| JP06249210 | HYDRAULIC EQUIPMENT TUNING CONTROL DEVICE |
| JP2005096704 | HYDRAULIC DRIVING DEVICE FOR RUNNING CONSTRUCTION MACHINE |
| WO/1995/011189 | ELECTROHYDRAULIC LIFTING DEVICE |
| Формула изобретения 1. СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ В ЗАЖИМНОМ ПАТРОНЕ, рабочую жидкость в которые подают от пневмогидроаккумулятора и от гидростанции через гидрораспределитель, гидрозамок с декомпрессором, гидроколлектор, и делитель, отличающийся тем, что гидрозамок с декомпрессором и пневмогидроаккумулятор располагают в зажимном патроне. 2. СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ В ЗАЖИМНОМ ПАТРОНЕ по п.1 , отличающийся тем, что каждый выход делителя снабжают двумя клапанами давления, которые подключают параллельно во встречных направлениях, через которые соединяют каждый выход из делителя с его входом в одном направлении и в другом направлении соединяют вход в делитель с каждым выходом из него. 3. СТЕНД ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, который содержит гидростанцию с гидрораспределителями, к которым через гидрозамки с декомпрессорами подключаются пневмогидроаккумуляторы и зажимные патроны, один из которых снабжен гидроколлектором и способен вращаться, и каждый зажимной патрон снабжен гидроцилиндрами и делителем, отличающийся тем, что гидрозамок с декомпрессором и пневмогидроаккумулятор располагаются в каждом зажимном патроне. 4. СТЕНД ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, по п. 3, отличающийся тем, что каждый выход делителя снабжается двумя клапанами давления, которые подключаются параллельно во встречных направлениях, через которые каждый выход из делителя соединяется с его входом в одном направлении и в другом направлении вход в делитель соединяется с каждым выходом из него. 5. ДЕЛИТЕЛЬ, который содержит объемную обратимую гидромашину, секции которой кинематически связаны между собой, и снабжен одним редукционным и шестью предохранительными клапанами, отличающийся тем, что каждый выход делителя снабжается двумя клапанами давления, которые подключаются параллельно во встречных направлениях, через которые каждый выход из делителя соединяется с его входом в одном направлении и в другом направлении вход в делитель соединяется с каждым выходом из него, при этом клапаны давления настраиваются на срабатывание при перепадах давлений в диапазоне, например, от 1 МПа до 2МПа в каждой секции делителя. 6. ДЕЛИТЕЛЬ по п. 5, отличающийся тем, что каждая секция объемной обратимой гидромашины снабжается двумя клапанами, например, предохранительными клапанами прямого действия, которые подключаются параллельно во встречных направлениях, через которые каждый выход из делителя соединяется с его входом в одном направлении и в другом направлении вход в делитель соединяется с каждым выходом из него, при этом предохранительные клапаны прямого действия, которые приобретают способность работать в режимах клапанов давления, настраиваются на срабатывание при перепадах давлений в диапазоне, например, от 1 Па до 2МПа в каждой секции делителя. 7. ДЕЛИТЕЛЬ, который содержит объемную обратимую гидромашину, секции которой кинематически связаны между собой, и снабжен линией утечки и антикавитацияонными и редукционными клапанами, при этом через антикавитационные клапаны линия утечки соединяется с каждым выходом из делителя в одном направлении, а через редукционные клапаны каждый выход из делителя соединяется с линией внешней утечки во встречном направлении, отличающийся тем, что линия утечки соединяется с входом в делитель, при этом антикавитационные и редукционные клапаны, которые приобретают способность работать в режимах клапанов давления, настраиваются на срабатывание при перепадах давлений в диапазоне, например, от 1МПа до 2МПа в каждой секции делителя. |
СОЕДИНЕНИЙ И ДЕЛИТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
Изобретение относится к области машиностроения и различным технологическим процессам, например: оборудованию для производства и сервисного обслуживания гидравлических забойных двигателей и ясов элементов бурильных колонн, теле систем и обсадных труб, используемых в скважинах;
а именно: устройствам для сборки и разборки резьбовых соединений, требующих контроля и высоких значений крутящего момента.
Известен СТЕНД ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ по SU 170427 А от 22.06.1963 года (В23р19/06; Е21с19/00; G01L5/24), содержащий передний вращающийся захват, снабженный электромеханическим приводом для его вращения и зажимным патроном, электрогидравлическую систему управления с помощью которой и осуществлялось выключение электродвигателя привода при достижении заданного крутящего момента, и задний подвижный захват, зажимной патрон в котором смонтирован на тележке, способной перемещаться по рельсам, содержащий силовые датчики -месдозы и манометр для индикации измеряемых значений.
Недостатками известного устройства являются высокая трудоемкость и низкая надежность удержания обрабатываемых изделий в зажимных патрона, которое осуществлялось радиально -действующими винтами.
