RU178161U1 - HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS - Google Patents
HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS Download PDFInfo
- Publication number
- RU178161U1 RU178161U1 RU2016145548U RU2016145548U RU178161U1 RU 178161 U1 RU178161 U1 RU 178161U1 RU 2016145548 U RU2016145548 U RU 2016145548U RU 2016145548 U RU2016145548 U RU 2016145548U RU 178161 U1 RU178161 U1 RU 178161U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- working
- pump
- pressure
- valve
- Prior art date
Links
- VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N ethoprophos Chemical compound CCCSP(=O)(OCC)SCCC VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 abstract description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005242 forging Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/16—Control arrangements for fluid-driven presses
- B30B15/24—Control arrangements for fluid-driven presses controlling the movement of a plurality of actuating members to maintain parallel movement of the platen or press beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/32—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure
- B30B1/34—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure involving a plurality of plungers acting on the platen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Control Of Presses (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к прессовому оборудованию и может быть использована в управляющих устройствах вертикальных ковочных и штамповочных прессов. Гидравлический привод подвижной траверсы вертикального пресса содержит рабочий и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители, бак наполнения, напорную гидролинию, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией, сливную гидролинию, соединенную с баком, и гидропреобразователь. Гидропреобразователь состоит из объемных гидромотора и регулируемого насоса с пропорциональным электрическим управлением, валы которых соединены посредством муфты. Входной канал гидромотора через первый управляемый клапан соединен с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра и через второй управляемый клапан с рабочими полостями возвратных гидроцилиндров, а его выходной канал соединен с баком. Входной канал насоса соединен с баком наполнения, а его выходной канал через обратный клапан соединен с напорной гидролинией. Электрический узел управления насоса соединен с выходом входящего в состав системы управления пресса контроллера. Входы контроллера соединены с выходами: датчика давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра, датчика давления в рабочих полостях возвратных гидроцилиндров, датчика положения регулирующего органа насоса и датчика угловой скорости вращения валов гидромашин. В результате обеспечивается сохранение (рекуперация) для последующего использования потенциальной энергии поднятой траверсы, что повышает энергетическую эффективность (коэффициент полезного действия) гидропривода пресса в целом и способствует улучшению температурного режима работы гидропривода. 1 ил.The utility model relates to press equipment and can be used in control devices of vertical forging and stamping presses. The hydraulic drive of the movable crosshead of the vertical press contains a working and return hydraulic cylinders, control valves, a filling tank, a pressure hydraulic line connected to a pump-storage station, a drain hydraulic line connected to the tank, and a hydraulic converter. The hydraulic converter consists of a volumetric hydraulic motor and an adjustable pump with proportional electric control, the shafts of which are connected by means of a coupling. The inlet channel of the hydraulic motor through the first controlled valve is connected to the working cavity of the working hydraulic cylinder and through the second controlled valve to the working cavities of the return hydraulic cylinders, and its output channel is connected to the tank. The inlet channel of the pump is connected to the filling tank, and its outlet channel is connected through a non-return valve to the pressure hydraulic line. The electrical control unit of the pump is connected to the output of the controller press included in the control system of the press. The inputs of the controller are connected to the outputs of: a pressure sensor in the working cavity of the working hydraulic cylinder, a pressure sensor in the working cavities of the return hydraulic cylinders, a position sensor of the pump regulating body and a sensor of the angular speed of rotation of the hydraulic machine shafts. The result is the preservation (recovery) for the subsequent use of the potential energy of the raised crosshead, which increases the energy efficiency (efficiency) of the hydraulic drive of the press as a whole and helps to improve the temperature regime of the hydraulic drive. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области прессового оборудования, а именно: к управляющим устройствам для гидравлических прессов, - и может быть использована при создании новых и модернизации существующих гидравлических приводов подвижной траверсы, например, ковочных и штамповочных вертикальных прессов. The utility model relates to the field of press equipment, namely, to control devices for hydraulic presses, and can be used to create new and modernize existing hydraulic drives of the movable crosshead, for example, forging and stamping vertical presses.
Известен гидравлический привод подвижной траверсы вертикального пресса, содержащий рабочий и возвратные гидроцилиндры, рабочие полости которых соединены с исполнительными каналами соответствующих гидрораспределителей управления этими гидроцилиндрами, напорную гидролинию, соединенную с насосной установкой и с напорными каналами гидрораспределителей управления рабочим и возвратными гидроцилиндрами, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, и сливными каналами гидрораспределителей управления рабочим и возвратными гидроцилиндрами, гидропреобразователь в виде объемного гидромотора и объемного насоса, валы которых связаны посредством соединительной муфты, при этом выходной канал объемного гидромотора соединен со сливной гидролинией, а входной канал объемного насоса соединен с бакомA hydraulic drive of a movable crosshead of a vertical press is known, comprising a working and return hydraulic cylinders, the working cavities of which are connected to the executive channels of the corresponding control valves of these hydraulic cylinders, a pressure hydraulic line connected to the pumping unit and pressure channels of the control valves of the working and return hydraulic cylinders, a drain hydraulic line connected to atmospheric pressure tank and drain channels for control valves working and return hydraulic cylinders, hydrostatic machine as a volumetric hydraulic motor and positive displacement pump, the shafts of which are connected by the coupling, wherein the outlet channel surround motor is connected to the return hydraulic line, and the inlet duct of the volumetric pump is connected to the tank
В данном гидравлическом приводе входной канал гидромотора посредством первого двухлинейного двухпозиционного управляемого клапана соединен с рабочими полостями возвратных гидроцилиндров, а выходной канал насоса посредством второго двухлинейного двухпозиционного управляемого клапана - с рабочими полостями рабочих гидроцилиндров. При этом рабочий объем насоса имеет значение, заведомо большее рабочего объема гидромотора.In this hydraulic drive, the inlet channel of the hydraulic motor is connected to the working cavities of the return hydraulic cylinders through the first two-line on-off control valve, and the pump outlet through the second two-line on-off controlled valve to the working cavities of the working hydraulic cylinders. In this case, the working volume of the pump has a value known to be larger than the working volume of the hydraulic motor.
