RU2334583C2 - Vertical stamping-hammer with hydraulic drive - Google Patents
Vertical stamping-hammer with hydraulic drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334583C2 RU2334583C2 RU2006103133/02A RU2006103133A RU2334583C2 RU 2334583 C2 RU2334583 C2 RU 2334583C2 RU 2006103133/02 A RU2006103133/02 A RU 2006103133/02A RU 2006103133 A RU2006103133 A RU 2006103133A RU 2334583 C2 RU2334583 C2 RU 2334583C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- cavity
- cylinder
- pressure
- hydraulic
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 35
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 241000251131 Sphyrna Species 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 101100328887 Caenorhabditis elegans col-34 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению.The invention relates to forging and pressing engineering.
Известен вертикальный штамповочный молот с гидроприводом (далее - молот), состоящий из шабота со стойками и направляющими в них, бабы молота, установленной подвижно в направляющих, бака, установленного на стойках, закрепленного в баке цилиндра с поршнем, делящим цилиндр на две полости - поршневую и штоковую, штока, соединяющего поршень с бабой молота, ресивера со сжатым газом, присоединенного к цилиндру со стороны поршневой полости, соединенного через гидролинию, имеющую обратный клапан со штоковой полостью цилиндра, управляемого гидромеханически, разгрузочного клапана, подсоединенного к гидролинии между насосом и обратным клапаном и периодически соединяющего гидролинию с баком [1, с.12-13, рис.4] [2]. Следует отметить, что в молотах описанной конструкции, поставленных в СССР, к штоковой полости подключен гидромеханический компенсатор гидроударов, обеспечивающий снижение давления жидкости, возникающего в штоковой полости в момент штамповки.Known vertical stamping hammer with hydraulic drive (hereinafter referred to as the hammer), consisting of a scabbot with racks and rails in them, a hammer woman mounted movably in the rails, a tank mounted on racks, mounted in a cylinder tank with a piston dividing the cylinder into two cavities - a piston and a rod, a rod connecting the piston to the hammerhead, a receiver with compressed gas connected to the cylinder from the side of the piston cavity, connected through a hydraulic line having a check valve with the rod cavity of the cylinder controlled by the hydromechanical canonically, the discharge valve connected to the hydraulic line between the pump and the check valve and periodically connecting the hose to the tank [1, pages 12-13, Figure 4] [2]. It should be noted that in the hammers of the described construction, delivered in the USSR, a hydromechanical shock absorber is connected to the rod cavity, which reduces the pressure of the liquid that occurs in the rod cavity at the time of stamping.
Недостаток конструкции этого молота - большое время срабатывания механо-гидравлической системы управления работой сливного и разгрузочного клапанов и, как следствие, низкая частота ударов (15-20 уд/мин) и небольшая производительность молота, использование молота преимущественно для одноударной штамповки заготовок инструмента.The design drawback of this hammer is the long response time of the mechano-hydraulic control system for the drain and discharge valves and, as a result, the low frequency of impacts (15-20 beats / min) and the low productivity of the hammer, the use of the hammer mainly for single-impact stamping of tool blanks.
Известен молот [1, с.18-21, рис.8, 9, 11] [3], конструкция которого аналогична описанной конструкции молота ЧССР, но имеющий более высокую частоту ударов с максимальной энергией (50 уд/мин).The hammer is known [1, pp. 18-21, Fig. 8, 9, 11] [3], the construction of which is similar to the described construction of the Czechoslovakian hammer, but having a higher impact frequency with maximum energy (50 beats / min).
Недостаток этого молота - низкая частота ударов для условий многоручьевой штамповки, преобладающей, например, в штамповочных цехах инструментального производства, где преимущественно и эксплуатируют молот.The disadvantage of this hammer is the low frequency of impacts for multi-stamping conditions prevailing, for example, in stamping workshops of tool production, where the hammer is mainly used.
Известен молот [4], у которого штоковая полость цилиндра соединена с источником жидкости под давлением через напорный клапан, управление положением которого (открыт, закрыт) осуществляется двухпозиционным распределителем с электромагнитным управлением, а с баком - через сливной клапан, управление положением которого (закрыт, открыт) осуществляется двухпозиционным распределителем с электромагнитным управлением, но через дополнительный клапан, обеспечивающий соединение и разъединение управляемой полости сливного клапана с источником жидкости под давлением.Known hammer [4], in which the rod cavity of the cylinder is connected to a source of fluid under pressure through a pressure valve, the position of which (open, closed) is controlled by a two-position distributor with electromagnetic control, and with the tank through a drain valve, the position of which is (closed, open) is carried out by a two-position valve with electromagnetic control, but through an additional valve that provides connection and disconnection of the controlled cavity of the drain valve with the source fluids under pressure.