Известна ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ К СТАНКУ ДЛЯ НАВИНЧИВАНИЯ МУФТ НА ТРУБЫ по SU 1122464 А от 03.06.1983 года (В23Р19/06; B23Q3/06), которая содержит цепь зажима муфты посредством гидроцилиндров и цепь вращения муфты посредством гидромотора, включающей в себя адаптивную связь между усилием зажима муфты и моментом ее вращения. Пример осуществления известного изобретения поясняет гидравлическая схема, на которой показаны устройство гидросистемы и способ управления зажимными
гидроцилиндрами, которые располагают в зажимном патроне радиально, рабочая жидкость в которые подается гидрораспределителем от гидронасоса. Вращение зажимного патрона осуществляют гидромотором, в который рабочая жидкость подается другим распределителем от другого гидронасоса. Давление в гидроцилиндрах зажимного патрона контролируют датчиками давления и регулируют пропорциональным клапаном, которые управляют давлением подачи рабочей жидкости в в зажимные гидроцилиндры от первого гидронасоса пропорционально давлению рабочей жидкости, подаваемой от второго гидронасоса в гидродвигатель, и осуществляют, таким образом, адаптивную
электрогидравлическую связь между усилием зажима и крутящим моментом.
Недостатками известной ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ К СТАНКУ ДЛЯ НАВИНЧИВАНИЯ МУФТ НА ТРУБЫ являются
• отсутствие синхронности движений зажимных гидроцилиндров, затрудняющее центрирование
обрабатываемых изделий в зажимных патронах станка для навинчивания муфт на трубы;
• низкая надежность и опасность утечек рабочей жидкости через гидроколлектор, который способен вращаться;
• высокие энергозатраты, обусловленные необходимостью непрерывной работы гидростанции под высоким давлением в период удержания изделий в зажимных патронах.
Известны гидростанции, например, НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ ТИПА Г48 (источник информации - Справочник В.К. Свешникова и А.А Усова «Станочные гидроприводы» - М. Машиностроение, 1988). На стр. 378 на рис. 8.38в изображена гидравлическая схема известной НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ Г48-3, которая комплектуется двухпоточным насосом, который способен подавать в гидросистему два независимых потока. Напорные линии двухпоточного насоса комплектуются разделительной панелью таким образом, что при низком давлении в гидросистему поступает масло от двух насосов, а при высоком - только от насоса малой подачи (насос высокой подачи разфужается). Для уменьшения колебаний давления в моменты переключения насосов служит пружинный гидроаккумулятор, который подключается к разделительной панели.
Известная НАСОСНАЯ УСТАНОВКА Г48-6, гидросхема которой изображена на рис. 8.38г, содержит гидроаккумулятор, для подключения которого применяют разфузочный клапан, с элеетроуправлением. Применение известных
НАСОСНЫХ УСТАНОВОК Г48-6 предпочтительно в гидроприводах зажимных механизмов, которые в течение длительного времени потребляют незначительное количество масла, равное величине утечек в гидросистеме.
Недостатком гидросистем, в составе которых могут применяться известные гидростанции, содержащие, например два гидронасоса и пневмогидроаккумулятор, являются низкая надежность и опасность утечек в подвижных гидравлических соединениях между пневмогидроаккумуляторами, которые располагают на гидростанции и зажимными гидроцилиндрами, располагаемыми в зажимных устройствах.
Известны ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОАККУМУЛЯТРОВ В ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВАХ. Источник информации - Справочник В.К. Свешникова и А.А Усова «Станочные гидроприводы» - М. Машиностроение, 1988, в котором на странице 371 на рисунке 8.35а изображена гидросхема, поясняющая расположение и подключение всех элементов, составляющих гидросистему, которая позволяет осуществлять известный ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОАККУМУЛЯТРА В ЗАЖИМНОМ УСТРОЙСТВЕ, а именно, пневмогидроаккумулятора, подключение которого осуществляется с помощью обратного клапана, разфузочного клапана, реле давлений и гидрораспределителя.
Недостатком гидросистемы, , которая позволяет осуществлять известный ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ
ГИДРОАККУМУЛЯТРА В ЗАЖИМНОМ УСТРОЙСТВЕ, являются низкая надежность и опасность утечек в подвижных гидравлических соединениях трубопроводов, соединяющих гидрораспределитель, который управляет работой гидроаккумулятора, остается нафуженным давлением рабочей жидкости из гидроаккумулятора при выключении гидронасоса и обычно располагается на гидростанции, и зажимной гидроцилиндр, который располагается в зажимном устройстве.
Известна СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ГИДРОАККУМУЛЯТОРА ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ УТЕЧЕК, которая изображена на рис. 7.22. в материалах лекции 7. «Вспомогательные устройства гидросистем», опубликованной на «Г лавной странице сайта «Гидравлика» по адресу http://gidravi.narod.ruAindex.htm/ (указанное описание и этот же рис. 7.22. опубликованы также на Сайте Компания Walvoil (http://www.walvoil.com/) на русскоязычной странице компании «НПП Гидро Приводные Системы» по адресу: http:/ www.walvoil.npp-gps.ru/),
В гидросистеме, изображенной на рис, 7.22 по вышеуказанному адресу, гидроаккумулятор выполняет функцию компенсатора утечек и поддерживает постоянным давление в гидроприводе машины для удержания фуза. При наложении фузозахватного органа на фуз, подаче рабочей жидкости в зажимной гидроцилиндр, зарядке
гидроаккумулятора и достижении рабочего давления, гидронасос разфужается одним из двух гидрораспределителей, а рабочее давление в зажимном гидроцилиндре поддерживается гидроаккумулятором. Один обратный клапан в этой схеме блокирует аккумулятор от линии слива при разфуженном насосе. Гидрораспределитель, разфужающий гидронасос, включается от реле давления, которое настраивают на рабочее давление. Дроссель служит для регулирования расхода при разрядке аккумулятора. Зарядка аккумулятора происходит через второй обратный клапан в конце сжатия фуза.
