Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12047
.pdf
1
Полная версия не принята.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Гидравлический привод рабочих машин, особенно станков с большим ходом поршня и высокими скоростями
вращения двигателя, совершающего возвратно-поступательное движение.
Мы, LEoronD F REnEARK, проживающие по адресу: 2, Thierschstrasse, и FnxmnnIcH HAGEmix. НТ,
проживающий по адресу: Цвайгштрассе, 2, оба из Мюнхена, Германия, и оба гражданина Германии,
настоящим заявляют о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Изобретение относится к гидравлическим
аппаратам для привода машин различных типов, и в частности станков всех видов с
возвратно-поступательным движением, особенно машин с длинным ходом, где важны высокие рабочие
скорости и короткие перемещения клапанов.
При высоких рабочих скоростях эффективность гидравлических машин в значительной степени зависит от
длины, поперечного сечения и формы трубопроводов для жидкости, а также от сопротивления жидкости в
клапане и от веса деталей, движение которых необходимо отслеживать.
Высокие скорости вращения клапанов требуют использования клапанного механизма умеренного веса и
коротких ходов клапанов, а также специальных предохранительных устройств на случай отказа клапанного
механизма.
В гидравлических системах, известных до настоящего времени для привода станков с длинным ходом
поршня, цилиндры либо жестко соединены с основанием двигателя, либо закреплены на нижней части
двигателя, совершающей возвратно-поступательное движение.
Известны также гидравлические приводные устройства для строгальных машин с плавающими приводными
цилиндрами под столом; однако они были разработаны с разных точек зрения. При использовании известных
на тот момент гидравлических приводов избежать длинных путей, по которым должна была перемещаться
жидкость, было невозможно, поскольку приводная жидкость должна была подаваться либо к
противоположным концам неподвижных цилиндров, либо к противоположным концам неподвижных полых
поршневых штоков.
Ранее распределение рабочей жидкости осуществлялось с помощью качающихся пластин, золотников или
других клапанов, а остановка машин — с помощью отдельных качающихся пластин, золотников или других
клапанов, которые приводились в действие независимо или совместно с главным реверсивным клапаном.
Реверсивные клапаны приводились в действие механическим или гидравлическим способом. 5 В результате
настоящего изобретения достигается усовершенствование, заключающееся в наиболее благоприятном
расположении цилиндров внутри возвратно-поступательной части двигателя за счет размещения входных
отверстий для рабочей среды всех поршневых штоков, а также реверсивного клапана, служащего для
распределения циркуляции жидкости, перед рамой двигателя.
Таким образом, реверсивный клапан соединен 65 непосредственно с полыми поршневыми штоками с одной
стороны и с пропеллером рабочей среды (насоса) с другой стороны, намеренно избегая соединительных труб
любого типа. Таким образом, достигаются кратчайшие возможные пути для жидкости, а также максимально
достижимые поперечные сечения и, следовательно, наивысшая гидравлическая эффективность, так что
рабочие и обратные скорости могут быть увеличены до очень высокой степени, то есть экономичным
способом.
Предлагаемая конструктивная схема обеспечивает в целом увеличение скорости возврата известным
способом; кроме того, ускоренное продвижение достигается простым способом.
Гидравлический реверсивный клапан стремится обеспечить максимально короткие пути реверсирования
части двигателя с возвратно-поступательным движением при реверсировании, без ударов, и путем
упрощения элементов реверсирования таким образом, чтобы все задачи выполнялись одним единственным
золотниковым клапаном: запуск, реверсирование, остановка, блокировка остановленной части двигателя и
одновременное открытие выпускного отверстия реверсивного клапана.
Конструкция сбалансированного золотникового клапана направлена на обеспечение максимально свободного
от трения и реакций прохождения рабочей жидкости под давлением. Кроме того, золотниковый клапан должен
плавно и эффективно рассеивать кинетическую энергию массы при изменении направления движения
движущейся части двигателя за счет постепенного дросселирования вытекающей жидкости.
Пневматический вспомогательный реверсивный механизм обеспечивает плавное и энергичное действие
гидравлического золотникового клапана с кратчайшими воздушными путями и максимальным расходом
воздуха. Электромагнитное действие пневматического вспомогательного реверса направлено на достижение
кратчайшего времени распределения воздуха и позволяет использовать реверсивные рычаги с малой массой.
Эффективные предохранительные устройства, как правило, защищают машину от повреждений в случае
отказа клапанного механизма. Кроме того, приняты меры для предотвращения нежелательного и
непреднамеренного выброса жидкости из гидравлической системы.
Пример устройства, созданного в соответствии с изобретением, показан на прилагаемых чертежах. На этих
чертежах на фиг. 1 представлены вертикальное и горизонтальное сечения стола и гидравлических цилиндров
строгального станка.
