RU196183U1 - Hydraulic system hydraulic press - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к вспомогательным агрегатам гидросистем технологических машин и предназначена для автоматического регулирования давления в гидросистемах гидравлических прессов. Гидравлическая система пресса содержит бак, гидроклапаны и гидроцилиндры, между которыми осуществлена разводка гнутыми патрубками из нержавеющей стали. Предусмотрен регулятор давления, состоящий из корпуса, в котором выполнены входной и выходной каналы. Во входной канал подается рабочая жидкость из бака. На выходе из регулятора расположен выходной канал, из которого рабочая жидкость попадает в гидроцилиндры пресса. Каналы связаны между собой гнутыми патрубками из нержавеющей стали. Регулятор давления содержит винт с приводом в виде шагового двигателя, пружину и активный элемент регулятора в виде стального шарика, образующего с корпусом проходную щель. В результате обеспечивается повышение точности регулирования давления в гидросистеме. 1 ил.The utility model relates to auxiliary units of hydraulic systems of technological machines and is intended for automatic pressure control in hydraulic systems of hydraulic presses. The hydraulic system of the press contains a tank, hydraulic valves and hydraulic cylinders, between which bent stainless steel pipes are routed. A pressure regulator is provided, consisting of a housing in which the input and output channels are made. In the inlet channel is the working fluid from the tank. An outlet channel is located at the outlet of the regulator, from which the working fluid enters the press hydraulic cylinders. The channels are interconnected by bent stainless steel pipes. The pressure regulator comprises a screw with a drive in the form of a stepper motor, a spring and an active element of the regulator in the form of a steel ball forming a passage gap with the housing. The result is an increase in the accuracy of regulation of pressure in the hydraulic system. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к вспомогательным агрегатам гидросистем технологических машин и предназначена для автоматического регулирования давления в гидросистемах гидравлических прессов. The utility model relates to auxiliary units of hydraulic systems of technological machines and is intended for automatic pressure control in hydraulic systems of hydraulic presses.

Известна гидросистема пресса (РФ, 1438964, В30В 15/16, публ. 23.11.88), содержащая гидравлические поршневые цилиндры первой и второй ступеней прессования, гидравлический поршневой цилиндр для подъема и опускания крышки, насос и распределители. В гидросистему установлены гидрозамок с регулируемой пружиной на штоковой полости цилиндра подъема и опускания крышки, реле давления на напорной магистрали и насосе и двухпозиционный распределитель для соединения штоковых полостей цилиндров первой и второй ступеней прессования с входом гидрозамка и напорной магистралью насоса. В результате осуществляется работа всех механизмов в заданной последовательности без дросселирования жидкости. Устройство позволяет снизить динамические нагрузки и тепловые потери.A known hydraulic press system (RF, 1438964, B30V 15/16, publ. 11/23/88), containing hydraulic piston cylinders of the first and second stages of pressing, a hydraulic piston cylinder for raising and lowering the lid, pump and distributors. A hydraulic lock is installed in the hydraulic system with an adjustable spring on the rod end of the cylinder for raising and lowering the lid, a pressure switch on the pressure line and pump and a two-position valve for connecting the rod cavities of the cylinders of the first and second pressing stages with the inlet of the lock and the pressure line of the pump. As a result, all mechanisms work in a given sequence without throttling the liquid. The device allows to reduce dynamic loads and heat losses.

