Устройство гидравлического управления в гидравлической системе для работы станка, такого как пресс, для обработки материала любого типа, в частности для работы ножниц для резки металлолома

Номер патента: 6497

Опубликовано: 29.12.2005

Авторы: Пост Карл-Хайнц, Клотер Андреас

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Устройство гидравлического управления в гидравлической системе для работы станка, такого как пресс, для обработки материала любого типа, в частности для работы ножниц для резки металлолома, содержащее гидравлические средства для установки более высокого максимального противодавления на стороне (1.1.1, 1.2.1) кольцевой полости по меньшей мере первого цилиндра (1.1, 1.2) с целью демпфирования удара, отличающееся тем, что при быстром, наподобие удара, перемещении по меньшей мере первого цилиндра (1.1) движение первого главного клапанного элемента (2.4.0) на открытие посредством жиклера (2.4.1.1) замедляется, одновременно давление в кольцевой полости (1.1.1) цилиндра (1.1) ограничивается напорным клапаном (2.4.2), служащим для предварительного управления первым главным клапанным элементом (2.4.0), до давления, установленного на напорном клапане (2.4.2), причем это замедление открытия первого главного клапанного элемента (2.4.0) соответствует созданию ограниченного противодавления для демпфирования удара, а указанное демпфирование удара поддерживается клапаном (2.4.3) предварительного управления, который управляет первым главным клапанным элементом (2.4.0).

2. Устройство гидравлического управления в гидравлической системе для работы станка, такого как пресс, для обработки материала любого типа, в частности для работы ножниц для металлолома, содержащее

гидравлические средства для установки более высокого максимального противодавления на стороне кольцевой полости первого цилиндра для демпфирования удара,

включение ускоренного хода с компенсацией нагрузки, которое использует гидравлическую среду, обычно текущую в бак,

использование гидравлической среды, вытекающей по меньшей мере из одного из гидравлических цилиндров, для привода и движения другого цилиндра при одинаковой производительности насоса, для снижения длительности цикла и повышения производительности пресса при одновременном движении двух цилиндров вверх и

соответствующие гидравлические средства, такие как гидравлическая среда, насосы, бак, цилиндры, клапаны и жиклеры,

отличающееся тем, что

а) при быстром, наподобие удара, перемещении первого цилиндра (1.1) движение первого главного клапанного элемента (2.4.0) на открытие замедляется при помощи жиклера (2.4.1.1), одновременно давление в кольцевой полости (1.1.1) цилиндра (1.1) ограничивается напорным клапаном (2.4.2), служащим для предварительного управления первым главным клапанным элементом (2.4.0), до давления, установленного на напорном клапане (2.4.2), причем это замедление открытия первого главного клапанного элемента (2.4.0) соответствует созданию ограниченного противодавления для демпфирования удара, а указанное демпфирование удара поддерживается клапаном (2.4.3) предварительного управления, который управляет первым главным клапанным элементом (2.4.0),

б) для объединения функции компенсации весовой нагрузки на одном из цилиндров (1.1, 1.2) с функцией включения ускоренного хода предусмотрены второй главный клапанный элемент (2.7.0) в комбинации с колпаком (2.7.1), промежуточной пластиной (2.7.2), напорным клапаном или дросселем, таким как жиклер (2.7.3), и ходовым клапаном (2.7.4), и третий главный клапанный элемент (3.7.0) в комбинации с колпаком (3.7.1), промежуточной пластиной (3.7.2), напорным клапаном или дросселем, таким как жиклер (3.7.3), и ходовым клапаном (3.7.4), в результате давление со стороны кольцевой полости (1.1.1, 1.2.1) на установленную величину больше, чем со стороны основания (1.1.2, 1.2.2), и

в) при одновременном перемещении первого и второго цилиндров (1.1, 1.2) вверх между полостью (1.2.2) основания и кольцевой полостью (1.1.1) предусмотрен клапан (2.5), в результате чего вытекающая из одного из цилиндров (1.1, 1.2) гидравлическая среда может использоваться для перемещения другого цилиндра.

3. Устройство гидравлического управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что клапан (2.4.3) предварительного управления выполнен с возможностью приведения в действие электрически.

4. Устройство гидравлического управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что клапан (2.4.3) предварительного управления выполнен с возможностью приведения в действие при помощи гидравлического управляющего трубопровода.

5. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что между кольцевой полостью (1.1.1) и гидравлическим элементом, таким как колпак (2.4.1), напорный клапан (2.4.2), клапан (2.4.3) предварительного управления и/или промежуточная пластина предусмотрен соединительный трубопровод, в котором расположены дополнительные гидравлические элементы, такие как обратный клапан, ходовой клапан и жиклер.

6. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что между полостью (1.1.2) основания и гидравлическим элементом, таким как колпак (2.4.1), напорный клапан (2.4.2), клапан (2.4.3) предварительного управления и/или промежуточная пластина, предусмотрен соединительный трубопровод, в котором расположены такие дополнительные гидравлические элементы, как обратный клапан, ходовой клапан и/или жиклер.

7. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что предусмотрен по меньшей мере один аккумулятор давления, соединенный по меньшей мере с одним из гидравлических элементов, таким как колпак (2.4.1), напорный клапан (2.4.2), клапан (2.4.3) предварительного управления и/или промежуточная пластина.

8. Устройство гидравлического управления по п.2, отличающееся тем, что при помощи второго главного клапанного элемента (2.7.0) и третьего главного клапанного элемента (3.7.0) и их напорных клапанов или дросселей (2.7.3, 3.7.3), служащих для предварительного управления, может быть установлена разность между давлением в кольцевой полости (1.1.1) и давлением в баке (T).

9. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что к моменту времени перед быстрым, наподобие удара, перемещением цилиндра (1.1) первый клапан (2.1) и клапан (2.4.3) предварительного управления находятся во включенном положении.

10. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что полость (1.2.2) основания цилиндра (1.1) выполнена с возможностью соединения через первый клапан (2.1) с подключением (P1) и напорным трубопроводом, питаемым от насосов.

11. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что кольцевая полость (1.1.1) цилиндра (1.1) выполнена с возможностью разгрузки в направлении к баку через первый главный клапанный элемент (2.4.0).

12. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что ход первого главного клапанного элемента (2.4.0) на открытие при помощи встроенной пружины может быть согласован с объемным потоком гидравлической среды через первый главный клапанный элемент (2.4.0).

13. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что колпаки, промежуточные пластины, напорные клапаны или дроссели и ходовые клапаны (2.7.1, 2.7.2, 2.7.3, 2.7.4 и 3.7.1, 3.7.2, 3.7.3, 3.7.4)

представляют собой узел или устройство предварительного управления, которые в комбинации с соответствующим главным клапанным элементом (2.7.0, 3.7.0) образуют переключаемый напорный клапан с функцией обратного клапана, и

обеспечивают регулировку давления в кольцевой полости одного из цилиндров (1.1, 1.2) относительно давления в его полости со стороны поршня или регулировку давления в кольцевой полости относительно давления в баке.

14. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что для обеспечения ускоренного хода с функцией компенсации нагрузки предусмотрен отдельный клапан.

15. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-14, отличающееся тем, что цилиндр (1.1, 1.2), приводимый в действие вытекающей гидравлической средой, выполнен с возможностью дополнительного приведения в действие при помощи дополнительных гидравлических насосов.

16. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что между полостью (1.1.2) основаэшя и баком (T) установлен второй клапан (2.2), между кольцевой полостью (1.1.1) и подключением (P1) для подачи давления установлен третий клапан (2.3), между полостью (1.2.2) основания и подключением (P2) для подачи давления установлен пятый клапан (3.1), между полостью (1.2.2) основания и баком (T) установлен шестой клапан (3.2), между кольцевой полостью (1.2.1) и подключением (P2) для подачи давления установлен седьмой клапан (3.3), а между кольцевой полостью (1.1.2) и баком (T) установлен восьмой клапан (3.4).

17. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что оно содержит программное обеспечение для управления функциями

демпфирования удара,

включения ускоренного хода с компенсацией нагрузки и

использования гидравлической среды, вытекающей из одного из цилиндров (1.1, 1.2), для привода другого,

при помощи клапанов (2.1, 2.2, 2.3) первого главного клапанного элемента (2.4) с колпаком (2.4.1), жиклером (2.4.1.1), напорным клапаном (2.4.2), клапаном (2.4.3) предварительного управления, клапана (2.5), второго главного клапанного элемента (2.7.0) с колпаком (2.7.1), промежуточной пластиной (2.7.2), напорным клапаном или дросселем (2.7.3) и ходовым клапаном (2.7.4) и клапанов (3.1, 3.2, 3.3, 3.4).