Такая конструкция средств управления соединением штоковой полости с баком и с источником жидкости под давлением не может обеспечить быстрое закрытие сливного клапана на этапе разгона непосредственно перед ударом, что необходимо для создания натяжения тонкого штока в период удара (0,01-0,02 с) с целью сохранения его устойчивости и ослабления сжимающей нагрузки на шток и амортизатор штока. При длительности этапа разгона 0,16-0,18 с закрытие сливного клапана за время, большее 0,02 с, приведет к значительным потерям накопленной при разгоне кинетической энергии в процессе длительного дросселирования жидкости, протекающей из штоковой полости в бак со скоростью 10-20 м/с через медленно закрывающийся клапан. Следующий недостаток этого молота - медленное открытие напорного клапана жидкостью под давлением от источника, поступающей через каналы двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением, который характеризуется небольшим условным проходом ⌀6-8 мм, если он быстродействующий (время переключения - 0,01 с) и большим условным проходом (до 25 мм при переключении за время 0,02-0,08 с), сравнимое с необходимым временем открытия напорного клапана (0,01-0,02 с) и его закрытия (0,01-0,02 с). Избыточное время срабатывания напорного клапана приведет к избыточным гидравлическим потерям за счет дросселирования жидкости, протекающей через медленно изменяющееся проходное сечение клапана, при большей скорости движения бабы молота как перед ударом (до 7 м/с), так и после отскока (до 2,5 м/с).Such a design of the means for controlling the connection of the rod cavity with the tank and with the source of liquid under pressure cannot ensure the quick closing of the drain valve at the acceleration stage immediately before the impact, which is necessary to create the tension of the thin rod during the impact period (0.01-0.02 s) s the purpose of maintaining its stability and weakening the compressive load on the rod and rod shock absorber. With the duration of the acceleration stage 0.16-0.18 s, closing the drain valve for a time longer than 0.02 s will lead to significant losses of kinetic energy accumulated during acceleration during prolonged throttling of the fluid flowing from the rod cavity into the tank at a speed of 10-20 m / s through a slowly closing valve. The next disadvantage of this hammer is the slow opening of the pressure valve with liquid under pressure from a source coming through the channels of the on-off distributor with electromagnetic control, which is characterized by a small nominal pass of ⌀6-8 mm, if it is fast-acting (switching time - 0.01 s) and large a passage (up to 25 mm when switching over a time of 0.02-0.08 s), comparable with the necessary time for opening the pressure valve (0.01-0.02 s) and closing it (0.01-0.02 s). Excessive response time of the pressure valve will lead to excessive hydraulic losses due to the throttling of the fluid flowing through the slowly changing passage section of the valve, at a higher speed of the hammer head both before impact (up to 7 m / s) and after rebound (up to 2.5 m /from).
Известен молот [5], состоящий из шабота со стойками и направляющими в них, бабы молота, установленной подвижно в направляющих; плиты, установленной на стойках, закрепленного на плите цилиндра с поршнем, делящим внутренний объем цилиндра на две полости: поршневую полость цилиндра, постоянно соединенную с емкостью с энергоносителем под давлением, штоковую полость цилиндра - периодически соединяемую то с источником жидкости под давлением через управляемый напорный клапан с управляемой полостью, то со сливным баком через управляемый сливной клапан с управляемой полостью и дополнительно - через обратный клапан с возможностью пропускания жидкости из бака в штоковую полость цилиндра, штока, соединяющего поршень с бабой молота,Known hammer [5], consisting of a Shabot with racks and rails in them, a hammer woman mounted movably in the rails; a plate mounted on racks mounted on a cylinder plate with a piston dividing the internal volume of the cylinder into two cavities: a piston cavity of the cylinder permanently connected to a container with a pressure carrier, a rod cavity of a cylinder — periodically connected to a pressure source through a controlled pressure valve with a controlled cavity, then with a drain tank through a controlled drain valve with a controlled cavity and additionally through a non-return valve with the possibility of passing fluid from the tank to the stem the cavity of the cylinder, the rod connecting the piston to the hammer head,
средств управления работой молотом, включающих первый двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением, управляющий состоянием сливного клапана (открыт, закрыт), второй двухпозиционный распределитель, управляющий состоянием напорного клапана (закрыт, открыт) при автоматической работе молота.hammer control means, including the first on-off valve with electromagnetic control that controls the state of the drain valve (open, closed), the second on-off valve that controls the state of the pressure valve (closed, open) during automatic operation of the hammer.
В созданном молоте [1, с.39, рис.24], имеющем описанную конструкцию для управления напорным клапаном при одиночных ударах с выдержкой подвижных частей в верхнем положении, к его управляемой полости присоединен второй двухпозиционный распределитель с электромагнитным управлением, управление этого молота включают и третий распределитель с электромагнитным управлением, соединяющий при наладке штампа штоковую полость через регулируемый дроссель с баком. Особенность конструкции этого молота в том, что цилиндр имеет в нижней части два отверстия: сливное, соединенное с входным отверстием сливного клапана, и запиточное отверстие, расположенное ниже сливного на расстоянии, меньшем высоты поршня и соединенное с входом напорного клапана; сливной клапан имеет встроенный второй распределитель, соединенный гидролинией с управляющей полостью напорного клапана. Такая конструкция средств управления обеспечивает открытие сливного клапана за 0,005 с для разгона бабы молота перед ударом, его автоматическое закрытие, которое начинается после перекрытия поршнем сменного отверстия и завершается к окончанию штамповки; автоматическое соединение управляемой полости напорного клапана с баком через второй двухпозиционный распределитель в начале открытия сливного клапана (за 0,01 с) и автоматическое открытие напорного клапана (за 0,01-0,02 с) при закрытии сливного клапана. Результат гидравлической обратной связи между сливным и напорным клапаном через второй двухпозиционный распределитель - незначительные потери энергии на дросселирование потока жидкости при открытии и закрытии клапанов. Высокое быстродействие средств управления молотом позволило достичь частоты 70 уд/мин при максимальной энергии ударов.In the created hammer [1, p. 39, Fig. 24], which has the described construction for controlling the pressure valve during single strokes with holding the moving parts in the upper position, a second on-off distributor with electromagnetic control is connected to its controlled cavity, the control of this hammer includes the third distributor with electromagnetic control, which connects the rod cavity through the adjustable throttle to the tank when adjusting the stamp. The design feature of this hammer is that the cylinder has two openings in the lower part: a drain, connected to the inlet of the drain valve, and a feed hole located below the drain at a distance less than the height of the piston and connected to the inlet of the pressure valve; The drain valve has an integrated second distributor connected by a hydraulic line to the control cavity of the pressure valve. This design of the control means ensures that the drain valve is opened in 0.005 s for acceleration of the hammer head before impact, its automatic closure, which begins after the piston closes the replaceable hole and ends by the end of stamping; automatic connection of the controlled cavity of the pressure valve with the tank through the second on-off valve at the beginning of the opening of the drain valve (in 0.01 s) and automatic opening of the pressure valve (in 0.01-0.02 s) when the drain valve is closed. The result of hydraulic feedback between the drain and pressure valves through the second on-off valve is a slight energy loss due to throttling of the fluid flow when opening and closing the valves. The high speed of the controls of the hammer made it possible to achieve a frequency of 70 beats / min with maximum impact energy.