Недостатком известной СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ГИДРОАККУМУЛЯТОРА ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ УТЕЧЕК являются низкая надежность и опасность утечек в подвижных гидравлических соединениях между гидрораспределителем, который управляет работой гидроаккумулятора, остается нагруженным давлением рабочей жидкости из гидроаккумулятора при выключении гидронасоса и обычно располагается на гидростанции, и зажимным гидроцилиндром, который располагается в зажимном устройстве.
Известен гидравлический ключ GRIFFTH TORQUE ASTER, модель 1689 (Канада). (Источники информации: Griffith Torquemaster Breakout Machine, www.griffith -oil.com; www. Nov.com/Products.aspx.Puid; National-Oilwell Varco, Houston.TX (US), содержащий раму неподвижный зажим - держатель переднего модуля, подвижный зажим - держатель заднего модуля, за счет которого достигается момент вращения, при этом каждый держатель представляет собой синхронизированные зажимные гидроцилиндры, предназначенными для работы с наружными диаметрами изделий, разделительная цепь гидравлического потока в каждом держателе синхронизирует движение штоков гидроцилиндров, обеспечивая расположение зажимаемого изделия по центру держателя, выравнивание штоков гидроцилиндров в держателе происходит при полном перемещении всех штоков назад.
Недостатком известного гидравлического ключа GRIFFTH TORQUEMASTER являются:
• Опасность повреждения деталей обрабатываемого изделия при их многократном закреплении в поворотном держателе во время одной операции свинчивания;
• Недостаточная производительность, ввиду отсутствия полноповоротного вращающегося зажимного патрона.
Известен КЛЮЧ ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ по RU2346802C2 от 19.032007г. (В25В21/00; F04D29/00), содержащий раму и установленные на ней подвижный и неподвижный гидравлические зажимы. Неподвижный гидравлический зажим снабжен полноповоротным вращающимся зажимным патроном, оснащенный одним или несколькими гидромоторами, для осуществления его вращения и зажимными гидроцилиндрами, подключение которых в полноповоротном вращающемся зажимном патроне осуществляется через гидроколлектор.
Недостатками известного КЛЮЧА ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ являются:
• низкая надежность и опасность утечек через гидроколлектор, расположенный в неподвижном зажиме, который способен вращаться и длительно работает под высоким давлением, а также через гибкие магистрали, соединяющие гидростанцию с подвижным зажимом;
• высокие энергозатраты, обусловленные необходимостью непрерывной работы гидростанции под высоким давлением в период удержания изделий в зажимных патронах;
• отсутствие синхронности движений зажимных гидроцилиндров, затрудняющее центрирование
обрабатываемых изделий в зажимных патронах известного КЛЮЧА ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ
ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Известен СТЕНД ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ по RU 96052 U1 от 23.03.2010 г. (В23Р19/06), который , содержит механизм создания крутящего момента, включающий приводное устройство, с полым валом, планшайбу с радиально установленными на ней зажимными гидроцилиндрами, каждый из которых содержит камеры высокого и низкого давления, а также устройство задержки и гидравлическую систему, включающую маслонасосный агрегат, реверсивные распределители потока и делитель расхода.
. На полом приводного устройства установлена неподвижная втулка, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевые канавки соединенные с реверсивным распределителем потока, в стенке полого вала выполнены каналы, связывающие одну из камер с камерами высокого давления всех гидроцилиндров, а а другую кольцевую камеру с с камерами низкого давления этих гидроцилиндров, причем делитель расхода установлен на вращающейся планшайбе, причем делитель расхода установлен на вращающейся планшайбе механизма создания крутящего момента. При этом механизм создания крутящего момента и устройство и устройство задержки снабжены гидроаккумуляторами.
На гидравлической схеме, изображенной на Фиг.4, прилагаемой к описанию известного устройства, поясняется, что гидроаккумуляторы расположении и подключены следующим образом:
• Один гидроаккумулятор подключается к маслопроводу, через который масло от маслонасосного агрегата и гидрораспределителя подается в гидроцилиндры, расположенные в устройстве задержки;
• Второй гидроаккумулятор подключают к маслопроводу, через который масло от маслонасосного агрегата и другого гидрораспределителя подается в неподвижную втулку в полый вал, .который способен вращаться, и далее в гидроцилиндры, расположенные в планшайбе..
• Гидросистема известного устройства содержит гидрозамки, снабженные декомпрессорами, которые
применяются для подключения гидроаккумуляторов к гидрораспределителям.
Таким образом, на гидравлической схеме, изображенной на Фиг.4, прилагаемой к описанию известного устройства, опубликован пример осуществления известного СТЕНДА ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, который содержит пневмогидроаккумуляторы и гидростанцию, а также делитель и гидроцилиндры, расположенные в зажимных патронах, один из который способен вращаться и снабжен
гидроколлектором, рабочая жидкость в которые подается от пневмогидроаккумулятора и от гидростанции, через гидрораспределитель и гидрозамок с декомпрессором.