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

006497 Область применения изобретения Изобретение относится к устройству гидравлического управления в гидравлической системе для работы станка, такого как пресс для обработки, такой как прессование и/или резание, материала любого типа, в частности для работы ножниц для резки металлолома. Уровень техники Такие станки, как прессы, в основном содержат стойку, содержащую по меньшей мере один направляемый и закрепленный в ней гидравлический цилиндр для перемещения трамбовки, прессующей или прижимающей материал, по направлению к столу и по меньшей мере один направляемый и закрепленный в ней второй гидравлический цилиндр для перемещения инструмента, осуществляющего конечную обработку материала, например резку, по направлению к неподвижному инструменту в указанном столе, и так называемое устройство гидравлического управления, содержащее бак, насосы, блоки управления, клапанные элементы и жиклеры, а также гидравлическую среду для синхронизированной работы первого и второго цилиндров. Известно наличие в устройстве гидравлического управления средств, которые по меньшей мере в одном из гидравлических цилиндров в конце его рабочего хода, например, после разрезания металлолома создают демпфирующее давление с целью демпфирования так называемого удара при разрезании. Общая проблема, связанная с этими ударами при разрезании, известна давно и подробно рассмотрена в следующих документах: DE 2808091 Аl, 2824176 Аl, 2909118 Аl, 3534487 Аl, 2221290 С 3, 2928777 С 2, 3112393 С 2 И DE 19529134 Аl. Приемлемое и уже используемое решение проблемы указано в ограничительной части независимого пункта формулы изобретения ЕР 0765203 В 1, причем это решение должно быть дополнено следующими отличительными признаками: управляющее давление, соответствующее демпфирующему давлению, может создаваться за счет притока гидравлического масла из полости рабочего цилиндра, расположенной со стороны поршня, через обходной трубопровод в управляющую полость, и в обходном трубопроводе установлен обратный клапан, запирающий вход в полость цилиндра, расположенную со стороны поршня. Работа этого известного устройства гидравлического управления, связанная с демпфированием ударов при разрезании, может быть представлена в виде следующих этапов. 1. Цилиндр вместе с ножом движется вниз. Посредством напорного клапана 54 в полости 12 цилиндра, где находится шток, создается противодавление. Клапан 54 действует вместе с клапаном 31 как двухступенчатый редукционный клапан, причем клапан 31 представляет собой основную ступень. Клапан 38 удерживается пружиной в положении протекания Р-А, так как управляющее давление в трубопроводе 40 к этому моменту времени еще мало. Противодавление в полости, где находится шток, при движении вниз необходимо, чтобы удерживать груз, присоединенный к цилиндру. Без этого противодавления цилиндр под действием веса штока и присоединенного груза G двигался бы быстрее, чем задано расходом насоса. В результате возникло бы разрежение в поршневой полости 10, которое может быть причиной проблем с уплотнениями цилиндра. 2. Цилиндр и соответственно нож соприкасается с материалом. Давление в поршневой полости 10 возрастает, так как цилиндр уже больше не движется. Насос продолжает подавать масло, что ведет к возрастанию давления в поршневой полости 10. Это возрастание давления передается через управляющий трубопровод 62, клапан 58 и трубопровод 40 и переключает клапан 38 в положение А-Т. При этом управляющая полость клапана 31 соединяется через жиклер 21 и клапан 38 с баком и клапан 31 открывается, преодолевая силу пружины. В результате необходимое до сих пор противодавление в кольцевой полости 12 цилиндра резко снижается. Теперь цилиндр может приложить для разрезания материала полную необходимую силу, определяемую произведением давления на площадь поршня. При достижении усилия резания нож разрезает материал. 3. Нож ускоряется пружинящим действием объема масла в поршневой полости. Непосредственно после разрезания давление в поршневой полости 10 сбрасывается вследствие снятия нагрузки. Одновременно клапан 38 из-за отсутствия управляющего давления переключается обратно в основное положение РА. Поток масла, создаваемый ускорившимся цилиндром, частично направляется через жиклер 36 и клапан 38 в управляющую полость клапана 31. Давление со стороны кольцевой полости ограничивается сверху, как в разделе 3.1, посредством двухступенчатого редукционного клапана (54/31). Это противодавление уже обеспечивает демпфирование удара при разрезании. 4. Как указано в описании этапа 2, перед моментом разрезания давление в поршневой полости 10 высоко, а давление в кольцевой полости 12 сбрасывается в направлении к баку. Так как давление в поршневой полости 10 теперь выше, чем в кольцевой полости 12, то масло течет из поршневой полости через трубопровод 68, жиклеры 70 и 36 и обратный клапан 72 в кольцевую полость и тем самым через клапан 31 в бак. Этот поток масла, умноженный на существующее давление, может создавать нежелательную мощность потерь. При разрезании (как описано в этапе 3) давление в поршневой полости 10 сбрасывается, по мень-1 006497 шей мере, частично. Так как давление в поршневой полости 10 упало, а в кольцевой полости создано давление ускорившимся цилиндром, то существует опасность того, что масло не сможет протекать через трубопровод 68. В этом случае будет происходить падение давления в направлении к обратному клапану. Таким образом, трубопровод 68 будет также оказывать