Существенный недостаток этого молота - изменение положения поршня относительно сливного отверстия в цилиндре при изменении закрытой высоты вновь устанавливаемого штампа и связанная с этим необходимость изменения положения цилиндра относительно плиты.A significant drawback of this hammer is the change in the position of the piston relative to the drain hole in the cylinder when the closed height of the newly installed stamp changes and the need to change the position of the cylinder relative to the plate is associated with this.
Известен молот [6], содержащий шабот со стойками, оснащенными направляющими, размещенную с возможностью перемещения в указанных направляющих бабу молота, установленную на стойках плиту с закрепленным на ней цилиндром с поршнем, соединенным посредством штока с бабой молота и разделяющим внутренний объем цилиндра на две полости, одна из которых постоянно соединена с емкостью с энергоносителем под давлением, а другая - выполнена с возможностью периодического соединения с источником жидкости под давлением через напорный клапан и со сливным баком через сливной клапан. При этом противоположная полость цилиндра постоянно соединена с емкостью, заполненной энергоносителем (газом, воздухом, жидкостью) под давлением.Known hammer [6], containing a scabbard with racks equipped with guides, placed with the possibility of movement in the specified guides of the hammer woman, mounted on the racks plate with a cylinder fixed to it with a piston connected by a rod to the hammer woman and dividing the internal volume of the cylinder into two cavities one of which is permanently connected to the container with the energy carrier under pressure, and the other is made with the possibility of periodic connection with a source of liquid under pressure through a pressure valve and with a drain tank through the drain valve. In this case, the opposite cylinder cavity is constantly connected to a container filled with energy (gas, air, liquid) under pressure.
Так как управление работой молота осуществляется через управление состоянием напорного (открыт, закрыт) и сливного (закрыт, открыт) клапанов, то изобретение средства управления этими клапанами подчинено единому изобретательскому замыслу независимо от того, какая полость цилиндра является гидравлической и управляется напорным и сливным клапанами.Since the operation of the hammer is controlled by controlling the state of pressure (open, closed) and drain (closed, open) valves, the invention of the control means for these valves is subject to a single inventive concept, regardless of which cylinder cavity is hydraulic and is controlled by pressure and drain valves.
Техническая задача изобретения - повышение частоты ударов молота с массой бабы молота более 1000 кг, до 90 ударов в минуту при номинальной энергии молота и с увеличивающейся частотой ударов при снижении энергии удара, что необходимо для многоручьевой штамповки заготовок, например, слесарно-монтажного и хирургического инструмента.The technical task of the invention is to increase the frequency of hammer blows with a hammer mass of more than 1000 kg, up to 90 beats per minute with a nominal hammer energy and with an increasing shock frequency with a decrease in impact energy, which is necessary for multi-strand stamping of blanks, for example, fitter's and surgical tools .