Известный СТЕНД ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ обладает следующими недостатками,:
• Низкая надежность и опасность утечек через гидравлические соединения, расположенное между неподвижной и полым валом, который длительно работает под высоким давлением:
• Не возможность выравнивания гидроцилиндров, в случаях нарушений их синхронности.
Известен МНОГОЛИНЕЙНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ - СУММАТОР ЧЕТНОГО ЧИСЛА ПОТОКОВ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ по SU 378659 А1 от 14.06.1971г., на гидравлической схеме, представленной в описании которого, изображен способ синхронизации движений гидроцилиндров, рабочая жидкость в которые подается через делитель, представляющий собой шестеренную гидромашину, каждая шестерня в которой находится в круговом зацеплении с двумя соседними.
Недостатком известного устройства и способа синхронизации движений гидроцилиндров является невозможность отключения режимов синхронного деления или суммирования потоков рабочей жидкости при необходимости выравнивания гидроцилиндров, присоединенных к делителю, в случаях нарушений их синхронности.
Известны ДЕЛИТЕЛИ модельного ряда FLOW DIVIDERS - RV - 1 V, выпускаемые итальянской фирмой "HANSA-TMP, например, делитель модели 9RV-06-A -18, содержащий шесть секций шестеренной гидромашины рабочим объемом по 1.72 см. куб., которые кинематически связаны между собой, и снабжены антикавитационными и редукционными клапанами, которые соединены с линией внешней утечки. Известный делитель потока модели 9RV-06- А-18 описан на странице 25 в каталоге под названием "GEAR FLOW DIVIDERS, " от Фирмы "HANSA - ТМР", с которым можно ознакомиться на страничке сайта http://vww.hansatmp.it enqineerinq list flow dividers/en, на которой необходимо загрузить каталог по ссылке, которая называется: "Show Catalog".no адресу
http://www.hansatmp.it/pdf/flippinqbook/enqineerinq/catal oques/flow dividers/qear/HT-22-A-205-0710- На этой же странице 25 указанного каталога изображена гидросхема "EXTERNAL DRAIN STANDARD SETUP", на которой известный делитель (в составе четырех секций) изображен в стандартном исполнении с подключенной линией внешней утечки, через которую в режиме деления потока может осуществляться слив рабочей жидкости через редукционные клапаны или подпитка делителя рабочей жидкостью через антикавитационные клапаны. При использовании известного ДЕЛИТЕЛЯ для выравнивания присоединяемых к нему гидроцилиндров, в случаях нарушений их синхронности, клапаны в ДЕЛИТЕЛЕ и сам ДЕЛИТЕЛЬ могут работать следующим образом:
• В режиме деления потока редукционные клапаны способны ограничивать давления на выходах делителя и в поршневых полостях присоединяемых гидроцилиндров и сливать излишнюю рабочую жидкость и позволяют выравнивать гидроцилиндры при полном выдвижении их штоков.
• В режиме суммирования потоков антикавитационные клапаны способны осуществлять подпитку рабочей
жидкостью секций делителя, позволяя шестерням в них вращаться, и позволяют выравнивать гидроцилиндры при остановках одного или нескольких гидроцилиндров при полном втягивании их штоков.
Недостатки известного ДЕЛИТЕЛЯ проявляются при его применении для выравнивания присоединенных к нему гидроцилиндров, в случаях нарушений их синхронности и возникновении необходимости выровнять все
гидроцилиндры при полном выдвижении, либо при полном втягивании токов.
Недостатки проявляются следующим образом:
• В режиме деления потоков процесс выравнивания будет происходить медленно, потому , что часть расхода рабочей жидкости, прошедшей через делитель, будет сливаться в линию внешней утечки через редукционные клапаны, и не попадет в гидроцилиндры, которые следует выравнивать;
• Процесс выравнивания при этом будет затруднен и происходить при высоком давлениях, потому, что такое
выравнивание гидроцилиндров в режиме деления потоков может быть достигнуто только при давлениях, близких к номинальному давлению, на которые должны быть настроены редукционные клапаны, потому, что гидроцилиндры должны сохранять способность работать с номинальным усилием при подаче номинального давления;
• В режиме суммирования потоков антикавитационные клапаны позволяют подавать дополнительную жидкость в секции делителя в обход гидроцилиндров, однако выравнивание гидроцилиндров при полном выдвижении их штоков затруднено, и в случаях остановки шестерен в ДЕЛИТЕЛЕ, может оказаться невозможным, например, при остановке пяти из шести гидроцилиндров, в последнем необходимо создать повышенное давление рабочей жидкости, для того, чтобы в одной секции делителя, присоединенной к этому гидроцилиндру, две шестерни, находящиеся в ней, смогли создать вращающий момент, необходимый для вращения шестерен в остальных пяти секциях.