противоположное действие вместо поддерживания демпфирования. Далее следует отметить, что для обеспечения желаемого демпфирования удара при разрезании клапан 38 должен быть сначала переключен в основное положение. Для этого давление в трубопроводе 40 (соответственно до этого в поршневой полости 10) должно быть сброшено. Таким образом, в особых случаях масло может не протекать через трубопровод 68 и затем через клапан 38, так как согласно схемной логике для этого в лучшем случае требуются дополнительные средства, а необходимое масло подводится через жиклер 36 к устройству предварительного управления. В соответствии с этим демпфирование удара при разрезании, уже имеющее место в результате этапа 4, должно дополнительно поддерживаться простыми средствами, однако это не представляется возможным без дополнительных средств и требует дополнительных затрат. Уже реализованные в промышленности устройства гидравлического управления с признаками, указанными в ограничительной части ЕР 0765203 В 1 (в соответствии с описанными этапами 1-3), в частности в ножницах для резки металлолома, функционально оправдали себя в отношении демпфирования удара при разрезании, однако они нуждаются в улучшении в смысле комплексной гидравлической проблемы. Что касается технических средств для осуществления функции, описанной в этапе 4, то она могла бы быть реализована лишь частично и при условии применения дополнительных средств. Это, по меньшей мере, означает существенное увеличение затрат. Обзор использования решений, например, в больших, правда работающих непрерывно, канальных пакетировочных прессах, показал, что из DE 4312283 A1 известно устройство управления для гидравлического исполнительного элемента высокой мощности, который под нагрузкой должен перемещаться обратно из выдвинутого рабочего положения, причем нагруженная гидравлическим давлением рабочая полость исполнительного элемента соединена с обратным трубопроводом низкого давления через ходовой клапан, переключаемый гидравлически через управляющий трубопровод, имеющий по меньшей мере одну дроссельную диафрагму. Между ходовым клапаном и дроссельной диафрагмой включен стабилизирующий давление элемент задержки. Если проанализировать принцип действия этого устройства управления в отношении станков указанной выше конструкции, то представляется именно клапанная схема для уменьшения ударов при разгрузке, и давление, сбрасываемое из системы, снижается как можно более мягко, чтобы уменьшить удары в питающий трубопровод. Однако быстрый рост противодавления в цилиндре, а затем его ограничение с помощью этих мер невозможны. Решение существующей проблемы из этого источника не вытекает. Поставленная задача, состоящая в том, чтобы как можно быстрее создать и ограничить противодавление в цилиндре станков указанного типа с учетом специфики их работы, не может быть также решена с помощью устройства согласно ЕР 1186783 А 1. В этом устройстве предусматривается лишь использование масла, вытекающего из одного цилиндра, для общего нагружения давлением и привода второго цилиндра. Такая мера считается известной для выполнения в указанных станках вообще основных функций гидравлического управления. Поэтому следует отметить, что проблема демпфирования удара при разрезании при помощи устройства гидравлического управления для указанных выше прессов, в частности ножниц для резки металлолома, до сих пор не была решена комплексно, в рамках всей гидравлической системы. Таким образом, поставляемый насосами объем гидравлической среды в гидравлическом управлении для таких станков, так прессы, в частности ножницы для разрезания металлолома, ограничивает скорость хода гидравлических цилиндров, так как текущая в бак гидравлическая среда остается, как правило, не использованной. Помимо этого, вертикально работающие гидравлические цилиндры с присоединенным к ним грузом, например инструментом, как в указанных прессах или ножницах, выдвигают к гидравлическому управлению особые требования. Если бы при ходе этих цилиндров вниз, когда происходит выдвигание, кольцевая полость цилиндра просто разгружалась в направлении к баку, то поршни цилиндров могли бы двигаться вниз под действием собственного веса и веса присоединенного груза и,возможно, опережать действие насосов. Это отрицательно сказывается, по меньшей мере, на сроке службы уплотнений цилиндра и, возможно, на всей гидравлической системе. В заключение нужно отметить, что при использовании известных устройств гидравлического управления для описанных выше применений в случае одновременного движения вверх двух цилиндров длительность цикла процесса обработки, например, после разрезания, значительно ограничивается. Сущность изобретения Изобретение направлено на решение совокупности взаимосвязанных в соответствующей гидравлической системе проблем, таких как демпфирование простыми средствами удара при разрезании, и/или включение ускоренного хода с компенсацией нагрузки, и/или-2 006497 заимствование масла с увеличением мощности путем создания комплексного гидравлического управления для описанного выше применения. В основу изобретения положена задача создать в гидравлической системе таких станков, как прессы для обработки материала любого типа, в частности ножницы для металлолома, устройство гидравлического управления, в котором функционально объединены следующие частично известные признаки, а именно, которое- осуществляет гидравлическими средствами с малыми конструктивными затратами демпфирование удара при разрезании, при котором максимальное