and a two-line filling valve, the high-pressure channel of which is connected to the working cavities of the working hydraulic cylinders. and its low-pressure channel is connected directly to the pressure line of the low-pressure pump unit and through itelnogo valve - with hydraulic tank.
В частном случае исполнения гидропривод подвижной траверсы пресса характеризуется следующими отличительными признаками.In the particular case of execution, the hydraulic drive of the movable crosshead of the press is characterized by the following distinctive features.
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.According to the invention, the low-pressure pump unit is equipped with volumetric pumps, the pressure channel of each of which is connected via an individual check valve to the pressure line of the low-pressure pump unit and, with an individual electrically controlled safety valve, to the hydraulic tank.
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.The set of features of the proposed hydraulic actuator, consisting in the fact that the filling valve is made with electro-hydraulic control and a normally open passage for the passage of the working fluid in both possible directions, and its low-pressure channel is connected directly to the pressure head hydraulic line of the low-pressure pump unit and, with a safety valve, to by a hydraulic tank, without using a hydraulic tank of a filling tank, it is possible to ensure: a) high-quality filling of working cavities idrotsilindrov working fluid during idling approach walking beam; b) reduced requirements for the value of the flow rate of the working fluid, which should be provided using a low-pressure pump unit; c) reduction of energy losses during operation of the hydraulic drive.
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.The implementation of the low-pressure pump unit equipped with volumetric pumps, the pressure channel of each of which is connected via an individual non-return valve to the pressure line of the low-pressure pump unit and by means of an individual safety valve with electric control - with a hydraulic tank, makes it possible to ensure almost no dependence of the movable crosshead travel speed during the execution of the approach from the forces of resistance to its movement with an additional lower uu energy losses during operation of the hydraulic drive.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема гидропривода подвижной траверсы пресса.The invention is illustrated by the drawing, which shows a schematic hydraulic diagram of the hydraulic drive of the movable beam of the press.
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.The hydraulic drive of the press traverse contains working
Плунжеры гидроцилиндров 1, 2, 3, 4 соединены с подвижной траверсой 13 пресса.The plungers of the
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.The high-
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.The composition of the
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.The composition of the
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.The
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.According to one embodiment of the hydraulic actuator, the working cavities of the return
Вышеперечисленные клапаны: 14, …, 17, 19 - имеют индивидуальное электрогидравлическое управление. На чертеже эти клапаны показаны в состоянии, когда их проходное сечение закрыто.The above valves: 14, ..., 17, 19 - have individual electro-hydraulic control. In the drawing, these valves are shown in a state where their flow area is closed.
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).For remote monitoring of the pressure in the working cavities of the working
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 естьThe low-
Гидропривод подвижной траверсы пресса работает следующим образом.The hydraulic drive of the traverse press works as follows.
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.In the initial state of the hydraulic actuator, the passage sections of the
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.All volumetric pumps included in the low-
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.The approach stroke of the movable beam 13 (the idle stroke of the beam in the direction of the workpiece to be deformed) (the workpiece is not shown in the drawing) can be made differently depending on what the press is (horizontal or vertical) and what value the resistance to moving the movable beam on compared to potential driving forces. In any case, in order to carry out the approach, the passage section of the
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.The use of the pumps included in the high-
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):If the resistance to movement of the
Qн.пр=Арц·vпр. N.pr Q = A · v pq pr.
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.If the resistance to displacement of the
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.The connection of the working cavities of the return
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.The opening of the valve’s cross-section through which, when approaching the
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).After the tool, mounted on the
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.Thus, if the automatic transition from approaching to the stroke of the press is blocked, then the stop of the
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.To carry out the working stroke, the
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.At the end of the working stroke of the
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.To carry out the reverse stroke of the
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.The stop of the
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.As follows from the above description of the device and operation, the proposed hydraulic drive of the movable crosshead of the press without the use of a filling tank in its design provides: high-quality filling of the cavities of the working hydraulic cylinders with working fluid during idle approach of the movable crosshead, reduced requirements for the value of the flow rate of the working fluid, which should be provided with using a low-pressure pump unit, reducing energy loss during operation and the almost complete absence of speed dependence one approaches the moving crosshead of the forces of resistance to its motion.
Источники информацииInformation sources
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).1. Kornilov V.V., Sinitsky V.M. Hydraulic drive in forging and stamping equipment: Textbook for universities / Ed. N.V. Beekeeper. M .: Mechanical Engineering, 2002 .-- 224 p. (p. 150, fig. 82).
2. Гидропневматический привод пресса от центробежного насоса: патент на полезную модель UA №10202. МПК В30В 15/16. Заявлено 09.03.2005. Опубликовано 15.11.2005.2. Hydropneumatic press drive from a centrifugal pump: patent for utility model UA No. 10202.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015135149/02A RU2602934C1 (en) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | Hydraulic drive of press moving beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015135149/02A RU2602934C1 (en) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | Hydraulic drive of press moving beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2602934C1 true RU2602934C1 (en) | 2016-11-20 |
Family
ID=57759978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015135149/02A RU2602934C1 (en) | 2015-08-19 | 2015-08-19 | Hydraulic drive of press moving beam |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2602934C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764536C1 (en) * | 2021-04-16 | 2022-01-18 | Валерий Владимирович Бодров | Method for controlling the movable traverse of a hydraulic press |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2084348C1 (en) * | 1995-03-23 | 1997-07-20 | Норильский индустриальный институт | Hydraulic press |
UA10202U (en) * | 2005-03-09 | 2005-11-15 | Донбаська Державна Машинобудівна Академія | hydropneumatic drive of press from centrifugal pump |
EP1318906B1 (en) * | 2000-09-20 | 2009-09-30 | LAEIS GmbH | Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof |
RU2515779C1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-05-20 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
RU2528282C1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-09-10 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
-
2015
- 2015-08-19 RU RU2015135149/02A patent/RU2602934C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2084348C1 (en) * | 1995-03-23 | 1997-07-20 | Норильский индустриальный институт | Hydraulic press |
EP1318906B1 (en) * | 2000-09-20 | 2009-09-30 | LAEIS GmbH | Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof |
UA10202U (en) * | 2005-03-09 | 2005-11-15 | Донбаська Державна Машинобудівна Академія | hydropneumatic drive of press from centrifugal pump |
RU2515779C1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-05-20 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
RU2528282C1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-09-10 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2764536C1 (en) * | 2021-04-16 | 2022-01-18 | Валерий Владимирович Бодров | Method for controlling the movable traverse of a hydraulic press |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101655420B1 (en) | Hydraulic Power Cylinder with Booser Pump Equipment | |
CN110307195B (en) | An electro-hydraulic control system for hydraulic bending with a closed pump-controlled asymmetric cylinder | |
US2555427A (en) | Hydraulic pumping system with preloaded hydraulic shock absorber | |
CN201511072U (en) | Hydraulic pressurization system | |
CN111706559B (en) | Quick stamping hydraulic system | |
CN105317766A (en) | Integrated hydraulic open-close machine | |
RU2602934C1 (en) | Hydraulic drive of press moving beam | |
CN113819106A (en) | Mechanical automatic reversing valve and using method thereof | |
RU2528282C1 (en) | Hydraulic drive of press moving beam | |
CN108561347A (en) | A kind of oil cylinder hydraulic control system | |
RU2515779C1 (en) | Hydraulic drive of press moving beam | |
CN105298951A (en) | Aerial work platform and amplitude variation system thereof | |
CN102367818A (en) | Special integrated group valve for electrohydraulic push rod | |
CN101328874B (en) | Hydraulic slurry pump | |
RU2687122C1 (en) | Vertical press moving cross member hydraulic drive | |
CN110454460B (en) | Quick oil cylinder with pressurization function | |
CN104358681A (en) | Variable displacement triple plunger super-pressure pump | |
CN204186569U (en) | A kind of Variable quantity three plunger superpressure pump | |
CN108533537B (en) | Full-hydraulic braking liquid filling valve group and control system thereof | |
RU2598410C1 (en) | Hydraulic drive of press moving beam | |
CN114352591B (en) | Method for hydraulically and synchronously driving weights | |
RU76085U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE DEPTH BAR PUMP | |
CN201103577Y (en) | Simple liquid-controlled device | |
CN203926176U (en) | Integrated hydraulic hoists | |
CN201236777Y (en) | Hydraulic slush pump |