Благодаря такому исполнению гидропривода при холостом ходе подвижной траверсы пресса вниз рабочая жидкость из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров под действием силы тяжести траверсы и движущихся вместе с ней частей пресса (например, плунжера рабочего гидроцилиндра и закрепленной на траверсе штамповой оснастки) вытесняется через открытое проходное сечение первого двухлинейного двухпозиционного управляемого клапана во входной канал гидромотора, вызывая вращение его вала и, как следствие, подачу насосом рабочей жидкости при повышенном расходе через открытое проходное сечение второго двухлинейного двухпозиционного управляемого клапана в рабочую полость рабочего гидроцилиндра. В результате, часть потенциальной энергии поднятой траверсы при ее холостом ходе вниз используется для наполнения полости рабочего гидроцилиндра рабочей жидкостью. Однако, в силу того, что требуемое (из условия исключения нарушения сплошности рабочей жидкости) давление наполнения невелико, указанная используемая часть потенциальной энергии поднятой траверсы является незначительной.Due to this design of the hydraulic drive when the movable crosshead of the press idles down, the working fluid from the working cavities of the return hydraulic cylinders is displaced through the open passage section of the first two-liner through the open passage section of the first hydraulic cylinder and the moving parts of the press (for example, the plunger of the working hydraulic cylinder and the dies attached to the crosshead). two-position controlled valve into the inlet channel of the hydraulic motor, causing the rotation of its shaft and, as a result, the pump supplies the working fluid when higher flow rate through the open passage section of the second two-line on-off controlled valve into the working cavity of the working hydraulic cylinder. As a result, part of the potential energy of the raised crosshead during its idling down is used to fill the cavity of the working hydraulic cylinder with working fluid. However, due to the fact that the required filling pressure (from the condition for eliminating the discontinuity of the working fluid) is small, the indicated used part of the potential energy of the raised crosshead is insignificant.
Основная же часть потенциальной энергии поднятой траверсы при ее холостом ходе вниз частично расходуется на совершение работы против сил трения в подвижных парах направляющих траверсы и ее гидроцилиндров привода, а в основном преобразуется в тепловую энергию жидкости, вытесняемой из возвратных гидроцилиндров, и, таким образом, теряется, что является недостатком известного гидропривода.The main part of the potential energy of the raised traverse when it is idling down is partially spent on performing work against friction in the moving pairs of the guides of the traverse and its hydraulic cylinders, and is mainly converted into thermal energy of the liquid displaced from the return hydraulic cylinders, and, thus, is lost , which is a disadvantage of the known hydraulic drive.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является принятый в качестве прототипа гидравлический привод подвижной траверсы вертикального пресса, содержащий рабочий и возвратные гидроцилиндры, рабочие полости которых соединены с исполнительными каналами соответствующих гидрораспределителей управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, соединенный посредством наполнительно-сливной гидролинии с наполнительно-сливным каналом гидрораспределителя управления рабочим гидроцилиндром, напорную гидролинию, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией и с напорными каналами гидрораспределителей управления рабочим и возвратными гидроцилиндрами, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, гидропреобразователь в виде объемного гидромотора и объемного насоса, валы которых связаны посредством соединительной муфты, и систему управления с контроллером, датчиком давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра, датчиком положения регулирующего органа насоса и датчиком угловой скорости вращения валов объемных гидромотора и насоса, при этом входной канал объемного гидромотора посредством первого управляемого двухлинейного двухпозиционного клапана соединен с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра, а выходной канал - со сливной гидролинией, входной канал объемного насоса соединен с баком наполнения, а выходной канал посредством обратного клапана - с напорной гидролинией, объемный насос выполнен регулируемым с электрическим пропорциональным управлением посредством электрического узла управления, соединенного с выходом контроллера, соответствующие входы которого соединены с выходами датчика давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра, датчика положения регулирующего органа насоса и датчика угловой скорости вращения валов объемных гидромотора и насоса, причем гидрораспределитель управления возвратными гидроцилиндрами выполнен с напорным клапаном и со вторым двухлинейным двухпозиционным клапаном [2].Closest to the claimed technical solution is the hydraulic drive of the traverse of the vertical press adopted as a prototype, containing the working and return hydraulic cylinders, the working cavities of which are connected to the executive channels of the corresponding control valves for controlling these hydraulic cylinders, a filling tank connected via a filling and drain hydraulic line with a filling and drain the channel of the control valve for controlling the working hydraulic cylinder, a pressure hydraulic line connected to a pine-accumulator station and with pressure channels for control valves for working and return hydraulic cylinders, a drain hydraulic line connected to a tank under atmospheric pressure, a hydraulic converter in the form of a volume hydraulic motor and a volume pump, the shafts of which are connected by means of a coupling, and a control system with a controller, a sensor pressure in the working cavity of the working hydraulic cylinder, the position sensor of the pump regulating body and the sensor of the angular velocity of rotation of the shafts of volumetric hydraulic motors and the pump, while the inlet channel of the volumetric hydraulic motor through the first controlled two-line on / off valve is connected to the working cavity of the working hydraulic cylinder, and the outlet channel is connected to the drain hydraulic line, the inlet channel of the volumetric pump is connected to the filling tank, and the outlet channel through the check valve to the pressure hydraulic line , the volumetric pump is made adjustable with electric proportional control by means of an electrical control unit connected to the output of the controller, corresponding the inputs of which are connected to the outputs of the pressure sensor in the working cavity of the working hydraulic cylinder, the position sensor of the pump regulator and the angular velocity sensor of the shafts of the volumetric hydraulic motor and pump, the control valve of the return hydraulic cylinders is made with a pressure valve and with a second two-line on-off valve [2].