На фиг. 2 представлены продольный и поперечный разрезы реверсивных клапанов.
На рис. 3 показаны различные предохранительные устройства и проиллюстрировано расположение
цилиндров внутри стола.
На рис. 4 показано пневматическое устройство для приведения в действие задвижки, а также
электромеханическое устройство для приведения в действие клапана.
Цилиндры 2, 3 и 4 расположены внутри тале 1. Поршни имеют полые штоки 5, 6 и 7, которые крепятся к
основанию двигателя. Стержень 7, через который жидкость вытекает из цилиндров, обеспечивает подачу и
отвод жидкости на одном и том же конце машины.
Реверсивный клапан (рис. 11) и насос напрямую соединены с портами на этом конце машины.
Реверсивный клапан (рис. 11) имеет входные и выходные патрубки 13 и 14, а также выпускные патрубки 16, 17
и 18 большого поперечного сечения.
Выступы имеют форму щелей, перпендикулярных оси цилиндра, и являются узкими.
Балансировка золотникового клапана осуществляется путем разделения потока жидкости на входе в
отверстие 15 и обеспечения потока жидкости по обеим сторонам продольного ребра золотникового клапана
19. Ширина этого продольного ребра такова, что давление на ребро примерно равно давлению на внутренние
поверхности припоя.
Разделенный впускной патрубок 13 и каналы, проходящие через золотниковый клапан 19, имеют обтекаемую
форму.
Входные и 14-е патрубки, а также выходной патрубок 17 управляются таким образом, что перед полным
перекрытием напорного или напорного канала выходной патрубок открывается, чтобы предотвратить
механическую вентиляцию в гидравлической системе. Кроме того, высокоэффективное а-орбитальное
поглощение кинетической энергии достигается за счет постепенно нарастающего эффекта дросселирования.
В положении, показанном на рис. 1, жидкость под давлением протекает через входное отверстие 1.5 и через
фланелевые трубки 13, 11 и 12, полые стержни 5 и 6, а также щели S и 10 к цилиндрам 2 и 3, тем самым
обеспечивая перемещение стола 1 вперед. Одновременно с этим жидкость из цилиндра 4 вытекает через
щели 9, полый стержень 7 и каналы 14 и 18 в изогнутую трубу 21 и трубу 23, которая сбрасывает жидкость в
95-градусный резервуар 22, соединенный с баком. Выходное отверстие 17 закрывается золотниковым
клапаном 19 в положении, показанном на рисунке. При перемещении золотникового клапана 19 канал 13
постепенно закрывается, и в тот же момент времени 100 выходной патрубок 17 открывается, а канал 14
постепенно отсоединяется от выходного патрубка 12. Когда золотниковый клапан завершит свой ход, канал 14
откроется для потока рабочей жидкости под давлением. Выходной порт 1 I-05 закрывается золотниковым
клапаном 19, а канал 1:3 соединен с выходным портом 16. Для рабочей жидкости под давлением, а также для
жидкости в цилиндрах 2 и 3 открыты обратные пути.
Стол 110 перемещается назад с удвоенной скоростью по сравнению с перемещением вперед, поскольку
количество жидкости, подаваемое в два цилиндра для рабочего хода, поступает в один цилиндр. Каналы 13 и
16 в два раза шире каналов 13 и 14, чтобы избежать чрезмерной скорости оттока через каналы 13 и 16.
Для остановки машины золотниковый клапан 19 перемещается в среднее положение. Затем 120 каналов 13 и
14 закрываются золотниковым клапаном, а рабочий стол блокируется. Жидкость, поступающая к задвижке от
насоса, может практически без давления и препятствий 125 отводиться через выходное отверстие 17 по
принципу параллельного потока.
Если требуется постоянная скорость (как, например, в случае с строгальными машинами), машина
подключается к насосу. Ot 398, 7 91 n 39"S, 791 подает постоянное количество жидкости в секунду,
регулируемое в соответствии с требованиями посредством соответствующего редуктора с регулируемой
скоростью вращения между насосом и приводящим его двигателем. В других случаях используется жидкость
при постоянном давлении, и в этих случаях выходное отверстие 17 должно быть закрыто предохранительным
клапаном с регулировкой. Повышение давления при применении принципа параллельного потока возникает, с
одной стороны, из-за увеличения сопротивления режущему инструменту, а с другой стороны, из-за ускорения,
которое необходимо придать столу после реверсирования. Мощность, используемая для привода откачки,
рассчитывается с учетом таких увеличений.