Техническая задача решена в конструкции молота, который содержит шабот со стойками, оснащенными направляющими; размещенную с возможностью перемещения в указанных направляющих бабу молота, установленную на стойках плиту с закрепленным на ней цилиндром с поршнем, соединенным посредством штока с бабой молота и разделяющим внутренний объем цилиндра на две полости, одна из которых постоянно соединена с емкостью с энергоносителем под давлением, а другая - выполнена с возможностью периодического соединения с источником жидкости под давлением через напорный клапан и со сливным баком через сливной клапан, при этом молот снабжен первым и вторым двухпозиционными распределителями с электромагнитным управлением, предназначенными для управления, соответственно, сливным и напорным клапанами для обеспечения их открытого или закрытого состояния, третьим распределителем с электромагнитным управлением для соединения при наладке штампа молота другой полости цилиндра через регулируемый дроссель с баком или с источником жидкости под давлением, а также первым и вторым двухпозиционными распределителями с гидравлическим управлением, выполненными с условным проходом, превышающим условный проход, соответственно, первого и второго двухпозиционных распределителей с электромагнитным управлением, при этом напорный и сливной клапаны выполнены с управляемой полостью, первый двухпозиционный распределитель с гидравлическим управлением встроен между первым двухпозиционным распределителем с электромагнитным управлением и управляемой полостью сливного клапана, второй двухпозиционный распределитель с гидравлическим управлением встроен между вторым двухпозиционным распределителем с электромагнитным управлением и управляемой полостью напорного клапана, другая полость цилиндра дополнительно соединена с баком через обратный клапан для обеспечения пропускания в указанную полость жидкости из бака, одно отверстие второго двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением соединено с одним отверстием первого двухпозиционного распределителя посредством первой гидролинии из условия исключения одновременного открытия напорного и сливного клапанов, другое отверстие второго двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением соединено с управляемой полостью напорного клапана посредством второй гидролинии, а другое отверстие первого двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением соединено с управляемой полостью сливного клапана посредством третьей гидролинии.The technical problem is solved in the design of the hammer, which contains a razor block with racks equipped with rails; a hammer woman placed with the possibility of moving in the said guides, a plate mounted on racks with a cylinder fixed to it with a piston connected by a rod to the hammer woman and dividing the internal volume of the cylinder into two cavities, one of which is constantly connected to the container with a pressure carrier, and the other is made with the possibility of periodic connection with a source of liquid under pressure through a pressure valve and with a drain tank through a drain valve, while the hammer is equipped with a first and second two-position ion distributors with electromagnetic control, designed to control, respectively, the drain and pressure valves to ensure their open or closed state, the third distributor with electromagnetic control for connection when setting up a hammer die another cavity of the cylinder through an adjustable throttle with a tank or with a source of liquid under pressure, as well as the first and second two-position valves with hydraulic control, made with a nominal passage exceeding a conditional pass d, respectively, of the first and second on-off valves with electromagnetic control, the pressure and drain valves are made with a controlled cavity, the first on-off valve with hydraulic control is integrated between the first on-off valves with electromagnetic control and the controlled cavity of the drain valve, the second on-off valve with hydraulic control integrated between the second on-off valve with electromagnetic control and controlled by a pressure valve valve, another cylinder cavity is additionally connected to the tank through a non-return valve to ensure that liquid flows from the tank into the specified cavity, one hole of the second on-off valve with hydraulic control is connected to one hole of the first on-off valve by means of the first hydraulic line, from the condition of eliminating the simultaneous opening of the pressure and drain valves, another hole of the second on-off valve with hydraulic control is connected to pack ulation valve cavity pressure through the second hydraulic line, and another hole of the first two-position distributor controlled hydraulically connected to the control chamber of the drain valve through a third hydraulic line.
Если одна из полостей является поршневой полостью цилиндра и соединена с емкостью, в которой энергоносителем является сжатый газ, то другая полость является штоковой полостью цилиндра и попеременно соединяется через сливной и напорный клапаны то с баком, то с источником жидкости под давлением.If one of the cavities is a piston cavity of the cylinder and is connected to a container in which the compressed gas is the energy carrier, then the other cavity is the rod cavity of the cylinder and is alternately connected through the drain and pressure valves to the tank or to the source of liquid under pressure.
Для регулирования длительности прохождения управляющего гидравлического сигнала от второго двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением к управляемой полости напорного клапана во вторую гидролинию встроен дроссель, а для свободного протекания через него жидкости из управляемой полости напорного клапана в бак параллельно дросселю встроен обратный клапан.To regulate the duration of the passage of the control hydraulic signal from the second on-off distributor with hydraulic control to the controlled cavity of the pressure valve, a throttle is built into the second hydraulic line, and for the free flow of liquid through it from the controlled cavity of the pressure valve, a check valve is built in parallel to the throttle in the tank.
Для открытия напорного клапана лишь после закрытия сливного клапана и повышения давления жидкости в штоковой полости цилиндра во вторую гидролинию встроен клапан подключения давления с предварительным управлением и с обратным клапаном, пропускающим жидкость от другого отверстия второго двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением к управляемой полости напорного клапана.To open the pressure valve only after closing the drain valve and increasing the pressure of the liquid in the rod cavity of the cylinder, a pressure connecting valve with a preliminary control and with a check valve passing liquid from the other opening of the second on-off valve with hydraulic control to the controlled cavity of the pressure valve is integrated into the second hydraulic line.
Для снижения скачка давления жидкости в штоковой полости в момент закрытия сливного клапана и обеспечения гарантированного отскока бабы молота вверх после окончания штамповки заготовки к штоковой полости подключен гидроаккумулятор, рабочий объем которого составляет 0,05-0,15 максимального объема рабочей жидкости, вытесняемой из штоковой полости цилиндра.To reduce the pressure jump of the liquid in the rod cavity at the time of closing the drain valve and ensure a guaranteed rebound of the hammer head up after the stamping of the workpiece, a hydraulic accumulator is connected to the rod cavity, the working volume of which is 0.05-0.15 of the maximum volume of the working fluid displaced from the rod cavity cylinder.
При отсутствии гидроаккумулятора, постоянно подсоединенного к штоковой полости, и при наличии гидравлического или гидропневматического аккумулятора, подключенного к источнику жидкости под давлением, штоковая полость дополнительно соединена с источником жидкости под давлением через обратный клапан с меньшим условным проходом, чем у напорного клапана.In the absence of a hydraulic accumulator permanently connected to the rod cavity, and in the presence of a hydraulic or hydro-pneumatic accumulator connected to a source of liquid under pressure, the rod cavity is additionally connected to a source of liquid under pressure through a non-return valve with a smaller nominal passage than a pressure valve.