• Для подключения линии внешней утечки требуется дополнительный трубопровод, соединяющий ДЕЛИТЕЛЬ с баком гидростанции, что затрудняет применение известного ДЕЛИТЕЛЯ в устройствах, которые способны вращаться, рабочую жидкость в которые необходимо подавать через гидроколлектор, и требует усложнения его конструкции
Из перечисленных выше недостатков известного ДЕЛИТЕЛЯ вытекают еще два, а именно:
• Применение известного ДЕЛИТЕЛЯ для выравнивания присоединенных к нему гидроцилиндров не позволяет реализовать известные преимущества других известных устройств, например, преимущества известных гидростанций, оснащенных дополнительными гидронасосами, рассчитанными на невысокие давления, для ускорения перемещений рабочих органов в режимах малой нагрузки;
• Применение известного ДЕЛИТЕЛЯ снижает кпд , а также требует усложнения конструкции известных гидросистем и оборудования, в составе которых и совместно с которым оно применяется; Наиболее близким является CONTINUOUS TORQUEMASTER (ТОРКМАСТЕР НЕПРЕРЫВНОГО ВРАШЕНИЯ) от компаний National Oilwell Varco manufactures, Tquemaster National Oilwell Varco 2006 r. (Tquemaster Jr. National Oilwell Varco 2006 г.), известный, например, no ttp.7/w w.nov.com/Downhole/Service Equipmentaspx). предназначенный для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений гидравлических забойных двигателей, состоящий из переднего патрона непрерывного вращения, оснащенного синхронизированными зажимными гидроцилиндрами, передающими вращение деталям обрабатываемых изделий, и подвижного заднего патрона, оснащенного синхронизированными зажимными гидроцилиндрами, который способен удерживать детали обрабатываемых изделий и перемещаться линейно при свинчивании или развинчивании резьбовых соединений. Разделительная цепь гидравлического потока в каждом патроне содержит делитель, который синхронизирует движение штоков зажимных гидроцилиндров, обеспечивая расположение зажимаемого изделия по центру держателя, а также редукционные клапаны, с помощью которых обеспечивается выравнивание штоков зажимных гидроцилиндров в патроне при полном перемещении всех штоков назад. В известном устройстве могут применяться известные ДЕЛИТЕЛИ от фирмы ΉΑΝΖΑ", однако, только с не подключенной линией внешней утечки, по этой причине выравнивание зажимных гидроцилиндров в зажимных патронах рекомендуется производить только в режиме втягивания штоков - при полном перемещении всех штоков назад.
Известный CONTINUOS TORQUEMASTER обладает следующими недостатками:
• низкая надежность и опасность утечек через подвижные соединения элементов гидросистемы, например, через гидроколлектор в неподвижном зажиме, который способен вращаться и длительно работает под высоким давлением;
• Не равномерность усилия на гидроцилиндрах и затрудненное выравнивание в случаях нарушения их
синхронности, обусловленная недостатками известных делителей, которые применются в составе известного CONTINUOS TORQUEMASTER.
• Применение известных делителей для синхронизации присоединенных к нему гидроцилиндров в составе
известного CONTINUOS TORQUEMASTER не позволяет реализовать известные преимущества других известных устройств, например, высокие кпд и производительность известных гидростанций, оснащенных
дополнительными гидронасосами, рассчитанными на невысокие давления, для ускорения перемещений рабочих органов в режимах малой нагрузки.
Наиболее близким к заявляемой составной части предлагаемого устройства является ДЕЛИТЕЛЬ из модельного ряда FLOW DIVIDERS - RV - 1 S, выпускаемых итальянской фирмой "HANSA-TMP, например, ДЕЛИТЕЛЬ 9RS-06-D-18, содержащий шесть секций шестеренной гидромашины рабочим объемом по 1.72 см. куб., которые кинематически связаны между собой. Известный ДЕЛИТЕЛЬ снабжен одним редукционным клапаном и шестью простейшими предохранительными клапанами прямого действия, при этом каждый выход делителя снабжается одним из этих предохранительных клапанов, через которые каждый выход делителя соединяется с редукционным клапаном, который в свою очередь соединяется с линией утечки., которая может соединяться с входом в делитель.
На странице 23 в каталоге GEAR FLOW DIVIDERS ".по адресу
http://vww.hansarfnp.it/pdf/flippinqbook/enqineerinq/cata loque^^ dividers/qear/HT-22-A-205-0710- опубликован вариант гидравлической схемы INTERNAL DRAIN для известного делителя 9RS-06-D-18, на которой поясняется, как располагаются и подключаются предохранительные клапаны прямого действия, редукционный клапан и линия утечки. Линия утечки, которая соединяется с входом в делитель, в этом варианте подключения называется: INTERNAL DRAIN . Известный ДЕЛИТЕЛЬ 9RS-06-D-18 предназначен для осуществления способа WITH SINGLE PHASE CORRECTION VALVE, который применяют для коррекции фаз исполнительных органов, например для выравнивания
гидроцилиндров, которые присоединяют к выходам известного делителя, при нарушениях их синхронности..
Однако, при указанном применении известного ДЕЛИТЕЛЯ 9RS-06-D-18 проявляется ряд недостатков:
• В режиме деления потоков выравнивание гидроцилиндров затруднено и осложняется высоким падение давления ι ДЕЛИТЕЛЕ, к выходам которого присоединяют гидроцилиндры которые необходимо выравнивать;
• Выравнивание гидроцилиндров в режиме деления потоков может оказаться не возможным, в тех случаях, когда большая часть гидроцилиндров останавливается при выдвижении штоков и при этом, например, один из них не достиг крайнего положения,
• Вращающего момента пары одной шестерен в одной из секций известного делителя не достаточно, чтобы
провернуть остальные пять, подключенные к гидроцилиндрам, которые остановились:
• Пять предохранительных и один редукционный клапаны, не вернут рабочую жидкость на вход в делитель, в случае его остановки;
• Одна секция остановившегося делителя, не сможет подать рабочую жидкость в тот гидроцилиндр, который
необходимо выравнивать.