Указанное исполнение гидропривода позволяет обеспечить сохранение для последующего использования потенциальной энергии, накопленной вследствие упругих деформаций жидкости и металлоконструкций пресса во время рабочего хода, при ее минимальных потерях и вне зависимости от значения давления в рабочем гидроцилиндре по окончании рабочего хода подвижной траверсы.The specified version of the hydraulic actuator allows the potential energy accumulated due to elastic deformations of the liquid and the metal structure of the press to be stored during subsequent operation, with minimal losses and regardless of the pressure in the working hydraulic cylinder at the end of the working course of the movable crosshead.
Однако в рассматриваемом гидроприводе рабочие полости возвратных гидроцилиндров посредством второго двухлинейного двухпозиционного клапана, входящего в состав гидрораспределителя возвратных гидроцилиндров и выполняющего функции сливного клапана, соединены с баком наполнения. Поэтому при холостом ходе подвижной траверсы вниз основная часть потенциальной энергии траверсы преобразуется в тепловую энергию жидкости, вытесняемой из возвратных гидроцилиндров, и, таким образом, теряется. Это является недостатком известного гидропривода.However, in the hydraulic drive under consideration, the working cavities of the return hydraulic cylinders are connected to the filling tank by means of a second two-line on-off valve, which is part of the control valve of the return hydraulic cylinders and acts as a drain valve. Therefore, when the movable beam is idling down, the main part of the potential energy of the beam is converted into the thermal energy of the liquid displaced from the return hydraulic cylinders, and, thus, is lost. This is a disadvantage of the known hydraulic drive.
Технической задачей, решаемой полезной моделью, является обеспечение рекуперации (сохранения) основной части потенциальной энергии поднятой траверсы вертикального пресса при ее холостом ходе вниз.The technical problem solved by the utility model is to ensure the recovery (conservation) of the main part of the potential energy of the raised crosshead of the vertical press at idle down.
Для решения поставленной задачи в известном гидравлическом приводе подвижной траверсы вертикального пресса, содержащем рабочий и возвратные гидроцилиндры, рабочие полости которых соединены с исполнительными каналами соответствующих гидрораспределителей управления этими гидроцилиндрами, бак наполнения, соединенный посредством наполнительно-сливной гидролинии с наполнительно-сливным каналом гидрораспределителя управления рабочим гидроцилиндром, напорную гидролинию, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией и с напорными каналами гидрораспределителей управления рабочим и возвратными гидроцилиндрами, сливную гидролинию, соединенную с баком, находящимся под атмосферным давлением, гидропреобразователь в виде объемного гидромотора и объемного насоса, валы которых связаны посредством соединительной муфты, и систему управления с контроллером, датчиком давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра, датчиком положения регулирующего органа насоса и датчиком угловой скорости вращения валов объемных гидромотора и насоса, при этом входной канал объемного гидромотора посредством первого управляемого двухлинейного двухпозиционного клапана соединен с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра, а выходной канал - со сливной гидролинией, входной канал объемного насоса соединен с баком наполнения, а выходной канал посредством обратного клапана - с напорной гидролинией, объемный насос выполнен регулируемым с электрическим пропорциональным управлением посредством электрического узла управления, соединенного с выходом контроллера, соответствующие входы которого соединены с выходами датчика давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра, датчика положения регулирующего органа насоса и датчика угловой скорости вращения валов объемных гидромотора и насоса, причем гидрораспределитель управления возвратными гидроцилиндрами выполнен с напорным клапаном и со вторым двухлинейным двухпозиционным клапаном, согласно полезной модели рабочие полости возвратных гидроцилиндров посредством упомянутого второго двухлинейного двухпозиционного клапана соединены с входным каналом гидромотора, а один из входов контроллера соединен с выходом датчика давления в рабочих полостях возвратных гидроцилиндров.To solve the problem in the known hydraulic drive of the movable crosshead of a vertical press containing the working and return hydraulic cylinders, the working cavities of which are connected to the executive channels of the corresponding control valves of these hydraulic cylinders, a filling tank connected via a filling and drain hydraulic line with a filling and drain channel of the control valve of the working hydraulic cylinder , a pressure hydraulic line connected to a battery and pressure station by hydraulic control valves for controlling the working and return hydraulic cylinders, a drain hydraulic line connected to a tank under atmospheric pressure, a hydraulic converter in the form of a volume