противодавление в кольцевой полости цилиндра может быть установлено выше, чем в известных решениях по созданию противодавления,- объединяет включение ускоренного хода с компенсацией нагрузки и использует гидравлическую среду, традиционно текущую в бак, и/или- с целью сокращения длительности цикла и повышения мощности станка при одновременном движении вверх двух цилиндров вытекающая из одного из цилиндров гидравлическая среда используется для привода и перемещения другого цилиндра при одинаковой производительности насоса. Согласно изобретению задача решена благодаря признакам пп.1-16 формулы изобретения. В результате создано комплексное гидравлическое управление в гидравлической системе станков,таких как прессы, в частности ножницы для металлолома, которое помимо обеспечения конструктивно простого, но функционально эффективного демпфирования ударов повышает количество обработанного материала без повышения установленной мощности и монтажных затрат, благодаря чему пользователю станка могут быть предоставлены также энергетически более высокие эксплуатационные параметры. Изобретение поясняется на примере гидравлической системы для ножниц для металлолома, со ссылками на чертеж. Краткое описание чертежа На чертеже схематично изображена гидравлическая система согласно изобретению, где устройство гидравлического управления обведено штрихпунктирной линией. Упрощенно показаны первый гидравлический цилиндр 1.1 для привода инструмента, такого как салазки с ножом 1.1.3, разрезающим материал, и второй гидравлический цилиндр 1.2 для привода следующего инструмента, такого как трамбовка 1.2.3 для прижима разрезаемого материала. Лучший вариант осуществления изобретения Вводы и отводы для гидравлической среды для полостей 1.1.2, 1.2.2 основания в обоих цилиндрах 1.1 и 1.2 обозначены буквой А, а вводы и отводы для кольцевых полостей 1.1.1, 1.2.1 - буквой В. Буква Т обозначает трубопровод к баку (не показан), Р 1 и Р 2 обозначают подключения к напорным трубопроводам и насосам (не показаны). Принципиальная схема устройства гидравлического управления согласно изобретению для ножниц для резки металлолома прежде всего определяется вторым клапаном 2.2, установленным между полостью 1.1.2 основания первого гидравлического цилиндра 1.1 и баком Т, а также третьим клапаном 2.3,установленным между кольцевой полостью 1.1.1 и подключением для подачи давления Р 1. Между полостью 1.1.2 основания второго гидравлического цилиндра 1.2 и подключением для подачи давления Р 2 установлен пятый клапан 3.1, а между полостью 1.2.2 основания и баком Т установлен шестой клапан 3.2. Имеются также седьмой клапан 3.3, установленный между кольцевой полостью 1.2.1 и подключением для подачи давления Р 2, и восьмой клапан 3.4, установленный между кольцевой полостью и баком Т. Функции устройства гидравлического управления согласно изобретению, которое действует в гидравлической системе в соответствии с постановкой задачи, подробно поясняются в последующих разделах I, II и III.I. Функция демпфирования удара при разрезании В ножницах для резки металлолома салазки 1.1.3 ножа вместе с присоединенным к ним поршнем цилиндра после разрезания материала ускоряются по причине наличия высокого давления в полости 1.1.2 основания цилиндра 1.1 незадолго до разрезания. Сжатый объем гидравлической среды действует как аккумулятор энергии, который ускоряет цилиндр 1.1 вместе с салазками 1.1.3 ножа. Перед разрезанием кольцевая полость 1.1.1 цилиндра 1.1 разгружена. Чтобы противодействовать ускорению салазок 1.1.3 ножа и возникающему вследствие этого гидравлическому удару, в кольцевой полости 1.1.1 цилиндра 1.1 создается противодавление, которое в состоянии демпфировать гидравлический удар. К моменту времени непосредственно перед разрезанием материала элементы устройства, которые еще не были упомянуты, а именно первый клапан 2.1, установленный между полостью 1.1.2 основания и баком Т, и клапан 2.4.3 предварительного управления находятся во включенном положении. Благодаря этому полость 1.1.2 основания сообщается через первый клапан 2.1 с подключением для подачи давления Р 1 от гидравлического насоса (не показан). Кольцевая полость 1.1.1 первого гидравлического цилиндра 1.1 разгружена через первый главный клапанный элемент 2.4.0 с колпаком 2.4.1 в направлении к баку (не показан). Приводные двигатели гидравлических насосов (не показаны) защищены от перегрузки при помощи соответствующего ограничения производительности насосов, в результате которого устанавливается-3 006497 меньший поток подаваемой гидравлической среды при высоких давлениях, так что произведение давления на объемный поток, которое соответствует гидравлической мощности, остается почти постоянным. Соответственно, объемный поток гидравлической среды при высоких давлениях мал по сравнению с объемным потоком при малых давлениях. Поэтому скорость первого гидравлического цилиндра 1.1 при высоких давлениях меньше, чем его скорость при малых давлениях. Ход первого главного клапанного элемента 2.4.0 на открытие согласован с объемным потоком через соответствующий клапан при помощи встроенной пружины (не обозначена). При быстром, наподобие удара, движении поршня первого гидравлического цилиндра 1.1 (как описано выше) движение первого главного клапанного элемента 2.4.0 на открытие теперь замедляется при помощи жиклера 2.4.1.1, являющегося важным элементом для изобретения. Одновременно давление в кольцевой полости 1.1.1 цилиндра 1.1 при помощи напорного клапана 2.4.2, служащего в качестве