Из перечисленных выше недостатков известного ДЕЛИТЕЛЯ три основных, а именно:
• При движении гидроцилиндров даже с малой нагрузкой в режиме деления потоков делитель может остановиться и, например, один из гидроцилиндров не достишет нужного положения;
• В случае остановки делителя во время рабочего хода гидроцилиндров, часть гидроцилиндров, например один их них, не сможет развить номинальное усилие, потому, что давление на выходе из делителя, присоединенном к этому гидроцилиндру может оказаться не достаточным;
• Применение известного ДЕЛИТЕЛЯ для синхронизации присоединенных к нему гидроцилиндров не позволяет реализовать известные преимущества других известных устройств, например, высокие кпд и
производительность известных гидростанций, оснащенных дополнительными гидронасосами, рассчитанными на невысокие давления, которые предназначены для ускорения перемещений рабочих органов в режимах малой нагрузки.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении качества сборки обрабатываемых изделий, а также надежности и производительности заявляемого СТЕНДА ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (в дальнейшем СТЕНДА).
Заявляются: способ (ВАРИАНТ), устройство (ВАРИАНТ) и его составная часть (ВАРИАНТЫ).
При этом заявляемое устройство предназначено для осуществления заявляемого способа и в его составе применяют его составная часть, либо ее ВАРИАНТЫ.
Технический результат выражается в том, что: Повышается надежность удержания обрабатываемых изделий; Уменьшается их повреждение; Достигается ускоренное выравнивание гидроцилиндров при полном выдвижении, либо втягивании штоков; Уменьшается количество и продолжительность вспомогательных движений гидроцилиндрами, достигается более равномерное распределение их усилий на поверхности обрабатываемых изделий. Сущность технического решения в заявляемом СПОСОБЕ СИНХРОНИЗАЦИИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ В ЗАЖИМНОМ ПАТРОНЕ заключается в том, что рабочую жидкость в зажимные гидроцилиндры подают от пневмогидроаккумулятора и от гидростанции через гидрораспределитель, гидрозамок с декомпрессором, гидроколлектор, и делитель, при этом гидрозамок с декомпрессором и пневмогидроаккумулятор располагают в зажимном патроне.
Сущность технического решения в заявляемом СПОСОБЕ СИНХРОНИЗАЦИИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ В ЗАЖИМНОМ ПАТРОНЕ (ВАРИАНТ) заключается в том, что рабочую жидкость в зажимные гидроцилиндры подают от пневмогидроаккумулятора и от гидростанции через гидрораспределитель, гидрозамок с декомпрессором, гидроколлектор, и делитель, при этом тдрозамок с декомпрессором и пневмогидроаккумулятор располагают в зажимном патроне, при этом каждый выход делителя снабжают двумя клапанами давления, которые подключают параллельно во встречных направлениях, через которые соединяют каждый выход из делителя с его входом в одном направлении и в другом направлении соединяют вход в делитель с каждым выходом из него.
Сущность технического решения заключается в том, что СТЕНД ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ содержит гидростанцию с
гидрораспределителями, к которым через гидрозамки с декомпрессорами подключаются пневмогидроаккумуляторы и зажимные патроны, один из которых снабжен гидроколлектором и способен вращаться, и каждый зажимной патрон снабжен гидроцилиндрами и делителем, при этом гидрозамок с декомпрессором и пневмогидроаккумулятор располагаются в каждом зажимном патроне.
Сущность технического решения заключается в том, что СТЕНД ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (ВАРИАНТ) содержит гидростанцию с гидрораспределителями, к которым через гидрозамки с декомпрессорами подключаются пневмогидроаккумуляторы и зажимные патроны, один из которых снабжен гидроколлектором и способен вращаться, и каждый зажимной патрон снабжен гидроцилиндрами и делителем, при этом гидрозамок с декомпрессором и пневмогидроаккумулятор располагаются в каждом зажимном патроне, при этом каждый выход делителя снабжается двумя клапанами давления, которые подключаются параллельно во встречных направлениях, через которые каждый выход из делителя соединяется с его входом в одном направлении и в другом направлении вход в делитель соединяется с каждым выходом из него.
Сущность технического решения заключается в том, что ДЕЛИТЕЛЬ содержит объемную обратимую гидромашину, секции которой кинематически связаны между собой, и снабжен одним редукционным и шестью предохранительными клапанами, при этом каждый выход делителя снабжается двумя клапанами давления, которые подключаются параллельно во встречных направлениях, через которые каждый выход из делителя соединяется с его входом в одном направлении и в другом направлении вход в делитель соединяется с каждым выходом из него, при этом клапаны давления настраиваются на срабатывание при перепадах давлений в диапазоне, например, от 1МПа до 2МПа в каждой секции делителя.