hydraulic motor and a volume pump, the shafts of which are connected by means of a coupling, and a control system with a controller, a pressure sensor in the working cavity of the working hydraulic cylinder, the position sensor of the regulating body of the pump and the sensor of the angular speed of rotation of the shafts of the volumetric hydraulic motor and pump, while the input channel of the volumetric g the motor through the first controlled two-line on / off valve is connected to the working cavity of the working hydraulic cylinder, and the output channel is connected to the drain hydraulic line, the inlet channel of the volumetric pump is connected to the filling tank, and the output channel by means of a check valve is connected to the pressure hydraulic line, the volumetric pump is adjustable with electric proportional control by an electrical control unit connected to the output of the controller, the corresponding inputs of which are connected to the outputs of the sensor yes phenomena in the working cavity of the working hydraulic cylinder, the position sensor of the pump regulating body and the sensor of the angular speed of rotation of the shafts of the volumetric hydraulic motor and pump, the control valve of the return hydraulic cylinders is made with a pressure valve and with a second two-line on-off valve, according to a useful model, the working cavities of the return hydraulic cylinders by means of the second two-line on-off valve connected to the input channel of the hydraulic motor, and one of the inputs of the controller is connected to the output of the pressure sensor in the working cavities of the return hydraulic cylinders.
Совокупность признаков предлагаемого гидравлического привода, состоящая в том, что рабочие полости возвратных гидроцилиндров посредством второго двухлинейного двухпозиционного клапана гидрораспределителя управления возвратными гидроцилиндрами соединены с входным каналом гидромотора гидропреобразователя, а один из входов контроллера соединен с выходом датчика давления в рабочих полостях возвратных гидроцилиндров, позволяет обеспечить сохранение для последующего использования основной части потенциальной энергии поднятой траверсы при ее холостом ходе вниз, благодаря вытеснению рабочей жидкости из возвратных гидроцилиндров через открытое проходное сечение упомянутого второго двухлинейного двухпозиционного клапана во входной канал гидромотора гидропреобразователя, который работает как мультипликатор давления.The set of features of the proposed hydraulic actuator, consisting in the fact that the working cavities of the return hydraulic cylinders are connected to the input channel of the hydraulic motor of the hydraulic converter by means of the second two-line on-off valve of the control valve of the return hydraulic cylinders, and one of the inputs of the controller is connected to the output of the pressure sensor in the working cavities of the return hydraulic cylinders, which allows preserving for subsequent use of the main part of the potential energy of raised herbs In the course of idling downward, due to the displacement of the working fluid from the return hydraulic cylinders through the open passage section of the second two-line on-off valve into the inlet channel of the hydraulic converter hydraulic motor, which acts as a pressure multiplier.
Для осуществления работы гидропреобразователя в режиме мультипликатора давления при текущем значении давления ргц в рабочей полости соответствующих гидроцилиндров пресса (возвратных или рабочем) текущее значение Мгм вращающего момента на валу гидромотора должно быть не меньше значения Мн вращающего момента, который требуется создать на валу насоса в тот же момент времени t с тем, чтобы обеспечить вращение валов обеих указанных гидромашин с определенной угловой скоростью ω, то есть должно выполняться условие:To carry out the operation of the hydraulic converter in the pressure multiplier mode at the current value of pressure r Hz in the working cavity of the respective hydraulic cylinders of the press (return or working), the current value of M gm of torque on the shaft of the hydraulic motor must be not less than the value of M n of torque that must be created on the pump shaft at the same time t in order to ensure the rotation of the shafts of both of these hydraulic machines with a certain angular velocity ω, that is, the condition must be met:
где Where
qгм, ηгм - значения соответственно рабочего объема и гидромеханического коэффициента полезного действия (КПД) гидромотора;q gm , η gm - values, respectively, of the working volume and hydromechanical coefficient of performance (COP) of the hydraulic motor;
qн, ηн - текущие значения соответственно рабочего объема и гидромеханического КПД насоса;q n , η n - current values, respectively, of the working volume and hydromechanical efficiency of the pump;
pпит - давление в напорной гидролинии;p pit - pressure in the pressure head hydraulic line;
pб.н - давление в баке наполнения;p b.n - pressure in the filling tank;
pсл - давление в сливной гидролинии (pсл<pб.н). cl p - pressure in the discharge line (cl p <p BN).
