Вопрос. Гидрооборудование прессов с маслонасосным приводом, принцип действия и конструктивная схема

КОМПОНОВКА ГИДРООБОРУДОВАНИЯ ПРЕССА С МАСЛОНАСОСНЫМ ПРИВОДОМ

Гидрооборудование для маслонасосного привода пресса обычно поставляют специализированные заводы. В гидросистеме пресса гидрооборудование должно обеспечить осуществление холостого хода с большой скоростью; выполнение рабочего хода с требуемой скоростью при минимальной мощности установленных насосов и электродвигателей; в случае необходимости выдержку изделия под давлением; плавное падение давления в цилиндре до начала обратного хода; разгрузку насоса во время пауз; возможность регулирования давления и т. п.

Все перечисленное выше не является обязательным для каждого гидропресса и зависит от назначения машины.

Схема привода пресса от насоса постоянной подачи без ускоренного холостого хода показана на рис. 21.14, а. В систему привода входит фильтр 1, насос 2 (Q= const) и предохранительный клапан 3. Трехпозиционный золотниковый распределитель 4, имеющий ручное управление, позволяет направлять поданное насосом масло к полостям S₁ и S₂ поршневого цилиндра 5. Ско­рости холостого и рабочего ходов одинаковы. Скорость обратного хода поршня значительно больше скорости рабочего хода, так как S₁ > S₂. Количество масла, подаваемого из полости S₁, во время обратного хода, больше количества масла, подаваемого насосом. Это надо учитывать при определении проходных сечений клапанов, распределителей и соответствующего участка трубопровода. Такая система, не дающая ускоренного холостого хода, применяется в прессах усилием до 0,1—0,15 МН или в прессах, у которых холостой ход мал.

 

 

Рис. 21.14. Схемы привода пресса от насоса

 

Проходные сечения труб нагнетательных трубопроводов устанавливают по допустимой скорости потока масла 3—6 м/с. Для вса­сывающих и сливных трубопроводов допустимая скорость масла 0,75—1,5 м/с.

Схема привода пресса от насоса постоянной подачи с ускоренным холостым ходом представлена на рис. 21.14, б. Здесь цилиндр 5 снабжен небольшим плунжером 6 для ускоренного холо­стого хода. Полость S₃ намного меньше полости S₁. Во время хо­лостого хода насос подает масло в полость S₃, полость S₁ наполняется рабочей жидкостью через управляемый обратный клапан 9 (наполнительный клапан) из бака 8 самотеком. Когда давление в полости S₃ увеличится, включается последовательный клапан 7: масло от насоса поступает в полости S₁ и S₃, происходит рабо­чий ход. Во время обратного хода масло из полости S₃ возвращается в резервуар через распределитель 4. Масло из полости S₁ возвращается в бак 8 через клапан 9, который открыт вследствие наличия давления в полости S₂. Так как в бак 8 подается больше масла, чем забирается, то он снабжен сливом излишков масла в резервуар насоса. Часто плунжер 6 заменяется двумя боковыми цилиндрами поршневого типа. Такой привод применяется для горизонтальных прессов и прессов небольшого тоннажа.

При достаточно большой массе подвижных частей и вертикальном расположении станины пресса применяют обычный поршневой цилиндр.

Во время холостого хода необходимо обеспечивать хорошее заполнение цилиндра. Для этого наполнительный клапан часто крепят непосредственно к цилиндру пресса и располагают внутри бака наполнения. Иногда масло в баке находится под давлением воздуха или азота (р = 0,4 МПа). Наполнительный клапан рассчитывают на скорость течения масла не выше 1,5 м/с.

С увеличением массы подвижных частей возрастающая скорость холостого хода препятствует заполнению цилиндра рабочей жидкости. Поэтому в систему вводят тормозной клапан 10 (рис. 21.14), представляющий собой комбинацию обратного и предохранительного клапанов; последний отрегулирован так, что не пропускает масла при давлении, создаваемом массой подвиж­ных частей и напором масла в наполнительном баке 8. При использовании такого клапана можно удерживать поперечину в любом положении, применяя распределитель 4 с открытым центром.

Чтобы кинематическая энергия, накопляемая подвижными ча­стями, перемещающимися со скоростью холостого хода, не пере­давалось в виде ударов заготовке во время ее соприкосновения с ними, надо до этого момента поддерживать рабочую скорость.

В системе (см. рис. 21.14, в) клапан 7, регулирующий последо­вательность движения, управляется не давлением, а кулачком. Кулачок К крепят на подвижной поперечине. Полость S₁ подклю­чается к питанию от насоса при соприкосновении кулачка с кла­паном 7, при этом скорость подвижной поперечины снижается. До этого момента полость S₁ питается маслом через наполнительный клапан 9 из бака 8.

Для лучшего использования мощности электродвигателя часто прибегают к объединению двух насосов: один из них — с большой подачей и низким давлением — используется для холостого хода и малонагруженной части рабочего хода, другой — для нагруженной части рабочего хода (рис. 21.14, г). При малом сопротив­лении движению поперечины подачи насосов Н₁ и Н₂ соединяются. С увеличением преодолеваемого усилия и давления до величины, превышающей давление, установленное клапаном 7, последний направляет масло от насоса Н ₂ в бак. Обратный клапан 11 закрывается, а с помощью рабочего давления, создаваемого насосом Н₁ , клапан 7 остается открытым. Масло, подаваемое насосом Н ₂, возвращается в бак при избыточном давлении, равном нулю. Если давление в системе падает ниже величины, установленной клапа­ном 7, подача насоса Н₂ снова присоединяется к подаче насоса Н₁. Распределитель 4 имеет открытый центр; для предотвращения перегрузки системы служит предохранительный клапан 3.

Насос высокого давления может быть постоянной и переменной подачи. В последнем случае можно в течение продолжительного времени создавать предельное усилие без ощутимого нагрева масла. Иногда эту функцию выполняет насос постоянной, но очень малой подачи.

Достижение компактности, надежности и минимума ухода за смонтированными гидроагрегатами в последние годы часто осуществляется с помощью блочных конструкций. Основой их служат плиты взаимных присоединений отдельных агрегатов. Обе рабочих плоскости таких плит имеют соответствующие расточки под О-образные уплотняющие резиновые кольца. Одна сторона плиты используется для непосредственного подсоединения клапанов или распределителей, другая сторона служит для стыковки труб. Внутренние сверления плит помогают дополнительно уменьшить число потребных подсоединений труб между установленными агрегатами. Использование при этом стандартных размеров агрегатов и мест взаимного подсоединения облегчает осуществление блочных конструкций.

В ряде случаев применяется стыковое соединение различных гидроагрегатов с помощью стяжных болтов без плит взаимного присоединения. Возможна комбинированная блочная конструк­ция. Блочно компонуются распределители, клапаны и маслонасосные установки.