Ускоренное движение подвижной части достигается, когда требуется большой ход, с помощью
соединительного золотникового клапана 20, который установлен внутри одного из входных каналов,
например, 11. Закрывая входной канал золотниковым клапаном 20 и одновременно соединяя этим клапаном
полый шток 5 с резервуаром, в канал 12 и к рабочему цилиндру 3 подается значительное количество рабочей
среды, благодаря чему скорость перемещения стола простым способом увеличивается во время рабочего
хода (в том числе и с перерывами).
Изменение направления движения золотникового клапана 19 может быть осуществлено одним из следующих
способов: 1. ) Механически, посредством энергии стола.
Передача энергии стола посредством рычага или аналогичного механизма вместе с лаклином; 2. )
Электрическим способом, посредством зубчатой передачи вспомогательного двигателя или соленоида с
соответствующими средствами передачи; 3. ) С помощью независимой гидравлической вспомогательной
системы постоянного давления; 4. ) Чисто пневматическим способом согласно рис. III с толкателями на столе.
5. ) С помощью пневматического цилиндра с электромагнитным вспомогательным устройством.
Последний упомянутый метод проиллюстрирован на рисунке. IV и выглядит следующим образом:
Поршень 27 в пневматическом цилиндре 26 регулируется в соответствии с тремя необходимыми
положениями приводного золотникового клапана 19: для начала, завершения и среднего положения для
остановки машины. Для этой цели пневматический цилиндр 26 имеет два канала 28 и 29 для перемещения
поршня 27 вперед и назад, два канала 30 и 31 для среднего положения поршня 27, а также канал 32 для
отвода отработанного воздуха. Вот это да! Пять каналов 28, 29, 30, 31 и 32 заканчиваются на поверхности
слайда 33.
Промежуточный золотниковый клапан 34 работает на поверхности золотника. Промежуточный задвижной
клапан имеет три непрерывных канала 35, 36, a и 37, соответствующие каналам 28, 29 и 32 на лицевой
поверхности. Кроме того, промежуточный золотниковый клапан 34 имеет Т-образную канавку 38 на своей
нижней направляющей поверхности, а непрерывный канал 39, канал 36 70 и канал 39 расширены на нижней
направляющей поверхности удлиненными канавками 40 и 41.
Верхний золотниковый клапан 42 имеет два непрерывных отверстия 43 и 44 на своей скользящей
поверхности. '75 Коробка золотникового клапана 46 находится в постоянном соединении с воздушной камерой
47. В крышке 48 корпуса золотникового клапана находится еще один золотниковый клапан 49, который жестко
соединен с промежуточным золотниковым клапаном 80' 34 и который одновременно с ним переворачивается.
Запорный золотниковый клапан выполняет функцию открытия и закрытия подачи воздуха от воздушного
насоса в камеру 46. Реверсирование 85 трех золотниковых клапанов осуществляется с помощью
электромагнитов 50 и 51.
В рабочем положении пневматического вспомогательного привода каналы 35, 36 и 37 в промежуточном
золотниковом клапане 90 34 открывают каналы 28, 29 и 32 скользящей поверхности. Отверстия 30 и 31 на
поверхности скольжения закрыты друг с другом промежуточным золотниковым клапаном 34. Отверстие в
промежуточном золотниковом клапане 95 закрыто верхним золотниковым клапаном 42. Запорный
золотниковый клапан 49 в крышке-корпусе, соединенный штоком 52 с промежуточным золотниковым
клапаном и управляемый совместно с ним, открывает через свое отверстие 53 отверстие 54 в крышке и
подает сжатый воздух в камеру 46. Промежуточный задвижной клапан 34 и задвижной клапан 49
удерживаются в своем положении якорем электромагнитной сетки 55. Верхний затвор клапана 105 42
перемещается вперед и назад электромагнитом 50. В ходе этого процесса верхний затвор открывает путь для
сжатого воздуха через свой канал 43 посредством канала 35 в промежуточном затворе 11G и канала 28
пневматического цилиндра с одной стороны поршня 27.
Сжатый воздух приводит поршень в движение. Воздух с противоположной стороны поршня выходит через
канал 29 в цилиндре и отверстие 36 в промежуточном затворе, а также через канал 32 в гильзе 45 верхнего
затвора. После переворота верхнего затвора подача сжатого воздуха 120 осуществляется через отверстие 44
в верхнем затворе. При среднем положении поршня 27 электромагниты 51 и 55 включаются одновременно.
Электромагнит 125 55 освобождает промежуточный золотниковый клапан и стопорный золотниковый клапан
49. Электромагнит 51 приводит в действие промежуточный золотниковый клапан и стопорный золотниковый
клапан, перемещая их вправо. 13 398,791 В конечном положении промежуточный и стопорный золотниковые
клапаны снова удерживаются якорем электромагнита 55.