Сущность технического решения заключается в том, что ДЕЛИТЕЛЬ (ВАРИАНТ) содержит объемную обратимую гидромашину, секции которой кинематически связаны между собой, и снабжен одним редукционным и шестью предохранительными клапанами, при этом каждая секция объемной обратимой гидромашины снабжается двумя клапанами, например, предохранительными клапанами прямого действия, которые подключаются параллельно во встречных направлениях, через которые каждый выход из делителя соединяется с его входом в одном направлении и в другом направлении вход в делитель соединяется с каждым выходом из него, при этом предохранительные клапаны прямого действия, которые приобретают способность работать в режимах клапанов давления, настраиваются на срабатывание при перепадах давлений в диапазоне, например, от 1 МПа до 2МПа в каждой секции делителя.
Сущность технического решения заключается в том, что ДЕЛИТЕЛЬ (ВАРИАНТ) содержит объемную обратимую гидромашину, секции которой кинематически связаны между собой, и снабжен линией утечки и антикавитацияонными и редукционными клапанами, при этом через антикавитационные клапаны линия утечки соединяется с каждым выходом из делителя в одном направлении, а через редукционные клапаны каждый выход из делителя соединяется с линией утечки во встречном направлении, при этом линия утечки соединяется с входом в делитель, при этом антикавитационные и редукционные клапаны, которые приобретают способность работать в режимах клапанов давления, настраиваются на срабатывание при перепадах давлений в диапазоне, например, от 1 Пг до 2МПа в каждой секции делителя.
Предлагаемые устройство и его часть обладают двум основными достоинствами, направленными на достижение технического результата, а именно:
• Предлагаемое расположение гидрозамка с декомпрессором и гидроаккумулятора в зажимных патронах СТЕНДА ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ позволяет разгружать подвижные гидравлические соединения элементов гидросистемы, например, в гидроколлекторе, который способен вращаться, от давления рабочей жидкости в гидроцилиндрах, которые длительно работают под высоким давлением при удержании деталей обрабатываемых изделий при их свинчивании - развинчивании и в течение других операциях в процессе всей сборки готового изделия;
• Уменьшается опасность утечек рабочей жидкости, повышается надежность удержания обрабатываемых изделий в зажимных патронах и уменьшается опасность их повреждения штоками гидроцилиндров при с падении давления;
• Выравнивание гидроцилиндров и работа под нагрузкой достигаются при небольшой разности давлений в
делителе, например, в пределах 2 МПа, что позволяет с большей эффективностью реализовать высокие КПД и производительность известных гидростанций, которые снабжают несколькими насосами, например, двумя, один и которых способен подавать большой расход рабочей жидкости при небольшом давлении, например, в пределах 5МПа:
• Выравнивание гидроцилиндров центрирование и закреплений обрабатываемых изделий достигаются при
небольшой потере давлений в делителе, что обеспечивает более равномерное распределение усилий гидроцилиндров и дополнительно повышает надежность закрепления обрабатываемых изделий,
Технический результат выражается в том, что: Повышается надежность удержания обрабатываемых изделий; Уменьшается их повреждение; Достигается ускоренное выравнивание гидроцилиндров при полном выдвижении, либо втягивании штоков; Уменьшается количество и продолжительность вспомогательных движений гидроцилиндрами, достигается более равномерное распределение их усилий на поверхности обрабатываемых изделий.
Заявляемый способ осуществляется в заявляемом СТЕНДЕ, при этом в его составе могут применяться заявляемый ДЕЛИТЕЛЬ, либо его ВАРИАНТЫ, именно это и направлено на достижение технического результата.
Пример осуществления заявляемого устройства и его составной части поясняет гидравлическая схема, изображенная на Fig.1 , на которой с помощью стандартных условных обозначений показано расположение и подключение всех составляющих ее элементов, которое позволяет осуществить заявляемый способ. Гидросистема СТЕНДА ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (в дальнейшем СТЕНДА) состоит из: гидростанции 1, гидрораспределителей 2 и зажимных патронов 3 и 4. Зажимной патрон 3 снабжен гидроколлектором 5 и способен вращаться. В каждом зажимном патроне расположены гидрозамок 6, пневмогидроаккумулятор 7, а также гидроцилиндры 8 и заявляемый ДЕЛИТЕЛЬ, который содержит объемную обратимую гидромашину 9, секции которой кинематически связаны между собой, и снабжен клапанами давления 10.
На Fig.1 изображены два ДЕЛИТЕЛЯ, которые располагаются в зажимных патронах 3 и 4.
Таким образом, гидравлическая схема, которая изображена на Fig.1 , поясняет также и пример осуществления заявляемого ДЕЛИТЕЛЯ).
Пример осуществления ДЕЛИТЕЛЯ (ВАРИАНТ) поясняет Fig.2, на которой он изображен в зажимных патрона: 3 и 4 заявляемого устройства. На гидравлической схеме, представленной на Fig.2, поясняется, что заявляемый ДЕЛИТЕЛЬ (ВАРИАНТ), также содержит объемную обратимую гидромашину 9, но снабжается, например, простейшими предохранительными клапанами прямого действия 11..