Известно устройство для автоматического регулирования давления в силовом цилиндре гидравлического пресса (РФ, 2278026, В30В 15.22, публ. 20.06.2006). Устройство содержит насос, обратный управляемый клапан, установленный в напорной магистрали, регулятор давления с механизмом управления, подсоединенный к напорной магистрали, и блок управления. Насос соединен напорной магистралью с силовым цилиндром. Регулятор давления выполнен в виде подсоединенного между силовым цилиндром и обратным управляемым клапаном гидроцилиндра с плунжером. Механизм управления регулятором давления выполнен в виде привода вращательного движения, соединенного посредством передачи винт-гайка с плунжером. В полости силового цилиндра установлен датчик давления, электрически соединенный с блоком управления. Привод вращательного движения выполнен с возможностью регулирования частоты вращения. В результате обеспечивается повышение точности регулирования давления и расширение эксплуатационных возможностей.A device for automatically controlling the pressure in the power cylinder of a hydraulic press (RF, 2278026, B30B 15.22, publ. 06/20/2006). The device comprises a pump, a non-return controlled valve installed in the pressure line, a pressure regulator with a control mechanism connected to the pressure line, and a control unit. The pump is connected by a pressure line to the power cylinder. The pressure regulator is made in the form of a hydraulic cylinder with a plunger connected between a power cylinder and a non-return valve controlled by a cylinder. The control mechanism of the pressure regulator is made in the form of a rotational motion drive connected by means of a screw-nut transmission to a plunger. A pressure sensor is installed in the cavity of the power cylinder, which is electrically connected to the control unit. The rotational motion drive is configured to control the rotational speed. The result is improved pressure control accuracy and enhanced operational capabilities.

Известен регулятор давления, описанный в патенте на полезную модель (РФ, 165980, F16K 17/10, публ. 10.11.2016), который содержит: корпус с соосными входным и выходным каналами, внутренний цилиндр с трапецеидальной проточкой и эластичный запорно-регулирующий орган, армированный металлической пружиной.Known pressure regulator described in the patent for a utility model (RF, 165980, F16K 17/10, publ. 10.11.2016), which contains: a housing with coaxial inlet and outlet channels, an inner cylinder with a trapezoidal groove and an elastic locking and regulating body, reinforced with a metal spring.

Недостатком этого устройства является то, что применение его ограничено сравнительно узким диапазоном настраиваемых рабочих давлений и невозможностью регулировки этого диапазона (для каждого нового диапазона необходима замена упруго-регулирующего запорного органа). Кроме того, отсутствие центрирования по наружному диаметру запорно-регулирующего органа может привести к несоосности его с корпусом в момент срабатывания и работы, в результате чего размер кольцевой щели на противоположных точках ее диаметра будет неравномерным, а это приведет к турбулентности, дополнительным потерям и пр.The disadvantage of this device is that its use is limited by a relatively narrow range of adjustable operating pressures and the inability to adjust this range (for each new range, the replacement of an elastic-regulating locking element is necessary). In addition, the lack of centering on the outer diameter of the locking-regulating body can lead to misalignment with the case at the moment of operation and operation, as a result of which the size of the annular gap at opposite points of its diameter will be uneven, and this will lead to turbulence, additional losses, etc.

Известно также устройство для литья металла с кристаллизацией под давлением (RU, 180716, В22Д 17/10, публ. 21.06.2018, патентообладатель - ООО «НПП «Софтавтоматик»), содержащее гидравлическую систему с гидроклапанами и исполнительными механизмами, два соосных встречно-расположенных гидроцилиндра, закрепленных в неподвижных плитах с возможностью перемещения пресс-плунжеров для наложения давления на кристаллизующийся металл, подвижный блок, включающий промежуточную плиту, гидроцилиндр замыкания с мультипликатором давления и клапаном высокого давления, и встроенный гидроцилиндр. Кроме того, оно снабжено телескопическими гидроцилиндрами, обеспечивающими подачу рабочей жидкости к встроенному в подвижный блок гидроцилиндру, а разводка между гидроклапанами и исполнительными механизмами гидравлической системы выполнена гнутыми патрубками из нержавеющей стали.There is also known a device for casting metal with crystallization under pressure (RU, 180716, V22D 17/10, publ. 06/21/2018, patentee - LLC NPP Softavtomatik), containing a hydraulic system with hydraulic valves and actuators, two coaxially opposite hydraulic cylinders mounted in fixed plates with the ability to move the press plungers to apply pressure to the crystallizing metal, a movable block including an intermediate plate, a closing hydraulic cylinder with a pressure multiplier and a high pressure valve Nia, and a built-in hydraulic cylinder. In addition, it is equipped with telescopic hydraulic cylinders that supply the working fluid to the hydraulic cylinder integrated in the movable unit, and the wiring between the hydraulic valves and actuators of the hydraulic system is made of bent stainless steel pipes.

Недостатком данного устройства является метод регулирования давления, который основывается на использовании дискретных клапанов. Такое решение не позволяет осуществлять корректировку давления в режиме реального времени. Также наличие клапанов не позволяет регулировать давление с нужной скоростью и в нужном интервале. Скорость срабатывания клапанов гораздо медленнее, чем процессы, которые протекают в металле во время кристаллизации, поэтому такой подход не может обеспечить управления процессом. Наличие таких клапанов для регулирования давления сильно ограничивает систему управления гидравлическим оборудованием, т.к. они имеют только два положения «открыто» и «закрыто»The disadvantage of this device is the method of regulating pressure, which is based on the use of discrete valves. Such a solution does not allow for real-time pressure correction. Also, the presence of valves does not allow you to adjust the pressure at the right speed and in the right interval. The valve response speed is much slower than the processes that occur in the metal during crystallization, so this approach cannot provide process control. The presence of such pressure control valves greatly limits the control system of hydraulic equipment, as they have only two positions “open” and “closed”

Наиболее близким к предложенному техническому решению является регулятор давления по полезной модели (РФ, 168837, F16K 17/10, публ. 21.02.2017). Полезная модель относится к запорно-регулирующей аппаратуре, предназначенной для регулирования давления в гидросистемах производственных и технологических машин. Технический результат достигнут за счет включения в состав клапана минимум как трех плоских пружин с продольными пазами в местах крепления. Регулятор давления содержит: корпус с соосными входным и выходным каналами, внутренний цилиндр с трапецеидальной проточкой, эластичный запорно-регулирующий орган и плоские пружины с продольными регулировочными пазами.Closest to the proposed technical solution is the pressure regulator according to a utility model (RF, 168837, F16K 17/10, publ. 02.21.2017). The utility model relates to shut-off and control equipment designed to control the pressure in the hydraulic systems of production and technological machines. The technical result is achieved due to the inclusion of at least three flat springs with longitudinal grooves in the mounting points. The pressure regulator contains: a housing with coaxial inlet and outlet channels, an inner cylinder with a trapezoidal groove, an elastic locking and regulating body and flat springs with longitudinal adjustment grooves.

Недостаток в том, что настройка регулятора давления, а, следовательно, и управление расходом рабочей жидкости невозможно в режиме реального времени. Для изменения давления в гидросистеме, необходимо осуществлять управление не регулятором, а гидроагрегатом, т.е. расходом жидкости на входе в регулятор давления, что существенно усложняет процесс регулирования с заданной точность, а в некоторых случаях делает его просто невозможным без соответствующих частотных преобразователей.The disadvantage is that the adjustment of the pressure regulator, and, consequently, the control of the flow of the working fluid is impossible in real time. To change the pressure in the hydraulic system, it is necessary to control not a regulator, but a hydraulic unit, i.e. the fluid flow rate at the inlet to the pressure regulator, which significantly complicates the control process with a given accuracy, and in some cases makes it simply impossible without appropriate frequency converters.

Технический результат заявляемой полезной модели - расширение эксплуатационных возможностей гидросистемы технологических машин за счет повышения точности регулирования давления, как в сторону снижения, так и повышения.The technical result of the claimed utility model is the expansion of the operational capabilities of the hydraulic system of technological machines by increasing the accuracy of pressure regulation, both in the direction of decrease and increase.

Задачей заявляемой полезной модели является создание устройства для регулируемого наложения давления.The objective of the claimed utility model is to create a device for controlled application of pressure.