Для гарантированного плавного гашения остаточной кинетической энергии в конце хода поршня вверх к поршневой полости присоединен пневматический тормозной цилиндр, имеющий поршень со штоком, введенным в штоковую полость цилиндра, при этом поршневая полость тормозного цилиндра соединена каналом с поршневой полостью цилиндра.For guaranteed smooth damping of the residual kinetic energy at the end of the piston stroke upwards, a pneumatic brake cylinder is attached to the piston cavity having a piston with a rod inserted into the cylinder rod cavity, while the piston cavity of the brake cylinder is connected by a channel to the piston cavity of the cylinder.
В случае необходимости изменения кинетической энергии, накапливаемой бабой молота при разгоне за счет расширения газа, сжатого в емкости, емкостью является газовая полость пневмогидравлического аккумулятора, гидравлическая полость которого соединена с источником жидкости через трехпозиционный распределитель с электромагнитным управлением.If it is necessary to change the kinetic energy accumulated by the hammerhead during acceleration due to the expansion of the gas compressed in the tank, the tank is the gas cavity of the pneumohydraulic accumulator, the hydraulic cavity of which is connected to the liquid source through a three-position distributor with electromagnetic control.
Если одной из полостей является штоковая полость цилиндра и она постоянно присоединена к гидравлическому или пневмогидравлическому аккумулятору, а другой полостью является поршневая полость цилиндра, периодически соединяемая или с источником давления жидкости через напорный клапан, или с баком через сливной клапан, то поршневая полость параллельно соединена с источником жидкости гидролинией с обратным клапаном, имеющим условный проход меньший, чем у напорного клапана и соединена со сливным баком через обратный клапан с возможностью пропуска жидкости из бака в поршневую полость цилиндра, при этом источник жидкости имеет гидравлический или гидропневматический аккумулятор.If one of the cavities is the rod cavity of the cylinder and it is constantly connected to the hydraulic or pneumatic-hydraulic accumulator, and the other cavity is the piston cavity of the cylinder, periodically connected either to the fluid pressure source through the pressure valve or to the tank through the drain valve, then the piston cavity is connected in parallel with a liquid source with a hydraulic line with a check valve having a conditional passage smaller than that of the pressure valve and connected to the drain tank through a check valve with the possibility of the passage of fluid from the tank into the piston cavity of the cylinder, while the fluid source has a hydraulic or hydropneumatic accumulator.
Основные отличительные признаки молота предложенной конструкции в том, что молот снабжен первым и вторым двухпозиционными распределителями с электромагнитным управлением, предназначенными для управления, соответственно, сливным и напорным клапанами для обеспечения их открытого или закрытого состояния, третьим распределителем с электромагнитным управлением для соединения при наладке штампа молота другой полости цилиндра через регулируемый дроссель с баком или с источником жидкости под давлением, а также первым и вторым двухпозиционными распределителями с гидравлическим управлением, выполненными с условным проходом, превышающим условный проход, соответственно, первого и второго двухпозиционных распределителей с электромагнитным управлением, при этом напорный и сливной клапаны выполнены с управляемой полостью, первый двухпозиционный распределитель с гидравлическим управлением встроен между первым двухпозиционным распределителем с электромагнитным управлением и управляемой полостью сливного клапана, второй двухпозиционный распределитель с гидравлическим управлением встроен между вторым двухпозиционным распределителем с электромагнитным управлением и управляемой полостью напорного клапана, другая полость цилиндра дополнительно соединена с баком через обратный клапан для обеспечения пропускания в указанную полость жидкости из бака, одно отверстие второго двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением соединено с одним отверстием первого двухпозиционного распределителя посредством первой гидролинии из условия исключения одновременного открытия напорного и сливного клапанов, другое отверстие второго двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением соединено с управляемой полостью напорного клапана посредством второй гидролинии, а другое отверстие первого двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением соединено с управляемой полостью сливного клапана посредством третьей гидролинии.The main distinguishing features of the hammer of the proposed design is that the hammer is equipped with the first and second on-off distributors with electromagnetic control, designed to control, respectively, the drain and pressure valves to ensure their open or closed state, the third distributor with electromagnetic control for connection when setting up the hammer stamp another cylinder cavity through an adjustable throttle with a tank or with a source of liquid under pressure, as well as the first and second two-position hydraulically controlled distributors, made with a conditional passage exceeding the conditional passage, respectively, of the first and second on-off valves with electromagnetic control, while the pressure and drain valves are made with a controlled cavity, the first on-off valve with hydraulic control is integrated between the first on-off valve with electromagnetic control and cavity-controlled drain valve, second on-off valve with hydraulic control is integrated between the second on-off valve with electromagnetic control and the controlled cavity of the pressure valve, the other cylinder cavity is additionally connected to the tank through a check valve to allow liquid to pass from the tank into the specified cavity, one hole of the second on-off valve with hydraulic control is connected to one hole of the first on-off valve by means of the first hydraulic line from the condition of exclusion of the simultaneous opening of the pressure and drain o valves, another opening of the second on-off valve with hydraulic control is connected to the controlled cavity of the pressure valve through the second hydraulic line, and the other hole of the first on-off valve with hydraulic control is connected to the controlled cavity of the drain valve through the third hydraulic line.
Двухпозиционный распределитель с гидравлическим управлением обеспечивает расход жидкости в 5-10 раз больший, чем быстродействующий двухпозиционный распределитель с гидравлическим управлением при одинаковой разнице давлений между входом и выходом, вследствие чего пропорционально сокращается время закрытия и открытия сливного и напорного клапанов.A two-position valve with hydraulic control provides a flow rate of 5-10 times greater than a fast-acting two-position valve with hydraulic control with the same pressure difference between the inlet and outlet, which consequently reduces the closing and opening times of the drain and pressure valves.