Подача сжатого воздуха 56 перекрывается запорным золотниковым клапаном. Промежуточный золотниковый
клапан соединяет отверстия 30 и 31 на направляющей поверхности 33 посредством Т-образной канавки 38 на
своей нижней направляющей поверхности со свободным каналом 32 и позволяет низкому воздуху в цилиндре
26 выходить через каналы 30 и 31, Т-образную канавку 38 и канал 32. Отверстия 35 и 37 в промежуточном
золотнике закрыты торцевой поверхностью и верхним золотником. Отверстия 36 и 39 в промежуточном
затворе соединены с соответствующими каналами 29 и 28 на поверхности затвора посредством своих канавок
40 и 41.
В одном из положений верхнего затвора 42 отверстие 39 промежуточного затвора 34 открыто, а отверстие 36
промежуточного затвора закрыто верхним затвором. Сжатый воздух в воздушной камере 47 проходит через
отверстие 43 в верхнем затворе 42 и отверстие 39 с продольным пазом 41 в промежуточном затворе, через
канал 28 к цилиндру и приводит в движение поршень 27 до тех пор, пока сжатый воздух не сможет выйти
через канал 30. В другом положении верхнего затвора отверстие 44 в верхнем затворе открывает отверстие
36 в промежуточном затворе, а отверстие 39 в промежуточном затворе перекрывается верхним затвором.
Затем сжатый воздух проходит через отверстия 44, 36 и 29 на другую сторону поршня. Поршень
перемещается вперед до тех пор, пока подаваемый сжатый воздух не сможет выйти через канал 31.
Золотниковый клапан 49 предотвращает утечку сжатого воздуха при остановке двигателя.
Сжатый воздух, хранящийся в воздушной камере 47 различной емкости, обеспечивает перемещение поршня
27 в среднее положение.
Предусмотрены достаточные меры предосторожности на случай отказа какой-либо части клапанного
механизма.
1. Приводной механизм выходит через предохранительные пазы 24 на концах цилиндров, если в самом
неблагоприятном случае r5 стол или поршень будут выведены за пределы конечного положения.
2.
Таблица (Рис. III) имеет толкатели на обоих концах, которые в случае превышения максимального
нормального перемещения останавливают насос-двигатель с помощью разъединяющего затвора, при этом
рабочая среда насоса отклоняется в открытое пространство предохранительным клапаном.
Эта двойная мера защиты addiGi t! Это обусловлено наличием предохранительных пазов в цилиндрах, что
позволяет обеспечить максимально возможные скорости при движении вперед и назад. Машина проходит
тройную защиту в конечных положениях и четверную защиту, если используются резиновые тормозные ленты
70 25. В случае чрезмерного перемещения плиточного стола резиновые ленты подвергаются значительному
сжатию и прижимаются к штокам поршней, действуя таким образом как тормоза. 75 Благодаря специальной
конструкции предусмотрено постоянное заполнение гидравлического штока жидкостью в любое время и в
любом положении. Слитая жидкость возвращается в накопительный резервуар по изогнутой трубе 23 под
углом 80 градусов с помощью воронки 22. В этом устройстве золотниковый клапан не подвергается осевому
давлению при изменении давления.
В конструкцию могут быть внесены различные изменения (85) без отступления от принципа изобретения.
Например, любое желаемое количество специальных цилиндров опережения и возврата может управляться
одновременно с помощью одного клапанного механизма. Вместо отдельных цилиндров для подачи и
возврата может использоваться общий цилиндр для подачи и возврата с дифференциальным поршневым
эффектом (например, для коротких строгальных станков, строгальных станков, долбежных станков,
вспомогательных приводов любого назначения, загрузочных машин, подъемных платформ и т. д.).
В отношении основных характеристик гидравлического реверсивного клапана ничего не меняется, если,
например, функции золотникового клапана перенесены на колеблющуюся пластину, с помощью которой
вспомогательный механизм воздействует на рычаг, и основной принцип не изменяется при использовании
какого-либо другого вспомогательного механизма, хотя вспомогательный механизм, представленный на
чертеже, считается обеспечивающим наилучшие результаты. Могут использоваться соединительные трубы,
но гидравлический усилие 140 уменьшается с длиной трубопровода. Приводные цилиндры могут быть
расположены внутри или под поршневыми частями двигателя. Описанное изобретение применимо на
практике в полном объеме, а также в деталях к строгальным станкам с режущими инструментами или без них,
строительным машинам, конвейерным установкам и т. д. Во всех этих областях изобретение представляет
собой значительный прогресс. Особенно в связи с описанным клапанным механизмом.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты