Устройство для регулирования давления при сварке трением

Устройство для регулирования давления при сварке трением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Иэобретенне относится к гидрооборудованию , машин для сварки трением . Изобретение обеспечивает ступенчатое нарастание давления в цилинд- .ре 1 привода осевого сжатия свариваемых деталей без применения задающего устройства или вмешательства оператора. Для этого мультипликатор 7 дифференциально подключается к гидрораспределителю 13, а между ними устанавливается двусторонний гидрозамок 9 и управляемый обратный гидроклапан 14. При этом поршень мультипликатора 7 перемещается прерывисто за счет периодического запирания двусторонним гидроза1 1ком 9 линии 6 и попеременного нарастания давления в линиях 11 и 12. Ступенчатое нарастание давления в линии 11 через гидрораспределитель 5 передается в поршневую полость цилиндра 1 привода осевого сжатия. Проковка осу ществляется за счет мультипликации мультипликатором 7 давления насоса до давления проковки. 2 ил. . i (Л САЭ О ОО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.

„„SU„„ ISO» (5}1 4 В 23 К 20 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3993715/25-27 (22) 26.12.85 (46) 07.04.87. Бюл. N- 13 (72) Я.M.Гостомельский, В,И.Тишура, В.И,Москаленко, П.А.Сытнюк, В.И.Замаев, В.С.Шевченко, В.Ф.Феофанов и В.И.Романенко (53) 621.791.0}4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 730512, ил. В 23 К 20/12, 1977.

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к гидрооборудованию машин для сварки трением. Изобретение обеспечивает ступенчатое нарастание давления в цилиндре 1 привода осевого сжатия свариваемых деталей без применения задающего устройства или вмешательства оператора, Для этого мультипликатор 7 дифференциально подключается к гидрораспределителю 13, а между ними устанавливается двусторонний гидрозамок 9 и управляемый обратный гидроклапан 14. При этом поршень мультипликатора 7 перемещается прерывисто за счет периодического запирания двусторонним гидрозамком 9 линии 6 и попеременного нарастания давления в линиях ll и 12, Ступенчатое нарастание давления в линии 11 через гидрораспределитель 5 переда ется в поршневую полость цилиндра 1 привода осевого сжатия. Проковка осу ществляется за счет мультипликации мультипликатором 7 давления насоса до давления проковки. 2 ил, .

1301613

Изобретение относится к гидрооборудованию машин для сварки трением.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и улучшение качества сварного соединения.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для регулирования давления при сварке трением; на фиг.2 — график изменения давления осевого сжатия свариваемых заготовок, на котором по оси абсцисс отложено время с момента соприкосновения свариваемых заготовок, а по оси ординат — давление осевого сжатия соединяемых заготовок, I

Устройство для регулирования давления при сварке трением содержит цилиндр 1 привода осевого сжатия, штоковая полость которого соединена с гидрораспределителем 2 реверса, подключенным к напорной магистрали 3 и сливной магистрали 4, а поршневая полость соединена с одним из выходов гидрораспределителя 5 переключения давления. Один из входов гидрораспределителя 5 переключения давления линией б .сообщен со штоковой полостью мультипликатора 7, поршневая полость которого линией 8 сообщена с одним из выходов двухстороннего гидрозамка 9. Двусторонний гидрозамок 9 имеет левый и правый обратные клапаны, управляемые поршнем 10. Входы гидрозамка 9 линиями 11 и 12 сообщены с выходами гидрораспределителя 13 управления мультипликатором, входы которого подключены к напорной магистрали 3 и сливной магистрали 4. В линии 12 установлен управляемый обратный гидроклапан 14. А линия 11 подключена к линии 15 управления гидроуправляемого золотника 16 и через линию 17 — к второму входу гидрораспределителя 5, второй выход которого соединен с вторым выходом гидрозамка 9. Линия 18 управления управляемого обратного гидроклапана 14 соединена с золотником 16, подключенным к напорной и сливной магистралям.

Устройство работает следующим образом.

После завершения вспомогательных операций, связанных с загрузкой свариваемых заготовок, подается команда на их сведение ° Для этого гидрораспределитель 13.управления мультипликатором занимает правую позицию,гидрораспределитель 5 — левую позицию, 35 типликатора 7 через линии 8 и 11 и гидрораспределитель 13 со сливной полостью. Одновременно через гидрораспределитель 5 по линии 6 жидкость подается в штоковую полость мульти40 пликатора 7. Таким образом, завершение цикла сведения свариваемых заготовок обеспечивает крайнее левое (исходное) положение поршня мультипликатора 7 перед нагревом..

При соприкосновении соединяемых заготовок подается команда на их нагрев.