Соединение первой гидролинией одного отверстия второго двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением с одним отверстием первого двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением обеспечивает открытие напорного клапана при закрытом сливном и открытие сливного клапана при закрытом напорном, что исключает сброс жидкости из источника в бак.The connection by the first hydraulic line of one opening of the second on-off distributor with hydraulic control with one opening of the first on-off distributor with hydraulic control ensures the opening of the pressure valve with the drain closed and the drain valve with the pressure closed, which eliminates the discharge of liquid from the source into the tank.
Наличие во второй гидролинии регулируемого дросселя с обратным клапаном обеспечивает быстрое открытие напорного клапана и регулирование времени закрытия клапана для исключения значительных импульсов давления и их вредного воздействия на гидролинии и источник жидкости.The presence of an adjustable throttle with a check valve in the second hydraulic line ensures quick opening of the pressure valve and regulation of the valve closing time to eliminate significant pressure pulses and their harmful effects on the hydraulic lines and the fluid source.
На фиг.1 показана конструкция молота с поршневой полостью, заполняемой сжатым газом и штоковой - заполняемой жидкостью.Figure 1 shows the design of the hammer with a piston cavity filled with compressed gas and rod - filled with liquid.
На фиг.2 - молот с дополнительным обратным клапаном, встроенным параллельно напорному клапану и с гидропневматическим аккумулятором с регулируемым объемом газа.Figure 2 - hammer with an additional non-return valve integrated parallel to the pressure valve and with a hydropneumatic accumulator with an adjustable gas volume.
На фиг.3 - молот со встроенным во вторую гидролинию клапаном подключения давления.Figure 3 - hammer with built-in pressure relief valve in the second hydraulic line.
На фиг.4 - молот с поршневой полостью, подсоединяемой к источнику жидкости для разгона бабы молота перед ударом.Figure 4 - hammer with a piston cavity connected to a source of fluid to disperse the hammer head before impact.
Техническая задача решена в конструкции вертикального штамповочного молота с гидроприводом, который состоит из шабота 1 (фиг.1) со стойками 2 и направляющими 3 в них, бабы 4 молота, установленной подвижно в направляющих 3; плиты 5, установленной на стойках 2, закрепленного на плите цилиндра 6 с поршнем 7, делящим внутренний объем цилиндра на две полости: поршневую полость 8 цилиндра, постоянно соединенную с емкостью 9 с энергоносителем под давлением, штоковую полость 10 цилиндра, периодически соединяемую то с источником жидкости 11 под давлением через управляемый напорный клапан 12 с управляемой полостью 13, то со сливным баком 14 через управляемый сливной клапан 15 с управляемой полостью 16 и дополнительно - через обратный клапан 17 с возможностью пропускания жидкости из бака 14 в штоковую полость 10 цилиндра, штока 18, соединяющего поршень с бабой 4 молота; уплотнения 19 штока относительно цилиндра, первого двухпозиционного распределителя 20 с электромагнитным управлением 21, управляющего состоянием сливного клапана 15 (открыт, закрыт), второго двухпозиционного распределителя 22 с электромагнитным управлением 23, управляющего состоянием напорного клапана 12 (закрыт, открыт), третьего распределителя 24 с электромагнитным управлением 25а и 25b, соединяющего при наладке штампа штоковую полость 10 через регулируемый дроссель 26 с баком 14 или с источником давления жидкости; между первым двухпозиционным распределителем 20 и управляемой полостью 16 сливного клапана 15 встроен первый двухпозиционный распределитель 27 с гидравлическим управлением, имеющий значительно больший условный проход, чем у первого двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением; между вторым двухпозиционным распределителем 22 и управляемой полостью 13 напорного клапана 12 встроен второй двухпозиционный распределитель 28 с гидравлическим управлением, имеющий значительно больший условный проход, чем у второго двухпозиционного распределителя 22 с электромагнитным управлением, отверстие Т второго двухпозиционного распределителя 28 с гидравлическим управлением соединено с отверстием В первого двухпозиционного распределителя 27 с гидравлическим управлением первой гидролинией 29; отверстие Р второго двухпозиционного распределителя 28 с гидравлическим управлением соединено с управляемой полостью 13 напорного клапана 12 второй гидролинией 30; отверстие Т первого двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением соединено с управляемой полостью 16 сливного клапана 15 третьей гидролинией 31.The technical problem is solved in the design of a vertical stamping hammer with a hydraulic actuator, which consists of a Shabot 1 (Fig. 1) with
Для снижения импульса давления жидкости, возникающего в штоковой полости 10, к ней подключен гидроаккумулятор 36 (фиг.1), рабочий объем которого составляет 0,05-0,15 максимального объема рабочей жидкости, вытесняемой из штоковой полости 10 цилиндра 6. При наличии гидроаккумулятора 36 молот может работать с насосным безаккумуляторным приводом.To reduce the pressure pulse of the fluid arising in the
Для регулирования времени прохождения управляющего импульса через вторую гидролинию 30 в нее встроен дроссель 32 (фиг.2), а параллельно ему - обратный клапан 33 с возможностью протекания через него жидкости из управляемой полости 13 напорного клапана 12 в бак 14.To control the passage of the control pulse through the second
Для гарантированного открытия клапана 12 только после появления высокого давления жидкости в штоковой полости 10 к концу хода разгона после закрытия сливного клапана 15 во вторую гидролинию 30 (фиг.3) встроен клапан 34 подключения давления с предварительным управлением и с обратным клапаном 35, пропускающим жидкость от отверстия Р второго двухпозиционного распределителя 28 с гидравлическим управлением к управляемой полости 13 напорного клапана 12.To guarantee the opening of
