Машина для сварки трением

Машина для сварки трением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оборудованию машин для сварки трением, работающих в условиях больших осевых нагрузок с высокими скоростями вращения. Целью изобретения является уменьшение общего габарита сварочной машины за счет независимого выбора площадей поршней цилиндров осевого сжатия от площадей поршней гидроопор. Для этого между полостями (П) цилиндров осевого сжатия и П гидроопор подшипников шпинделя установлен пропорциональный клапан, соотношение площадей торцов золотника 10 которого соответствует соотношению площадей поршней цилиндров осевого сжатия гидроопор . При подаче давления в П11 золотник приподнимается, сообщая П 11 через П 15, канал 14, П 16 с П 12, По достижении заданного соотношения давлений в рабочих П 11 и 12 клапана золотник 10 опустится вниз и разобщит П 11 с П 12. При этом его промежуточные П 15 и 16 сообщатся с дренажной П 17, предотвращая перетекание жидкости через радиальный зазор между золотником 10 и корпусом 9 из П 11 в П 12. 2 ил. /3 с «е (Л ts5 CD 4 Oi СО 00 Фиг.г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.

А1 (ц 4 В 23 К 20/12.с С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1а

Риг 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3897254/31-27 (22) 20,05.85 (46) 07.03.87. Бюл. Ф 9 (71) Институт электросварки им. E.О.Патона (72) Я.М.Гостомельский, В.И.Тишура, В.С.Шевченко, В.Ф.Феофанов, В.И.3а маев, П.А.Сытнюк и В.ИеРоманенко (53) 621.791. 14(088.8) (56) Башта Т,М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971, с. 658, рис. 416в, Патент США Р 3578232, кл. 228-2, 1971. (54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к оборудованию машин для сварки трением, работающих в условиях больших осевых нагрузок с высокими скоростями вращения. Целью изобретения является уменьшение общего габарита сварочной — „„SU„„1294538 машины за счет независимого выбора площадей поршней цилиндров осевого сжатия от площадей поршней гидроопор.

Для этого между полостями (П) цилиндров осевого сжатия и П гидроопор подшипников шпинделя установлен пропорциональный клапан, соотношение площадей торцов золотника 10 которого соответствует соотношению площадей поршней цилиндров осевого сжатия гидроопор. При подаче давления в П 11 золотник приподнимается, сообщая П 11 через П 15, канал 14, П 16 с П 12, По достижении заданного соотношения давлений в рабочих П 11 и 12 клапана золотник 10 опустится вниз и разобщит а

П 11 с П 12. При этом его промежуточные П 15 и 16 сообщатся с дренажной

П 17, предотвращая перетекание жидкости через радиаиьиьМ зазор между золотником 10 и корпусом 9 из П 11 в

П 12. 2 ил.

-1294538

В случае, когда исходя иэ оптимальных режимов работы гидропривода

|х машины эффективные площади цилиндров

7 осевого сжатия необходимо выбрать меньше, чем конструктивно получаемые площади поршней 4 гидроопор и при е- этом сохранить. ранее известные свойей ства гидроопор, которые полностью воспринимают усилие цилиндров осевого

10 сжатия и равномерно распределяют это

1 усилие между радиально-упорными подшипниками 3 в течение всех ступеней осевого сжатия, в магистрали 6, соет диняющей поршневые полости цилиндров е -5 7 и полости 5 цилиндров гидроопор, необходимо установить пропорциональный клапан 8.

Представленный на фиг.2 пропорциональный клапан 8 обеспечивает посто20 янное соотношение давлений на его входе и выходе в течение всех ступеней давлений осевого сжатия,.Необходимое соотношение давлений обеспечивается равновесием сил действую25

У щих на > орцы золотника 10 клапана где Р, то

Изобретение относится к гидрообо рудованию машин для сварки трением, работающих в условиях больших осень нагрузок с. высокими скоростями вращения, Цель изобретения — уменьшение га баритов сварочной машины за счет об спечения независимого выбора площад поршней цилиндров осевого сжатия от площадей поршней гидроопор.

На фиг,1 изображена схема машинь для сварки трением; на фиг.2 — пропорциональный клапан.

Машина для сварки трением содержи шпиндель 1, смонтированный в корпус

2 на радиально-упорных подшипниках

3, наружные кольца которых имеют ги роопоры в виде кольцевых поршней 4, полости 5 которых с.оединены магистралью 6 с цилиндрами 7 осевого сж тия, подключенными к гидроприводу сварочной машины, В магистрали 6 ус тановлен пропорциональный клапан 8 выполненный в виде корпуса 9 с уста новленным в нем с возможностью пере мещения двухпоясным золотником 10, соотношение площадей торцов которого соответствует соотношению эффективных площадей поршней 4 гидроопор и цилиндров 7 осевого сжатия. Корпус клапана имеет рабочую торцовую полость 11, подключенную к поршневым полостям цилиндров 7 осевого сжатия, вторую рабочую полость 12, сообщенную с полостями 5 гидроопор подшипников 3 шпинделя 1, торцовую полость 13, cîåäèненную r. рабочей полостью 12, сообщенные друг с другом каналом 14 промежуточные полости 15 и 16, расположенные между рабочими полостями 11 и 12, 40 дренажную полость 17, расположенную между промежуточными полостями 15 и

16, которые имеют возможность попеременного сообщения с дренажной и рабочими полостями.