Согласно выражениям (1), (2) и (3) в процессе работы гидропреобразователя в вышеуказанном режиме должно поддерживаться следующее соотношение между значениями рабочих объемов гидромотора и насоса путем изменения рабочего объема регулируемого насоса:According to the expressions (1), (2) and (3) during the operation of the hydraulic converter in the above mode, the following relationship between the values of the working volumes of the hydraulic motor and the pump should be maintained by changing the working volume of the adjustable pump:
Поскольку текущее значение pгц давления в соответствующих гидроцилиндрах пресса контролируется с помощью датчика давления, сигнал с выхода которого поступает на соответствующий вход контроллера, то в контроллере на основании соотношения (4) производится вычисление необходимого в данный момент времени для осуществления работы гидропреобразователя предельного значения рабочего объема насоса (при котором упомянутое соотношение имеет вид равенства) и на основании зависимости рабочего объема насоса от положения (координаты) z его регулирующего органа определяется требуемое значение координаты zт.Since the current value of p Hz of pressure in the corresponding hydraulic cylinders of the press is controlled by a pressure sensor, the output signal of which is supplied to the corresponding input of the controller, then the controller, based on relation (4), calculates the time required for the operation of the hydraulic converter to carry out the maximum value of the working volume pump (in which the mentioned ratio has the form of equality) and based on the dependence of the pump displacement on the position (coordinate) z its regulation uyuschego organ determined desired value of the coordinate z t.
Для того, чтобы регулирующий орган насоса занял положение с координатой zт, на электрический узел управления насоса необходимо подать электрический сигнал U видаIn order for the pump regulator to take a position with the coordinate z t , an electric signal U of the form must be supplied to the electrical control unit of the pump
где Uт - электрический сигнал, необходимый для установки регулирующего органа насоса в положение с координатой zт в соответствии с экспериментальными данными в некоторой тес товой ситуации;where U t is the electric signal necessary for setting the pump regulating body in the position with the coordinate z t in accordance with the experimental data in a certain test situation;
zф - текущее фактическое значение координаты регулирующего органа насоса, контролируемое с помощью датчика положения регулирующего органа, сигнал с выхода которого поступает на соответствующий вход контроллера;z f - the current actual value of the coordinate of the regulatory body of the pump, controlled by a position sensor of the regulatory body, the output signal of which is fed to the corresponding input of the controller;
kос.м, kинт.м - коэффициенты усиления;k os.m , k int.m - gain factors;
t - время.t is time.
Однако, установка регулирующего органа насоса в положение с координатой zт не гарантирует желаемый ход протекания процесса преобразования (рекуперации) энергии посредством гидропреобразователя, поскольку вычисление значения zт производится с использованием соотношения (4) при некоторых среднестатистических значениях КПД ηгм, ηн, которые в процессе работы гидромотора и насоса, входящих в состав гидроиреобразователя, изменяются в достаточно широких пределах.However, setting the pump regulator in the position with the coordinate z t does not guarantee the desired course of the process of energy conversion (recovery) by means of a hydraulic converter, since the calculation of the z t value is made using relation (4) for some average values of the efficiency η gm , η n , which in the process of operation of the hydraulic motor and the pump, which are part of the hydroreducer, vary within a fairly wide range.
В связи с этим управляющий электрический сигнал Uупр, подаваемый с выхода контроллера на электрический узел управления насоса, в процессе рекуперации энергии формируется с учетом заданного ωз и фактического ωф текущих значений угловой скорости ω вращения валов гидромотора и насоса (с использованием отрицательной обратной связи по угловой скорости):In this regard, the control electric signal U control , supplied from the controller output to the pump control electric assembly, is generated in the energy recovery process taking into account the given ω s and actual ω f current values of the angular velocity ω of rotation of the motor and pump shafts (using negative feedback angular velocity):
где kос, kинт - коэффициенты усиления.where k OS , k int - gain.
При этом величина ωз задается с помощью контроллера, а величина соф контролируется с помощью датчика угловой скорости, сигнал с выхода которого поступает на соответствующий вход контроллера.In this case, the value of ω s is set using the controller, and the sof value is controlled using the angular velocity sensor, the output signal of which is supplied to the corresponding input of the controller.
В результате, процесс преобразования (рекуперации) энергии посредством гидропреобразователя происходит вне зависимости от значения давления в гидроцилиндрах пресса. Более того, благодаря использованию отрицательной обратной связи по угловой скорости вращения валов гидромотора и насоса, этот процесс протекает при заданной угловой скорости вращения валов указанных гидромашин, что позволяет регулировать расход рабочей жидкости из гидроцилиндров. Потери энергии в данном случае являются минимальными и определяются, главным образом, лишь совершенством используемых стандартных гидромотора и насоса.As a result, the process of energy conversion (recovery) by means of a hydraulic converter occurs regardless of the pressure value in the hydraulic cylinders of the press. Moreover, due to the use of negative feedback on the angular speed of rotation of the shafts of the hydraulic motor and the pump, this process proceeds at a given angular speed of rotation of the shafts of these hydraulic machines, which allows you to adjust the flow rate of the working fluid from the hydraulic cylinders. Energy losses in this case are minimal and are determined mainly only by the perfection of the standard hydraulic motor and pump used.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема гидравлического привода подвижной траверсы вертикального пресса.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a schematic hydraulic diagram of the hydraulic drive of the movable crosshead of a vertical press.