При наличии у источника жидкости 11 гидравлического или гидропневматического аккумулятора 38 гидроаккумулятор 36 может отсутствовать, но для снижения импульса давления жидкости в штоковой полости 10 при закрытии сливного клапана в конце хода разгона бабы молота штоковая полость дополнительно соединена с источником жидкости под давлением через обратный клапан с меньшим условным проходом, чем у напорного клапана, так как напорный клапан с меньшим условным проходом имеет меньшую массу и инерционность подвижного клапана и обеспечивает более быстрое перетекание жидкости из штоковой полости 10 в аккумулятор 38, чем через напорный клапан 13, открываемый импульсом с давлением, в 1,6-1,7 раза большим, чем давление у источника 11.If the source of
Для гарантированного торможения без разрушения цилиндра 6 в конце хода бабы 4 молота вверх или для торможения поршня 7 со штоком при обрыве штока 18 к поршневой полости присоединен пневматический тормозной цилиндр 39, имеющий поршень 40 со штоком 41, введенным в поршневую полость 8, при этом поршневая полость 42 тормозного цилиндра 39 соединена каналом 43 с поршневой полостью 8 цилиндра 6.For guaranteed braking without destroying the
Для регулирования давления газа в поршневой полости 8 и, соответственно, максимальной кинетической энергии бабы 4 молота, накапливаемой при разгоне перед ударом, емкость со сжатым газом является пневмогидравлическим аккумулятором 44, гидравлическая полость которого соединена с источником 11 жидкости через трехпозиционный распределитель 45 с электромагнитным управлением. При необходимости повышения давления в поршневой полости 8 включением электромагнитного управления распределителя 45 аккумулятор 44 соединяют с источником 11 жидкости под давлением, а для снижения давления - с баком 14.To regulate the gas pressure in the
В случае привода молота от источника 11 при высоком давлении жидкости (20-32 МПа) и при насосно-аккумуляторном приводе конструктивно может оказаться целесообразным разгон бабы 4 молота при подаче жидкости высокого давления в поршневую полость 8 цилиндра 6 (фиг.4). В этом случае предпочтительным является присоединение к штоковой полости 10 пневмогидравлического или гидравлического аккумулятора 46. К штоковой полости 10 можно подсоединять емкость 9 со сжатым газом, но появятся значительные утечки газа через уплотнение 19 подвижного штока 18.In the case of the drive of the hammer from the
Исходное положение перед ударом - баба 4 молота и поршень 7 вверху. При включении электромагнитного управления 21 (фиг.1-3) двухпозиционный распределитель 20 занимает левое положение и переключает двухпозиционный распределитель 27 в левое положение, управляющая полость 16 сливного клапана 15 соединяется с баком 14 через гидролинию 29, под действием давления жидкости из штоковой полости 10 сливной клапан 15 открывается, происходит разгон бабы молота. В процессе разгона отключается электромагнитное управление 21, двухпозиционные распределители 20 и 27 возвращаются в исходное положение, сливной клапан 15 закрывается. До закрытия сливного клапана 15 включается электромагнитное управление 23, переключая двухпозиционные распределители 22 и 28 влево, управляющая полость 13 напорного клапана 12 соединяется с баком 14, клапан 12 открывается под действием давления жидкости от источника 11 и соединяет штоковую полость 10 с источником 11, обеспечивая ход бабы молота вверх после совершения удара. Если клапан 15 закрылся до окончания разгона, то жидкость из штоковой полости 10 перетекает в аккумулятор 36 (фиг.1,3) или через обратный клапан 37 (фиг.2) - в аккумулятор 38.The initial position before the strike - a
После разгона бабы 4 при ходе вверх выключается электромагнитное управление 23, в исходное положение возвращаются двухпозиционные распределители 22 и 28, закрывается клапан 12, поршень 7 движется под действием кинетической энергии бабы 4, жидкость в штоковую полость всасывается из бака через обратный клапан 17, происходит торможение бабы 4 при ходе вверх за счет превращения кинетической энергии в потенциальную энергию сжатого в полости 8 и емкости 9 газа и положения бабы 4. Возможный остаток кинетической энергии при большом коэффициенте отскока при штамповке гасится тормозным цилиндром 39.After acceleration of the
При работе молота, у которого поршневая полость 8 периодически соединяется то с источником 11, то с баком 14 (фиг.4), после включения электромагнитного управления 23 открывается напорный клапан 13 и происходит разгон бабы 4 под действием на поршень 7 давления жидкости, поступающей из аккумулятора 38, а ход вверх происходит под действием давления жидкости в штоковой полости 10 от аккумулятора 46 после отключения электромагнитного управления 23, включения электромагнитного управления 21, закрытия напорного клапана 12, открытия сливного клапана 15. Поглощение остаточной кинетической энергии происходит после выключения электромагнитного управления 21 и закрытия сливного клапана 15 за счет вытеснения жидкости из полости 8 через обратный клапан 37 в аккумулятор 38. Остаточная кинетическая энергия может поглощаться тормозным цилиндром 47.When the hammer, in which the
КПД молота предложенной конструкции выше, чем у молотов известных конструкций за счет быстродействия двухпозиционного распределителя 27 и 28 и гидролинии 29, исключающей состояние «открыт» одновременно у напорного 12 и сливного 15 клапанов. Эти качества молота обеспечивают и достижение высокой частоты ударов (80-90 ударов в минуту) при максимальной энергии и высоком КПД.The efficiency of the hammer of the proposed design is higher than that of the hammers of known structures due to the speed of the on-off
Источники информацииInformation sources
1. Бочаров Ю.А., Хорычев А.А. Гидравлические штамповочные молоты и пресс-молоты. М.: НИИМАШ, 1974.1. Bocharov Yu.A., Khorychev A.A. Hydraulic stamping hammers and press hammers. M .: NIIMASH, 1974.