предварительного управления первым главным клапанным элементом 2.4.0, ограничивается давлением, установленным на напорном клапане 2.4.2. Неожиданно оказалось, что замедление открытия второго главного клапанного элемента 2.4.0 является достаточным для создания ограниченного противодавления и тем самым для демпфирования удара при разрезании. В результате этого максимальное противодавление на стороне 1.1.1 кольцевой полости первого гидравлического цилиндра 1.1 может быть с помощью простых средств установлено выше, чем в известных решениях для создания противодавления, и поэтому это частичное решение может быть реализовано с меньшими конструктивными затратами.II. Функция включения ускоренного хода в сочетании с компенсацией нагрузки Подаваемый насосами объем гидравлической среды в гидравлических ножницах для металлолома до сих пор накладывал ограничение на скорость цилиндра, а теперь должна использоваться гидравлическая среда, обычно текущая в бак. Кроме того, особенно нужно обеспечить управление работающих в вертикальном положении гидравлических цилиндров 1.1 и 1.2 вместе с присоединенными к ним весовыми нагрузками, создаваемыми инструментами, такими как салазки 1.1.3 ножа и трамбовка 1.2.3. Если бы при движении цилиндров 1.1 и 1.2 вниз, когда осуществляется выдвигание, кольцевые полости 1.1.1 и 1.2.1 просто разгружались в направлении к баку Т, то поршни этих гидравлических цилиндров 1.1 и 1.2 могли бы двигаться вниз под действием собственного веса и веса указанных присоединенных инструментов и опережать, что нежелательно, работу гидравлических насосов. В частности, это отрицательно влияло бы на срок службы уплотнений цилиндров. В соответствии с поставленной задачей, при движении вниз нужно в качестве контрмеры создавать в соответствующей кольцевой полости 1.1.1, 1.2.1 давление достаточно большое, чтобы компенсировать вес присоединенного груза, например инструментов. В предварительных опытах было установлено, что для компенсации весовой нагрузки можно использовать разность между давлением в кольцевой полости 1.1.1, 1.2.1 и давлением в полости 1.2.1, 1.2.2 основания соответственно гидравлических цилиндров 1.1,1.2. Одновременно гидравлическая среда, вытекающая из кольцевой полости через отвод В, должна использоваться для традиционного включения ускоренного хода. С помощью показанной на чертеже схемы реализуются в сочетании оба требования благодаря тому,что согласно изобретению предусмотрены второй главный клапанный элемент 2.7.0 с колпаком 2.7.1,промежуточной пластиной 2.7.2, напорным клапаном или дросселем (жиклером) 2.7.3 и ходовым клапаном 2.7.4, а также, аналогично, третий клапанный элемент 3.7.0 с колпаком 3.7.1, промежуточной пластиной 3.7.2, напорным клапаном или дросселем (жиклером) 3.7.3 и ходовым клапаном 3.7.4. Такие схемы особенно выгодны для движения вниз при малой противодействующей силе, приложенной к цилиндрам 1.1, 1.2. Комбинация из второго и третьего главных клапанных элементов 2.7.0, 3.7.0 действует вместе с соответствующим устройством предварительного управления, образованным колпаком 2.7.1, 3.7.1, промежуточной пластиной 2.7.2, 3.7.2, напорным клапаном или дросселем (жиклером) 2.7.3, 3.7.3 и ходовым клапаном 2.7.4, 3.7.4. Это устройство предварительного управления в комбинации, согласно чертежу, с соответствующим главным клапанным элементом 2.7.0, 3.7.0 представляет собой переключаемый напорный клапан с функцией обратного клапана, причем давление в гидравлическом цилиндре 1.1, 1.2 со стороны кольцевой полости может быть согласовано по отношению к давлению в нем со стороны поршня. Альтернативная комбинация отдельного клапана ускоренного хода с функцией компенсации нагрузки могла бы представить решение, оптимизированное с энергетической точки зрения.III. Функция заимствования гидравлической среды При одновременном движении вниз двух цилиндров, таких как описанные выше цилиндры 1.1, 1.2,вытекающая из одного из цилиндров 1.1, 1.2 гидравлическая среда должна использоваться для перемещения другого цилиндра 1.1, 1.2. Достигаемый при этом выигрыш по сравнению с известными конструкциями в количестве гидравлической среды существенно снижает длительность цикла пресса, в частности ножниц для резки металлолома, при одинаковой производительности насоса. Схема согласно изобретению обеспечивает повышение производительности по сравнению с извест-4 006497 ными конструкциями. Схема для такого использования вытекающей гидравлической среды реализуется согласно изобретению при помощи четвертого клапана 2.5, установленного между полостью 1.2.2 основания и кольцевой полостью 1.1.1. В изображенной на чертеже схеме цилиндр 1.1, 1.2, приводимый в действие вытекающей средой, может дополнительно приводиться в действие дополнительными насосами. Промышленная применимость Хотя изобретение было описано применительно к гидравлической системе ножниц для резки металлолома, оно может использоваться для таких станков, как прессы указанного выше типа, в которых должна быть решена комплексная проблема демпфирования удара, включения ускоренного хода с компенсацией нагрузки и/или заимствования гидравлической среды между по меньшей мере двумя гидравлическими цилиндрами. Перечень обозначений 1.1 - первый гидравлический цилиндр для привода инструмента, такого как 1.1.3,1.1.1 - кольцевая полость,1.1.2 - полость основания,1.1.3 - салазки с ножом,1.2 - второй гидравлический цилиндр для привода инструмента, такого как 1.2.3,1.2.1 - кольцевая полость,1.2.2 - полость основания,1.2.3 - трамбовка для прижима материала,2.1 - первый клапан между полостью 1.1.2 основания и Р 1,2.2 - второй клапан между полостью основания 1.1.2 и баком Т,2.3 - третий клапан между кольцевой полостью 1.1.1 и Р 1,2.4.0 - первый главный клапанный элемент,2.4.1 - колпак,2.4.1.1 - жиклер,2.4.2 - напорный клапан,2.4.3 - клапан предварительного управления,2.5 - четвертый клапан между полостью 1.2.2 основания и кольцевой полостью 1.1.1,2.7.0 - второй главный клапанный элемент,2.7.1 - колпак,2.7.2 - промежуточная пластина,2.7.3 - напорный клапан или дроссель (жиклер),2.7.4 - ходовой клапан,3.1 - пятый клапан между полостью 1.2.2 основания и Р 2,3.2 - шестой клапан между полостью 1.2.2 основания и баком Т,3.3 - седьмой клапан между кольцевой полостью 1.2.1 и Р 2,3.4 - восьмой клапан между кольцевой полостью 1.2.1 и баком Т,3.7.0 - третий главный клапанный элемент,3.7.1 колпак,3.7.2 - промежуточная пластина,3.7.3 - напорный клапан или дроссель (жиклер),3.7.4 - ходовой клапан,А - ввод/вывод для полости основания,В - ввод/вывод для кольцевой полости,Р 1 - подключение для подачи давления,Р 2 - подключение для подачи давления,Т - подключение к баку. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство гидравлического управления в гидравлической системе для работы станка, такого как пресс, для обработки материала любого типа, в частности для работы ножниц для резки металлолома,содержащее гидравлические средства для установки более высокого максимального противодавления на стороне (1.1.1, 1.2.1) кольцевой полости по меньшей мере первого цилиндра (1.1, 1.2) с целью демпфирования удара, отличающееся тем, что при быстром, наподобие удара, перемещении по меньшей мере первого цилиндра (1.1) движение первого главного клапанного элемента (2.4.0) на открытие посредством жиклера (2.4.1.1) замедляется, одновременно давление в кольцевой полости (1.1.1) цилиндра (1.1) ограничивается напорным клапаном (2.4.2), служащим для предварительного управления первым главным клапанным элементом (2.4.0), до давления, установленного на напорном клапане (2.4.2), причем это замедление открытия первого главного клапанного элемента (2.4.0) соответствует созданию ограниченного противодавления для демпфирования удара, а указанное демпфирование удара поддерживается клапаном(2.4.3) предварительного управления, который управляет первым главным клапанным элементом (2.4.0). 2. Устройство гидравлического управления в гидравлической системе для работы станка, такого как пресс, для обработки материала любого типа, в частности для работы ножниц для металлолома, содержащее гидравлические средства для установки более высокого максимального противодавления на стороне кольцевой полости первого цилиндра для демпфирования удара,включение ускоренного хода с компенсацией нагрузки, которое использует гидравлическую среду,обычно текущую в бак,использование гидравлической среды, вытекающей по меньшей мере из одного из гидравлических цилиндров, для привода и движения другого цилиндра при одинаковой производительности насоса, для снижения длительности цикла и повышения производительности пресса при одновременном движении двух цилиндров вверх и соответствующие гидравлические средства, такие как гидравлическая среда, насосы, бак, цилиндры, клапаны и жиклеры,отличающееся тем, что а) при быстром, наподобие удара, перемещении первого цилиндра (1.1) движение первого главного клапанного элемента (2.4.0) на открытие замедляется при помощи жиклера (2.4.1.1), одновременно давление в кольцевой полости (1.1.1) цилиндра (1.1) ограничивается напорным клапаном (2.4.2), служащим для предварительного управления первым главным клапанным элементом (2.4.0), до давления, установленного на напорном клапане (2.4.2), причем это замедление открытия первого главного клапанного элемента (2.4.0) соответствует созданию ограниченного противодавления для демпфирования удара, а указанное демпфирование удара поддерживается клапаном (2.4.3) предварительного управления, который управляет первым главным клапанным элементом (2.4.0),б) для объединения функции компенсации весовой нагрузки на одном из цилиндров (1.1, 1.2) с функцией включения ускоренного хода предусмотрены второй главный клапанный элемент (2.7.0) в комбинации с колпаком (2.7.1), промежуточной пластиной (2.7.2), напорным клапаном или дросселем,таким как жиклер (2.7.3), и ходовым клапаном (2.7.4), и третий главный клапанный элемент (3.7.0) в комбинации с колпаком (3.7.1), промежуточной пластиной (3.7.2), напорным клапаном или дросселем,таким как жиклер (3.7.3), и ходовым клапаном (3.7.4), в результате давление со стороны кольцевой полости (1.1.1, 1.2.1) на установленную величину больше, чем со стороны основания (1.1.2, 1.2.2), и в) при одновременном перемещении первого и второго цилиндров (1.1, 1.2) вверх между полостью(1.2.2) основания и кольцевой полостью (1.1.1) предусмотрен клапан (2.5), в результате чего вытекающая из одного из цилиндров (1.1, 1.2) гидравлическая среда может использоваться для перемещения другого цилиндра. 3. Устройство гидравлического управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что клапан (2.4.3) предварительного управления выполнен с возможностью приведения в действие электрически. 4. Устройство гидравлического управления по п.1 или 2, отличающееся тем, что клапан (2.4.3) предварительного управления выполнен с возможностью приведения в действие при помощи гидравлического управляющего трубопровода. 5. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что между кольцевой полостью (1.1.1) и гидравлическим элементом, таким как колпак (2.4.1), напорный клапан(2.4.2), клапан (2.4.3) предварительного управления и/или промежуточная пластина предусмотрен соединительный трубопровод, в котором расположены дополнительные гидравлические элементы, такие как обратный клапан, ходовой клапан и жиклер. 6. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что между полостью (1.1.2) основания и гидравлическим элементом, таким как колпак (2.4.1), напорный клапан(2.4.2), клапан (2.4.3) предварительного управления и/или промежуточная пластина, предусмотрен соединительный трубопровод, в котором расположены такие дополнительные гидравлические элементы,как обратный клапан, ходовой клапан и/или жиклер. 7. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что предусмотрен по меньшей мере один аккумулятор давления, соединенный по меньшей мере с одним из гидравлических элементов, таким как колпак (2.4.1), напорный клапан (2.4.2), клапан (2.4.3) предварительного управления и/или промежуточная пластина. 8. Устройство гидравлического управления по п.2, отличающееся тем, что при помощи второго главного клапанного элемента (2.7.0) и третьего главного клапанного элемента (3.7.0) и их напорных клапанов или дросселей (2.7.3, 3.7.3), служащих для предварительного управления, может быть установлена разность между давлением в кольцевой полости (1.1.1) и давлением в баке (Т). 9. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что к моменту времени перед быстрым, наподобие удара, перемещением цилиндра (1.1) первый клапан (2.1) и клапан(2.4.3) предварительного управления находятся во включенном положении. 10. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что полость(1.2.2) основания цилиндра (1.1) выполнена с возможностью соединения через первый клапан (2.1) с-6 006497 подключением (Р 1) и напорным трубопроводом, питаемым от насосов. 11. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что кольцевая полость (1.1.1) цилиндра (1.1) выполнена с возможностью разгрузки в направлении к баку через первый главный клапанный элемент (2.4.0). 12. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что ход первого главного клапанного элемента (2.4.0) на открытие при помощи встроенной пружины может быть согласован с объемным потоком гидравлической среды через первый главный клапанный элемент (2.4.0). 13. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-12, отличающееся тем, что колпаки,промежуточные пластины, напорные клапаны или дроссели и ходовые клапаны (2.7.1, 2.7.2, 2.7.3, 2.7.4 и 3.7.1, 3.7.2, 3.7.3, 3.7.4) представляют собой узел или устройство предварительного управления, которые в комбинации с соответствующим главным клапанным элементом (2.7.0, 3.7.0) образуют переключаемый напорный клапан с функцией обратного клапана, и обеспечивают регулировку давления в кольцевой полости одного из цилиндров (1.1, 1.2) относительно давления в его полости со стороны поршня или регулировку давления в кольцевой полости относительно давления в баке. 14. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что для обеспечения ускоренного хода с функцией компенсации нагрузки предусмотрен отдельный клапан. 15. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-14, отличающееся тем, что цилиндр(1.1, 1.2), приводимый в действие вытекающей гидравлической средой, выполнен с возможностью дополнительного приведения в действие при помощи дополнительных гидравлических насосов. 16. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что между полостью (1.1.2) основания и баком (Т) установлен второй клапан (2.2), между кольцевой полостью(1.1.1) и подключением (Р 1) для подачи давления установлен третий клапан (2.3), между полостью (1.2.2) основания и подключением (Р 2) для подачи давления установлен пятый клапан (3.1), между полостью(1.2.2) основания и баком (Т) установлен шестой клапан (3.2), между кольцевой полостью (1.2.1) и подключением (Р 2) для подачи давления установлен седьмой клапан (3.3), а между кольцевой полостью(1.1.2) и баком (Т) установлен восьмой клапан (3.4). 17. Устройство гидравлического управления по любому из пп.1-15, отличающееся тем, что оно содержит программное обеспечение для управления функциями демпфирования удара,включения ускоренного хода с компенсацией нагрузки и использования гидравлической среды, вытекающей из одного из цилиндров (1.1, 1.2), для привода другого,при помощи клапанов (2.1, 2.2, 2.3) первого главного клапанного элемента (2.4) с колпаком (2.4.1),жиклером (2.4.1.1), напорным клапаном (2.4.2), клапаном (2.4.3) предварительного управления, клапана(2.5), второго главного клапанного элемента (2.7.0) с колпаком (2.7.1), промежуточной пластиной (2.7.2),напорным клапаном или дросселем (2.7.3) и ходовым клапаном (2.7.4) и клапанов (3.1, 3.2, 3.3, 3.4).

МПК / Метки

МПК: F15B 13/04, B21D 28/20, B30B 15/00, B23D 15/14

Метки: управления, такого, типа, частности, гидравлической, металлолома, ножниц, любого, станка, гидравлического, резки, пресс, материала, работы, обработки, системе, устройство

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/8-6497-ustrojjstvo-gidravlicheskogo-upravleniya-v-gidravlicheskojj-sisteme-dlya-raboty-stanka-takogo-kak-press-dlya-obrabotki-materiala-lyubogo-tipa-v-chastnosti-dlya-raboty-nozhnic-dlya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Устройство гидравлического управления в гидравлической системе для работы станка, такого как пресс, для обработки материала любого типа, в частности для работы ножниц для резки металлолома</a>

Похожие патенты