Гидравлический привод подвижной траверсы вертикального пресса содержит рабочий гидроцилиндр 1, возвратные гидроцилиндры 2, 3 с соединенными между собой рабочими полостями, гидрораспределители 4, 5 управления соответственно рабочим 1 и возвратными 2, 3 гидроцилиндрами, бак наполнения 6, напорную гидролинию 7, соединенную с насосно-аккумуляторной станцией 8, сливную гидролинию 9, соединенную с баком 10, находящимся под атмосферным давлением, и гидропреобразователь, состоящий из объемных гидромотора 11 и насоса 12, валы которых связаны между собой посредством соединительной муфты 13.The hydraulic drive of the movable crosshead of the vertical press contains a working
При этом входной канал гидромотора 11 посредством первого управляемого двухлинейного двухпозиционного клапана 14 соединен с рабочей полостью рабочего гидроцилиндра 1 и посредством второго управляемого двухлинейного двухпозиционного клапана 15, входящего в состав гидрораспределителя 5 управления возвратными гидроцилиндрами 2, 3, - с рабочими полостями возвратных гидроцилиндров 2, 3, а его выходной канал - со сливной гидролинией 9. Входной канал насоса 12 гидравлически соединен с баком наполнения 6, а выходной канал посредством обратного клапана 16 - с напорной гидролинией 7.In this case, the inlet channel of the
Плунжеры гидроцилиндров 1, 2, 3 соединены с подвижной траверсой 17 пресса.The plungers of the
В состав гидрораспределителя 4 входят напорный 18 и наполнительно-сливной 19 клапаны. Рабочая полость гидроцилиндра 1 соединена посредством напорного клапана 18 с напорной гидролинией 7 пресса, а посредством наполнительно-сливного клапана 19 с наполнительно-сливной гидролинией 20 пресса, которая в свою очередь соединена с баком наполнения 6.The composition of the
В состав гидрораспределителя 5 входят напорный клапан 21 и второй управляемый двухлинейный двухпозиционный клапан 15. Рабочие полости возвратных гидроцилиндров 2, 3 соединены посредством напорного клапана 21 с напорной гидролинией 7 пресса.The
Все вышеперечисленные клапаны имеют индивидуальное электрогидравлическое управление. На чертеже все клапаны показаны в состоянии, когда их проходное сечение закрыто.All of the above valves have individual electro-hydraulic control. In the drawing, all valves are shown in a state where their flow area is closed.
Гидромотор 11 выполнен нерегулируемым, а насос 12 - регулируемым с пропорциональным электрическим управлением.The
Электрический узел управления насоса 12 соединен с выходом входящего в состав системы управления пресса контроллера 22, входы которого соединены с выходами: датчика давления 23 в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1, датчика давления 24 в рабочих полостях возвратных гидроцилиндров 2, 3, датчика положения 25 регулирующего органа насоса 12 (наклонного блока или наклонного диска в случае использования аксиально-поршневого насоса; подвижного статора в случае использования радиально-поршневого или пластинчатого насоса) и датчика 26 угловой скорости вращения валов гидромотора 11 и насоса 12.The electrical control unit of the
Гидравлический привод подвижной траверсы вертикального пресса работает следующим образом.The hydraulic drive of the movable crosshead of the vertical press operates as follows.
В исходном остановленном положении подвижной траверсы 17 пресса проходное сечение наполнительно-сливного клапана 19 открыто, а проходные сечения клапанов 14, 15 и напорных клапанов 18, 21 соответственно гидрораспределителей 4, 5 закрыты. При этом давление в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 определяется давлением жидкости в баке наполнения 6.In the initial stopped position of the
Для перемещения подвижной траверсы 17 вниз в направлении заготовки, подлежащей деформации (на чертеже заготовка не показана), производится открытие проходного сечения клапана 15. На электрический узел управления регулируемого насоса 12 с выхода контроллера 22 на основании сигналов с датчиков 24, 25, 26 подается управляющий электрический сигнал, изменяющийся в соответствии с зависимостью (6). При этом значение угловой скорости ωз определяется контроллером 22 автоматически в соответствии с заданной скоростью опускания траверсы 17.To move the
Холостой ход траверсы 17 вниз происходит преимущественно под действием силы тяжести непосредственно самой траверсы и движущихся вместе с ней частей и в незначительной степени под действием силы давления, действующей на траверсу со стороны рабочего гидроцилиндра 1. При этом рабочая жидкость в рабочую полость рабочего гидроцилиндра 1 поступает через клапан 19 по наполнительно-сливной гидролинии 20 из бака наполнения 6, а из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 2, 3 вытесняется через клапан 15 во входной канал гидромотора 11 и создает на его валу вращающий момент, под действием которого вал гидромотора 11 вместе с соединенным с ним посредством муфты 13 валом насоса 12 приходит во вращение с заданной угловой скоростью, которое сопровождается подачей насосом 12 рабочей жидкости из бака наполнения 6 через обратный клапан 16 в напорную гидролинию 7 пресса и далее в гидроаккумулятор насосно-аккумуляторной станции 8 (на чертеже гидроаккумулятор не показан). В результате при минимальных потерях происходит преобразование (рекуперация) потенциальной энергии подвижной траверсы 17 и движущихся вместе с ней частей пресса в потенциальную энергию давления рабочей жидкости в гидроаккумуляторе насосно-аккумуляторной станции 8.Idling of the
При этом скорость опускания траверсы 17 легко регулируется машинным способом путем изменения рабочего объема насоса 12. При прочих равных условиях уменьшение рабочего объема насоса 12 влечет за собой увеличение скорости опускания траверсы 17.In this case, the lowering speed of the
Энергия жидкости высокого давления, поданной насосом 12 в гидроаккумулятор насосно-аккумуляторной станции 8 пресса, используется далее для совершения полезной работы при выполнении последующих технологических операций изменения положения подвижной траверсы 17 пресса.The energy of the high-pressure liquid supplied by the