Для этого гидрораспределитель 2 продолжает занимать позицию, изображенную на фиг.1, гидрораспределитель

5 переключается и занимает правую позицию, а гидрораспределитель 13 левую позицию, дифференциально подключая мультипликатор 7. Поскольку линия 15 управления золотника 16 теперь через гидрораспределитель 13 сообщается с напорной магистралью

3, то золотник 16 занимает правую по50

55 г идрораспределитель 2 — позицию,изображенную на фиг.1, а поскольку линия 15 управления при этом через гидрораспределитель 13 сообщается со

5 сливной магистралью 4, то гидроуправляемый золотник 16 под действием своей пружины также занимает позицию изображенную на фиг.1. При этом линия 18 управления управляемого обратного гидроклапана 14 через золотник

16 сообщается с напорной магистралью

3, что вызывает принудительное открытие обратного гидроклапана 14.

Рабочая жидкость из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель

13, открытый обратный гидроклапан 14, далее по линии 12, открывая правый обратный клапан гидроэамка 9, через гидрораспределитель 5 подается в поршневую полость цилиндра 1 привода севого сжатия, который перемещает дну из заготовок, При этом из штоковой полости цилиндра 1 масло через

25 гидрораспределитель 2 реверса вытесняется в сливную магистраль 4, Давление в поршневой полости цилиндра 1 во время сведения заготовок определяется в основном трением в подвижных парах машины и составляет

2 — 3 KIa. Под действием этого давления поршень 10 двустороннего гидрозамка 9 перемещается влево и открывает левый обратный клапан гидрозам-. ка, сообщая поршневую полость муль1301613 4 ление и в штоковой полости мультипликатора 7, что увеличивает усилие прижатия к седпу правого обратного клапана гидрозамка 9. Но усилие, действующее на поршень 10 слева, обусловленное давлением P превосходит усилие, действующее на поршень справа, обусловленное давлением в линии

12 и усилием прижатия к седлу правого обратного клапана гидрозамка 9.

Таким образом, при достижении в линии ll давления Р, поршень 10 перемещается вправо и опять открывает правый обратный клапан гидрозамка 9.

Открытие правого обратного клапана гидроэамка 9 обеспечивает перемещение поршня мультипликатора 7 на малую величину вправо. В этот период дальнейшее нарастание давления в линии 11, а следовательно, и в полости цилиндра 1 привода осевого сжатия, почти прекращается за счет поступления расхода насоса (не показан) в полость мультипликатора. На поддержку в этот период давления нагрева на заданном уровне значительное влияние оказывает длина и упругость трубопровода.

Перемещение поршня мультипликатора и поддержание давления Р, происходит до тех пор, пока давление в линии 12 не превосходит давление в линии I 1,,Этот перепад давления вызывает перемещение поршня !0 влево и закрытие правого обратного клапана гидроэамка 9. При этом штоковая полость мультипликатора 7 залирается и дальнейшее перемещение его поршня прекращается. Но остановка поршня мультипликатора 7 вызывает резкое нарастание давления в линии 11 и цилиндре 1 от давления P до некоторого давления P . Давление же в линии 12 не нарастает, поскольку она отсечена от линии ll гидроклапаном

14, а от линии 6 — гидрозамком 9, Но усилие, действующее на поршень 10 слева, обусловленное давлением P

2 превосходит усилие, действующее на поршень справа, обусловленное давлением в линии 12 и усилием прижатия к седлу правого обратного клапана гидразамка 9.Таким образом, при достижении влинии 11 давления Р поршень 10 перемещается вправо и опять открывает . правый обратныйклапан гидрозамка 9. зицию. При этом линия !8 управления гидроклапана 14 через золотник 16 сообщается со сливом и гидроклапан

14 начинает работать в режиме обратного гидроклапана °

Рабочая жидкость из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель 13 поступает в линию 11 (линия

12 отсечена обратным гидроклапаном

14), откуда через линию 17 и гидрораспределитель 5 — в поршневую полость цилиндра 1 привода осевого сжатия. Из линии ll открывая левый обратный клапан гидрозамка 9 и смещая вправо поршень 10, по линии 8 масло

f5 поступает также в поршневую полость мультипликатора 7. Во время перемещения поршня мультипликатора 7 вправо в линии 11, а следовательно, и в цилиндре 1, давление нарастает незначительно, Жидкость под мультиплицированным давлением из штоковой полости мультипликатора 7 через гидрораспределитель 5 и принудительно открытый поршнем 10 правый обратный клапан гидрозамка 9 поступает в линию

12. Хотя линии 11 и 12 сообщены между собой гидрораспределителем 13, однако между ними устанавливается некоторый перепад давления из-за потерь напора по длине трубопровода и местных потерь в гидрораспределителе 13 и гидроклапане 14, Таким образом, за счет мультипликации давление в линии

12 становится несколько больше, чем в линий 11. Этот перепад давленчя вызывает перемещение поршня 10 влево и снятие принудительного открытия правого обратного клапана гидроэам- 40 ка 9. Если перепад давления между линиями 11 и 12 недостаточный для перемещения поршня 10,- в линии 12 может дополнительно устанавливаться дроссель, Как только закроется пра- 4> вый обратный клапан гидрозамка 9, штоковая полость мультипликатора 7 запирается и дальнейшее перемещение его поршня прекращается. Но остановка поршня мультипликатора вызывает резкое нарастание давления в линии

11 и цилиндре 1 от давления, при котором происходит сведение свариваемых заготовок, до некоторого давления Р< . Давление же в линии 12 не нарастает, поскольку она отсечена от линии 11 гидроклапаном 14, а от линии 6. — гидроэамком 9. Одновременно за счет мультипликации нарастет давОткрытие правого обратного клапана гидроэамка 9 обеспечивает даль1301613 нейшее перемещение поршня мультипликатора 7 на малую величину вправо и прекращение нараста ния давления в цилиндре осевого сжатия. 5

Процесс дальнейшего ступенчатого нарастания давления нагрева происхо-, дит в последовательности аналогичной описанной, 10

Верхний предел давления нагрева может быть задан реле давления, установленным в линии 11, либо реле времени, которые подают команду на прокову-сжатие свариваемых заготовок максимальным давлением, При подаче команды на проковку гидрораспределители 2 и 13 продолжают занимать левые позиции, золотник

16 сообщает линию 18 управления со сливом и гидроклапан 14 продолжает работать в режиме обратного гидроклапана, а гидрораспределитель 5 переключения давления занимает среднюю позицию. 25

Рабочая жидкость из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель

13 по .линии 11 (линия 12 отсечена обратным гидроклапаном 14), открывая левый обратный клапан гидроэамка 9, через линию 8 поступает в поршневую полость мультипликатора 7. Иэ штоко— вой полости мультипликатора по линии

6 через гидрораспределитель 5 под мультиплицированным давлением масло поступает в поршневую полость цилиндра 1 привода осевого сжатия, обеспечивая резкое нарастание давления от максимального давления нагрева до

Р„ — давления проковки.

После завершения сварочного цикла поступает команда на отвод в исходные левые положения цилиндра 1 и мультипликатора 7.

Для этого гидрораспределителя 2,5 и 13 занимают правые позиции и давлением через золотник 16 принудительно открывается управляемый обратный гидроклапан 14, Масло из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель 2 реверса поступает в штоковую полость цилиндРа 1, из поршневой полости которого через гидрораспределитель 5, линии

17 и 11 и гидрораспределитель 13 масло вытесняется в сливную магистраль

4. Одновременно из напорной магистрали 3 через гидрораспределитель 13, открытый обратный гидроклапан 14 по линии 12, открывая правый клапан гидрозамка 9 и смещая его поршень влево, рабочая жидкость через гидрораспределитель 5 по линии 6 поступает

B штокoBую полость мультипликатора 7, иэ поршневой полости которого масло по линии 8 через принудительно открытый поршнем 10 левый обратный клапан гидрозамка 9 и по линии 11 через гидрораспределитель 13 управления мультипликатором вытесняется в сливную магистоаль 4.

Таким образом, из работы устройства для регулирования давления при . сварке трением видно, что цикл нагре" ва представляет собой переходной процесс многократно повторяющейся релейной функции, обеспечивая без применения задающего программного устройства либо вмешательство оператора машины, стабильное ступенчатое нарастание давления, что повышает надежность устройства и расширяет его технологические возможности. Ступенчатое нарастание давления нагрева при ограниченном числе элементов гидропривода повышает экономично ть машины и улучшает качество сварного соединения, Формула изобретения

Устройство для регулирования давления при сварке трением, содержащее цилиндр осевого сжатия, штоковая полость которого соединена с гидрораспределителем реверса, подключенным к напорной и сливной магистралям, а поршневая полость соединена с одним из выходов гидрораспределителя переключения давления, и регулятор давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и улучшения качества сварного соединения, регулятор давления снабжен мультипликатором, штоковая полость которого соединена с одним из входов гидрораспределителя переключения давления, двусторонним гидроэамком, один выход которого сообщен с поршневой полостью мультипликатора, другой выход сообщен с вторым выходом гидрораспределителя переключения давления, а один из входов — с вторым входом гидрораспределителя переключения давления, двухпозиционным гидрораспределителем управления мультипликатором, входы которого сообщены с на1301613

P ïð

Pg 8 t

Составитель Э.Ветрова

Техред H.Глущенко

Редактор И,Рогулич

Корректор Л.Патай

Заказ 1183/15 Тираж 976 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 порной и сливной магистралями, а выходы — с входами двустороннего гидрозамка, при этом одна из его позиций сообщает оба входа двустороннего гидрозамка с налорной магистралью, управляемым обратным гидроклапаном, установленным в линии, сообщающейся со штоковой полостью мультипликатора между гидрораспределителем управления мультипликатором и двусторонним гидрозамком, гидроI управляемым золотником управления обратным гидроклвпаном, линия управления которого подключена к линии, сообщающейся с поршневой полостью мультипликатора между гидрораспределителем управления мультипликатором

1 и двусторонним гидрозамком, при этом линия управления обратного гидроклапана соединена с гидроунравляемым золотником, подключенным к напорной и сливной магистралям.