2. Патент ЧССР №113326 от 30.07.63.2. Patent of Czechoslovakia No. 113326 dated July 30, 63.
3. Патент ФРГ №1095631 от 13.05.55.3. The Federal Republic of Germany patent No. 1095631 dated 05/13/55.
4. А.с. SU 1532174 от 06.05.87.4. A.S. SU 1532174 dated 05.06.87.
5. А.с. SU 405254 от 03.02.71.5. A.S. SU 405254 dated 03.02.71.
6. Патент DE №3527201 С1 от 30.07.85.6. DE patent No. 3527201 C1 of 07.30.85.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103133/02A RU2334583C2 (en) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Vertical stamping-hammer with hydraulic drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103133/02A RU2334583C2 (en) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Vertical stamping-hammer with hydraulic drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006103133A RU2006103133A (en) | 2007-08-20 |
| RU2334583C2 true RU2334583C2 (en) | 2008-09-27 |
Family
ID=38511635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006103133/02A RU2334583C2 (en) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Vertical stamping-hammer with hydraulic drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2334583C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2409446C1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Hydraulicalyy driven vertical die hammer |
| WO2014062095A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Молот" | Forge hammer with a hydraulic drive |
| RU2531772C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РОПАТ" | Method to control hydrohammer |
| RU2574623C1 (en) * | 2014-08-14 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Vertical die hammer with hydraulic drive |
| RU2614829C1 (en) * | 2016-02-04 | 2017-03-29 | Общество с ограниченной ответственностью "РОПАТ" | Hydraulic motor for pile-driving hammer |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3527201C1 (en) * | 1985-07-30 | 1986-10-02 | Langenstein & Schemann GmbH, 8630 Coburg | Device for detecting the rebound impact of a forging machine |
| US20040134254A1 (en) * | 2001-05-10 | 2004-07-15 | Anders Dahlberg | Method employing high kinetic energy for working of material |
-
2006
- 2006-02-03 RU RU2006103133/02A patent/RU2334583C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3527201C1 (en) * | 1985-07-30 | 1986-10-02 | Langenstein & Schemann GmbH, 8630 Coburg | Device for detecting the rebound impact of a forging machine |
| US20040134254A1 (en) * | 2001-05-10 | 2004-07-15 | Anders Dahlberg | Method employing high kinetic energy for working of material |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2409446C1 (en) * | 2009-12-03 | 2011-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ГОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Hydraulicalyy driven vertical die hammer |
| RU2531772C2 (en) * | 2012-08-15 | 2014-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "РОПАТ" | Method to control hydrohammer |
| WO2014062095A1 (en) * | 2012-10-19 | 2014-04-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Молот" | Forge hammer with a hydraulic drive |
| RU2574623C1 (en) * | 2014-08-14 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Vertical die hammer with hydraulic drive |
| RU2614829C1 (en) * | 2016-02-04 | 2017-03-29 | Общество с ограниченной ответственностью "РОПАТ" | Hydraulic motor for pile-driving hammer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006103133A (en) | 2007-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101983614B1 (en) | Method for switching between striking stroke lengths of a percussive tool striking piston | |
| RU2334610C2 (en) | Control valve, impactor and method of impactor operation cycle control | |
| JPH05146976A (en) | Liquid-operated shock device | |
| EP1697089B1 (en) | Impact tool | |
| KR20100024374A (en) | Method and device for controlling the synchronization of cylinder/piston units and for reducing pressure peaks during forming and/or fineblanking on a fineblanking or stamping press | |
| RU2059045C1 (en) | Pile-driving hydraulic beater | |
| CA1056224A (en) | Method and apparatus for the shock pressure shaping | |
| JP2005530618A (en) | Hydraulic controller for scrap shear drive hydraulic system etc. | |
| US4945998A (en) | Hydraulic impact tool | |
| JP6815106B2 (en) | Equipment and methods for reducing cutting impact in precision punching presses | |
| RU2334583C2 (en) | Vertical stamping-hammer with hydraulic drive | |
| JP2017013132A5 (en) | ||
| CN106457357A (en) | Striking unit and method for material processing by the use of high kinetic energy | |
| US4479551A (en) | Actuator for a hydraulic impact device | |
| US3898834A (en) | High energy forging press | |
| CN101927478A (en) | Hydraulic impact equipment | |
| US4150603A (en) | Fluid operable hammer | |
| US4190202A (en) | High pressure pulsed water jet | |
| CN101337257A (en) | Water press large-pressure instant load-missing control method | |
| CA2608067C (en) | Impulse generator and method for impulse generation | |
| US3999384A (en) | Thrust generator | |
| RU2409446C1 (en) | Hydraulicalyy driven vertical die hammer | |
| US4344313A (en) | Hydropunch for use in a press | |
| JPH03104570A (en) | Impulsive motion protecting device | |
| KR20100119999A (en) | A valve system for a breaker |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100204 |