Машина для сварки трением работает следующим образом, I

В процессе сварочного цикла соединяемые заготовки испытывают несколько 50 ступеней осевого сжатия. При этом масло под давлением соответствующих ступеней сжатия подается в поршневые полости цилиндров 7, Усилие, развиваемое цилиндрами 7 через свариваемые заготовки, шпиндель 1, радиально-упорные подшипники 3 и кольцевые поршни

4 цилиндров гидроопор, замыкается на корпусе 2.

Р С1 = Р С э — давление на входе в клапан (в полости 11), равное давлению в поршневых полостях цилиндров 7 осевого сжатия, — давление на выходе клапана (в торцовой полости 13), равное давлению в полостях

5 гидроопор, — площадь нижнеrо торца золотника 10 клапана, — площадь верхнего торца золотника 10 клапана.

Поскольку в сответствии с предложенным

С, С

1 2

С С,, где С вЂ” эффективная площадь поршней цилиндров 7 осевого сжатия, С - суммарная площадь поршней 4

4 кольцевых цилиндров гидроопор, Р,. С = Р С,, но это уравнение и является условием полного восприятия гидроопорами шпинделя усилия осевого сжатия, с.оздаваемого цилиндрами 7 в течение любой ступени нагрева. Практически работа пропорционального клапана 8 происходит в следующей последовательности.

1294538

При подаче очередного давления осеосевого сжатия в поршневую полость цилиндров 7 и в торцовую рабочую полость 11 золотник 10 перемещается в верхнее положение. Полость 11 сообща- 5 ется с промежуточной полостью 15 и через канал 14 — с промежуточной полостью 16, которая сообщается с рабочей полостью 12 и разобщается с, . дренажной полостью 17. Часть рабочей жидкости из рабочей полости 11 поступает в рабочую полость 12, пока в последней не возрастет давление, необходимое для смещения золотника 10 вниз и разобщения рабочих полостей клапана, а также единовременного сообщения промежуточных полостей с дренажной полостью 17. Так как золотник

10 установлен в корпусе 9 с некоторым диаметральным зазором, то даже при перекрытых рабочих кромках клапана под действием перепада давления в его полостях происходит малое перетекание жидкости из полости 11 в полость 15, а из полости 12 — в полость 16. Эти незначительные утечки удаляются через дренажную полость 17.

Поскольку пропорциональный клапан представляет собой автоматическое следящее устройство, управляемое давлением жидкости, подаваемой под торцы золотника 10, то при нарушении заданного соотношения давления в полостях

11 и 12.клапан мгновенно срабатывает и опять восстанавливает необходимое соотношение давления. Практически золоник 10 сам выбирает такое положение в корпусе 9, что это соотношение будет поддерживаться беэ рывков.

Выполнение в корпусе клапана промежуточных полостей, сообщенных друг с другом и расположенных между рабочими полостями, и дренажной полости, расположенной между промежуточными полостями, позволяет стабильно поддерживать заданное с.оотношение давлений между магистралью, соединенной с цилиндрами осевого сжатия и замкну- . тыми полостями цилиндров гидроопор, и не допускает протекания жидкости в запертом положении клапана через радиальный зазор между золотником 10 и корпусом 9 из полости 11 в полость 12.

Установка предлагаемого пропорцио55 нального клапана с. соотношением площадей торцов золотника, равным соотношению эффективных площадей поршней гидроопор и цилиндров осевого сжатия, между цилиндрами осевого сжатия и цилиндрами гидроопор, позволяет производить выбор площадей цилиндров осевого сжатия независимо от конструктивно получаемых площадей цилиндров гидроопор, руководствуясь оптимальными режимами работы гидропривода машины. Независимый выбор площадей обоих цилиндров в большинстве случаев позволяет уменьшить площадь цилиндров осевого сжатия, а следовательно, уменьшить корпус сварочной машины, ее шкаф гидроаппаратуры и насосную станцию, т.е. общий габарит машины для сварки трением.

Формула и э обретения

Машина для сварки трением, содержащая шпиндель, смонтированный в корпусе на радиально-упорных подшипниках, наружные кольца которых имеют гидроопоры в виде кольцевых поршней, полости которых соединены с цилиндрами осевого сжатия магистралью на входе и выходе которой поддерживается постоянное, заданное соотношение давле-. ний, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов, она снабжена пропорциональным клапаном, установленным в магистрали, соединяющей полости гидроопор и цилиндров осевого сжатия, и выполненным в виде корпуса, в котором с воэможностью перемещения установлен двухпоясковый золотник,.соотношение площадей торцов которого с.оответствует заданному соотношению давлений в магистрали, и выполнены рабочая торцовая полость, подключенная к поршневым полостям цилиндров осевого сжатия, вторая рабочая полость, сообщенная с полостями гидроопор, вторая торцовая голость, соединенная с второй рабочей полостью, промежуточные полости, расположенные между рабочими полостями и сообщенные друг с другом, и дренажная полость, расположенная между промежуточными полостями, при этом промежуточные полости выполнены с возможностью попеременного сообщения с дренажной и рабочими полостями.

1294538

С ос т авит ель И. Фелицина

Техред М. Xoданич Корректор Г. Решетник

Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Редактор А.Ворович

Заказ 425/12

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4