Для остановки подвижной траверсы 17 при выполнении ею холостого хода достаточно закрыть проходное сечение клапана 15.To stop the
После вступления инструмента, закрепленного на подвижной траверсе 17 пресса (на чертеже инструмент не показан), в контакт с заготовкой осуществляется переход к рабочему ходу пресса. Автоматически такой переход осуществляется на основании соответствующего уменьшения сигнала на выходе датчика давления 24, обусловленного снижением давления в рабочих полостях возвратных гидроцилиндров 2, 3 после упора траверсы с инструментом в заготовку.After the entry of the tool fixed on the
Для осуществления рабочего хода производится закрытие проходного сечения наполнительно-сливного клапана 19 рабочего гидроцилиндра 1 и затем открытие проходного сечения его напорного клапана 18 на величину, необходимую для осуществления деформации заготовки с заданной скоростью движения траверсы 17. Во время рабочего хода в рабочую полость рабочего гидроцилиндра 1 жидкость поступает через клапан 18 из напорной гидролинии 7. При переходе к рабочему ходу рабочий объем насоса 12 уменьшается до нуля, благодаря чему рабочая жидкость вытесняется из рабочих полостей возвратных гидроцилиндров 2, 3 в бак 10 через открытое проходное сечение клапана 15 и гидромотор 11 при минимальных потерях давления.To carry out the working stroke, the passage section of the filling and drain
По окончании рабочего хода жидкость в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 обладает большой потенциальной энергией за счет упругой деформации собственно жидкости и металлических частей пресса.At the end of the working stroke, the liquid in the working cavity of the working
После окончания рабочего хода проходное сечение напорного клапана 18 закрывается, а также закрывается проходное сечение клапана 15. С учетом текущего значения давления в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1, которое контролируется посредством датчика давления 23, производится изменение положения регулирующего органа насоса 12 в результате подачи на его электрический узел управления от контроллера 22 управляющего электрического сигнала в соответствии с зависимостью (5). Благодаря этому регулирующий орган насоса 12 занимает положение, близкое к оптимальному (с точки зрения рекуперации энергии) для начала снижения давления (декомпрессии) в рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1.After the end of the stroke, the flow cross section of the
Далее открывается проходное сечение клапана 14. На электрический узел управления регулируемого насоса 12 с выхода контроллера 22 на основании сигналов с датчиков 23, 25, 26 подается управляющий электрический сигнал, изменяющийся в соответствии с зависимостью (6).Next, the passage section of the
При этом жидкость из полости рабочего гидроцилиндра 1, вследствие своего расширения и уменьшения напряжений в металлических частях пресса, поступает во входной канал гидромотора 11 и создает на его валу вращающий момент, под действием которого вал гидромотора вместе с соединенным с ним посредством муфты 13 валом насоса 12 приходит во вращение с заданной угловой скоростью, которое сопровождается подачей насосом 12 рабочей жидкости из бака наполнения 6 через обратный клапан 16 в напорную гидролинию 7 пресса (и далее в гидроаккумулятор насосно-аккумуляторной станции 8).In this case, the liquid from the cavity of the working
Но мере перетекания жидкости из рабочего гидроцилиндра 1 через гидромотор 11 в бак 10 давление жидкости в рабочем гидроцилиндре 1 снижается, что сопровождается уменьшением рабочего объема насоса 12 (и соответственно момента сопротивления на его валу), благодаря чему, несмотря на понижение давления в рабочем гидроцилиндре 1, процесс декомпрессии продолжается при обеспечении заданной скорости вращения валов гидромотора 11 и насоса 12.But as the fluid flows from the working
Энергия жидкости высокого давления, поданной при этом насосом 12 в гидроаккумулятор насосно-аккумуляторной станции 8 пресса, используется далее для совершения полезной работы при выполнении последующих технологических операций по изменению положения подвижной траверсы 17 пресса.The energy of the high-pressure liquid supplied by the
После снижения давления в рабочем гидроцилиндре 1 до установленного минимального значения (это давление близко к давлению в баке наполнения 6) на основании сигнала датчика давления 23 открывается проходное сечение наполнительно-сливного клапана 19 и закрывается проходное сечение клапана 14. В результате рабочая полость рабочего гидроцилиндра 1 соединяется с баком наполнения 6.After reducing the pressure in the working
Для осуществления обратного хода (подъема) подвижной траверсы 17 пресса производится открытие проходного сечения напорного клапана 21 возвратных гидроцилиндров 2, 3. Во время обратного хода жидкость в рабочие полости возвратных гидроцилиндров 2, 3 поступает через открытое проходное сечение клапана 21 из напорной гидролинии 7. При этом из рабочей полости рабочего гидроцилиндра 1 жидкость вытесняется в бак наполнения 6 через открытое проходное сечение наполнительно-сливного клапана 19 и наполнительно-сливную гидролинию 20.To reverse (lift) the
Для остановки подвижной траверсы 17 при выполнении ею обратного хода (подъема) достаточно закрыть проходное сечение напорного клапана 21 возвратных гидроцилиндров.To stop the
Как следует из вышеприведенного описания устройства и работы, предлагаемый гидравлический привод подвижной траверсы вертикального пресса обеспечивает сохранение (рекуперацию) для последующего использования потенциальной энергии поднятой траверсы, что повышает энергетическую эффективность (коэффициент полезного действия) гидропривода пресса в целом и способствует улучшению температурного режима работы гидропривода.As follows from the above description of the device and operation, the proposed hydraulic drive of the movable crosshead of the vertical press provides conservation (recovery) for subsequent use of the potential energy of the raised crosshead, which increases the energy efficiency (efficiency) of the hydraulic drive of the press as a whole and improves the temperature of the hydraulic drive.
Литературные источникиLiterary sources
1. Гидропривод подвижной траверсы пресса: Патент на изобретение RU №2598410. МПК В30В 15/16, В30В 1/34. Заявлено 03.06.2015. Опубликовано 27.09.2016.1. The hydraulic drive of the movable traverse of the press: Patent for invention RU No. 2598410.
2. Гидравлический привод подвижной траверсы пресса: Патент на изобретение RU №2515779. МПК В30В 15/24, В30В 1/34. Заявлено 13.02.2013. Опубликовано 20.05.2014.2. The hydraulic drive of the movable crosshead of the press: Patent for invention RU No. 2515779.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145548U RU178161U1 (en) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145548U RU178161U1 (en) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU178161U1 true RU178161U1 (en) | 2018-03-26 |
Family
ID=61703883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016145548U RU178161U1 (en) | 2016-11-21 | 2016-11-21 | HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU178161U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08132300A (en) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Aida Eng Ltd | Hydraulic press provided with kicker cylinder |
EP1318906B1 (en) * | 2000-09-20 | 2009-09-30 | LAEIS GmbH | Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof |
RU2515779C1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-05-20 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
RU2528282C1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-09-10 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
RU2530917C1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-10-20 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
-
2016
- 2016-11-21 RU RU2016145548U patent/RU178161U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08132300A (en) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Aida Eng Ltd | Hydraulic press provided with kicker cylinder |
EP1318906B1 (en) * | 2000-09-20 | 2009-09-30 | LAEIS GmbH | Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof |
RU2515779C1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-05-20 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
RU2528282C1 (en) * | 2013-02-18 | 2014-09-10 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
RU2530917C1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-10-20 | Валерий Владимирович Бодров | Hydraulic drive of press moving beam |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2826250C (en) | Press and method for pressing workpieces | |
KR100965456B1 (en) | Movable plate drive device and press slide drive device | |
KR20030032042A (en) | Controller for a hydraulic press and method for the operation thereof | |
CN108386398B (en) | Pump control hydraulic system for controlling position of compound hydraulic cylinder | |
CN103982478B (en) | A kind of hydraulic system of hydraulic machine of stepless speed regulation | |
CN105729877A (en) | Internal high-pressure forming machine with variable mold clamping force and internal high-pressure forming processing method | |
CN111706559B (en) | Quick stamping hydraulic system | |
CN103552276A (en) | Slide block control system of hydraulic machine | |
CN110259769B (en) | Electro-hydraulic control system of 3000T liquid die forging hydraulic press and forming process | |
CN109441912A (en) | A kind of Intelligent Hydraulic loading tester | |
US11407192B2 (en) | Hydraulic extrusion press and method for operating a hydraulic extrusion press | |
Yan et al. | Analysis of a novel energy-efficient system with a bidirectional supercharger for forging hydraulic press | |
US7827843B2 (en) | Device for controlling the drawing process in a transfer press | |
RU2515779C1 (en) | Hydraulic drive of press moving beam | |
RU178161U1 (en) | HYDRAULIC DRIVE MOBILE CROSS VERTICAL PRESS | |
CN115978020A (en) | Injection hydraulic system of die casting machine based on independent load port | |
Kobzev et al. | Studies related to the calculation of the noise. the study of pumping hydraulic systems and the study of the use of an unloading valve in a hydraulic system | |
CN212499093U (en) | Closed type electro-hydraulic control system of hydraulic motor driven press machine | |
CN108252967A (en) | A kind of Hydraulic system and control method for being used to control energy-saving pump | |
JP4465543B2 (en) | High speed press machine | |
CN205533472U (en) | Super high -pressure system of hydroforming hydraulic press | |
US2224956A (en) | Press with rapid-closing upwardacting ram | |
CN209875620U (en) | Transmission system of stepping mechanism and energy recovery system thereof | |
CN108708889B (en) | Energy-saving type low-vibration fast-response hybrid control hydraulic press hydraulic system | |
JP2003156005A (en) | Controlling/pressurizing device for pump rotation |