Для решения поставленной задачи в известную гидросистему, содержащую гидроклапаны и гидроцилиндры, между которыми осуществлена разводка гнутыми патрубками из нержавеющей стали, дополнительно включен регулятор давления, состоящий из корпуса, в котором выполнены два канала, в первый канал (входной) подается из бака рабочая жидкость гидроагрегатом, состоящим из электродвигателя и гидронасоса, а на выходе из регулятора имеется второй канал (выходной), из которого рабочая жидкость попадает в гидроцилиндры пресса, каналы регулятора связанны между собой гнутыми патрубками из нержавеющей стали. Кроме того, регулятор давления содержит винт, привод винта в виде шагового двигателя, пружину, активный элемент регулятора давления в виде стального шарика.To solve this problem, a well-known hydraulic system containing hydraulic valves and hydraulic cylinders, between which wiring is made by bent stainless steel pipes, additionally includes a pressure regulator consisting of a housing in which two channels are made, hydraulic fluid is supplied from the tank to the first channel (inlet) by a hydraulic unit consisting of an electric motor and a hydraulic pump, and at the outlet of the regulator there is a second channel (output) from which the working fluid enters the hydraulic cylinders of the press, the regulator channels are connected between themselves by bent branch pipes from stainless steel. In addition, the pressure regulator includes a screw, a screw drive in the form of a stepper motor, a spring, an active element of the pressure regulator in the form of a steel ball.

При осуществлении процесса прессования с помощью заявляемого устройства появляется возможность, за счет регулятора давления, встроенного в гидросистему, изменять значение давления в гидросистеме в режиме реального времени в соответствии с заданным законом управления и, таким образом, управлять величиной накладываемого давления, что в свою очередь приводит к управлению формированием свойств конечной продукции.When carrying out the pressing process using the inventive device, it becomes possible, due to the pressure regulator built into the hydraulic system, to change the pressure value in the hydraulic system in real time in accordance with a given control law and, thus, control the value of the applied pressure, which in turn leads to to managing the formation of the properties of the final product.

Наличие заявляемого регулятора давления в гидросистеме пресса, позволяет изменять, а значит, и управлять величиной накладываемого давления с высокой точностьюThe presence of the inventive pressure regulator in the hydraulic system of the press allows you to change, and therefore, control the value of the applied pressure with high accuracy

Полезная модель поясняется следующими чертежами:The utility model is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - Схема гидросистемы гидравлического пресса с регулятором давления:FIG. 1 - Diagram of the hydraulic system of a hydraulic press with a pressure regulator:

Фиг. 2 - Конструкция регулятора давленияFIG. 2 - Design of pressure regulator

Гидросистема гидравлического пресса содержит гидроклапаны (1-11) и гидроцилиндры (12-17), между которыми осуществлена разводка гнутыми патрубками (18) из нержавеющей стали, фильтры (19, 20), гидроагрегаты (21, 22), включающие насос и электродвигатель, а также бак (23).The hydraulic system of the hydraulic press contains hydraulic valves (1-11) and hydraulic cylinders (12-17), between which bent pipes (18) are made of stainless steel, filters (19, 20), hydraulic units (21, 22), including a pump and an electric motor, as well as a tank (23).

В гидросистему дополнительно включен регулятор давления (24), состоящий из корпуса (25), в котором выполнены два канала (26 и 27), которые связаны гнутыми патрубками (18) из нержавеющей стали, входной - с баком (23), выходной - с гидроцилиндрами. Кроме того, регулятор содержит винт (28), привод винта в виде шагового двигателя (29). ЭВМ обеспечивает управление зазором в регуляторе в режиме реального времени, Воздействует через привод на пружину (30), которая прижимает активный элемент регулятора давления в виде стального шарика (31) к корпусу регулятора и регулирует площадь проходной щели между корпусом регулятора и его активным элементом. The hydraulic system also includes a pressure regulator (24), consisting of a housing (25), in which two channels (26 and 27) are made, which are connected by bent stainless steel pipes (18), the inlet to the tank (23), and the outlet to hydraulic cylinders. In addition, the controller contains a screw (28), a screw drive in the form of a stepper motor (29). The computer controls the gap in the regulator in real time, acts through the actuator on the spring (30), which presses the active element of the pressure regulator in the form of a steel ball (31) to the regulator body and adjusts the area of the passage gap between the regulator body and its active element.

Управление работой гидросистемы осуществляется в автоматическом режиме от ЭВМ. Для регулируемого наложения давления в управляющей программе предусмотрена возможность управления параметрами шагового двигателя, который вращает винт, тем самым изменяя положение активного элемента регулятора давления, а значит и площадь щели дросселя. Предлагаемый принцип управления обеспечивает широкие пределы регулирования, как по давлению, так и по времени его поддержания.The operation of the hydraulic system is carried out automatically from a computer. For controlled application of pressure in the control program, it is possible to control the parameters of a stepper motor that rotates the screw, thereby changing the position of the active element of the pressure regulator, and hence the area of the choke gap. The proposed control principle provides a wide range of regulation, both in pressure and in the time of its maintenance.

Гидравлическая система работают следующим образом: при включении гидроагрегатов происходит забор рабочей жидкости из бака и ее подача в регулятор давления в зависимости от объема рабочей жидкости, которую необходимо закачать в гидроцилиндры, а, следовательно, создать необходимое давление, система управления, работающая от ЭВМ, в соответствии с параметрами, заданными оператором, регулирует работу шагового двигателя, вращая винт, т.е. регулирует площадь проходной щели между активным элементом (стальным шариком) и корпусом регулятора.The hydraulic system works as follows: when the hydraulic units are turned on, the working fluid is taken from the tank and supplied to the pressure regulator, depending on the volume of the working fluid, which must be pumped into the hydraulic cylinders, and, consequently, the necessary pressure is created, the computer-controlled control system in accordance with the parameters set by the operator, it regulates the operation of the stepper motor by rotating the screw, i.e. adjusts the area of the passage gap between the active element (steel ball) and the regulator body.

Таким образом, реализация полезной модели решает поставленные автором задачи.Thus, the implementation of the utility model solves the problems posed by the author.

Claims (1)

Гидравлическая система гидравлического пресса, содержащая бак с рабочей жидкостью, гидроклапаны и гидравлические цилиндры, между которыми осуществлена разводка гнутыми патрубками из нержавеющей стали, отличающаяся тем, что она снабжена регулятором давления, содержащим корпус, выполненный со входным каналом для поступления рабочей жидкости из бака, связанным посредством гнутых патрубков из нержавеющей стали с баком, и выходным каналом для подачи рабочей жидкости к гидроцилиндрам, связанным посредством гнутых патрубков из нержавеющей стали с гидроцилиндрами, активный элемент в виде стального шарика, размещенного с образованием проходной щели между ним и корпусом, и винт с приводом в виде шагового двигателя, выполненный с возможностью регулирования площади упомянутой проходной щели путем воздействия на пружину, поджимающую стальной шарик к корпусу. The hydraulic system of the hydraulic press containing the tank with the working fluid, hydraulic valves and hydraulic cylinders between which bent stainless steel pipes are routed, characterized in that it is equipped with a pressure regulator comprising a housing made with an inlet for the supply of working fluid from the tank connected by means of bent stainless steel nozzles with a tank, and an output channel for supplying working fluid to hydraulic cylinders connected by stainless steel bent nozzles steel with hydraulic cylinders, an active element in the form of a steel ball placed with the formation of a passage gap between it and the body, and a screw with a drive in the form of a stepper motor, made with the possibility of adjusting the area of the said passage gap by acting on a spring pressing the steel ball to the body.

Images