Пример осуществления ДЕЛИТЕЛЯ (ВАРИАНТ) поясняет Fig.3, на которой изображена гидравлическая схема СТЕНДА ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, в зажимных патронах которого применяется ДЕЛИТЕЛЬ (ВАРИАНТ), который содержит объемную обратимую гидромашину 8, и снабжен линией утечки 12, антикавитационными клапанами 13 и редукционными клапанами 14.
Для осуществления заявляемого способа и устройства объем пневмогидроаккумулятора должен быть достаточен для компенсации утечек в результате деформаций обрабатываемых изделий в зажимных патронах штоками гидроцилиндров. Например, для надежного удержания изделий с наружным диаметром от 65 до 300 миллиметров в зажимном патроне, оснащенном шестью гидроцилиндрами диаметрами по 160 миллиметров, при давлении рабочей жидкости в пределах от 10 до 20 МПа, достаточно применить гидроаккумулятор рабочим объемом 400 сантиметров кубических, газовую полость которого заряжают инертным газом под давлением от 7 до 8 МПа.
Заявляемый технический результат достигается при расположении в каждом зажимном патроне СТЕНДА поршневого пневмогидроаккумулятора модели АРХ-0.4/320, для подключения которого применяют гидрозамок М- ЗКУ20/320 в стандартном исполнении «без дренажа с декомпрессором». Габариты и присоединительные размеры гидрозамка модели М-ЗКУ20/320 и пневмогидроаккумулятора АРХ-0.4/320 позволяют расположить их между гидроцилиндрами, не увеличивая габаритов зажимных патронов СТЕНДА.
Гидросистема заявляемого устройства, ее составная часть - ДЕЛИТЕЛЬ и другие элементы, изображенные на Fig.1, работают следующим образом:
• Для центрирования и фиксирования обрабатываемых изделий в зажимных патронах 3 или 4 включают один из распределителей 2 в направлений подачи рабочей жидкости в поршневые полости гидроцилиндров 8.
• В зажимной патрон 7, который способен вращаться, рабочая жидкость от гидростанции подают через
гидроколлектор 5 и гидрозамок 6, представляющий собой управляемый обратный клапан, который пропускает жидкость в направлении пневмогидроаккумулятора 7 и ДЕЛИТЕЛЯ, который делит поток между поршневыми полостями гидроцилиндров 8, штоки которых синхронно выдвигаются и центрируют обрабатываемую деталь:
• Зажимной патрон 4 работает подобным же образом и отличается только тем, что гидроколлектор в нем
отсутствует и жидкость от гидрораспределителя подается в гидрозамок 6: • При повышении давления в зажимных патронах СТЕНДА заряжаются пневмогидроаккумуляторы 7, и по достижении установленного значения давления гидрораспределители выключают, соединяя все
присоединенные к ним гидравлические магистрали со сливной магистралью гидростанции 1:
• После выключения гидрораспределителей 2 гидрозамки 6 не пропускают рабочую жидкость обратно в
гидрораспределители 2 и поддерживает установленное давление в пневмогидроаккумуляторах 7, ДЕЛИТЕЛЯХ и гидроцилиндрах 8, с помощью которых обрабатываемые детали удерживаются в зажимных патронах 3 и 4 СТЕНДА в процессах их свинчивания или развинчивания;
• Для освобождения обрабатываемой детали из зажимных патронов СТЕНДА рабочую жидкость подают в
направлении штоковых полостей гидроцилиндров 8. При этом рабочая жидкость, вытесняемая из поршневых полостей зажимных гидроцилиндров, поступает в ДЕЛИТЕЛЬ и гидрозамок 6:
• Под давлением рабочей жидкости срабатывает декомпрессор, представляющий собой маленький обратный клапан, расположенный в основном клапане гидрозамка б, через который плавно разряжается гидроаккумулятор 7, а затем открывается основной обратный клапан гидрозамка и делитель начинает работать в режиме сумматора, обеспечивая синхронное втягивание штоков зажимных гидроцилиндров;
Таким образом, достигается плавная и безударная разрядка гидравлической полости пневмогидроа сумулятора 7, которая не сопровождается чрезмерным повышением и последующим резким уменьшением давления в гидрозамке 6 и гидроцилиндрах 8, поскольку стандартное соотношение управляющего давления, которое необходимо для открытия декомпрессора, к рабочему давлению в известных гидрозамках, не велико и располагается в диапазоне значений от одного к двадцати до одного к двадцати пяти. Например, при давлении до 20 МПа управляющее давление, необходимое для открытия декомпрессора, в гидрозамке модели М-ЗКУ20/320 не превысит 1 МПа.
В процессе центрирования детали обрабатываемого изделия в зажимных патронах СТЕНДА нагрузка на зажимные гидроцилиндры может быть не одинаковой, например нижним зажимным гидроцилиндрам приходится преодолевать вес обрабатываемого изделия, который может достигать нескольких килоньютонов.
Однако, при этом разность давлений в зажимных гидроцилиндрах диаметре поршней, равном, например, 165 миллиметрам, не превышает 0.5МПа при центрировании обрабатываемых изделий, например, винтовых забойных двигателей в сборе со шпинделями весом до 10 КН;
Таким образом, предохранительные клапаны 10, присоединенные к выходам предлагаемого ДЕЛИТЕЛЯ, которые настраивают на срабатывание при разности давлений в пределах 1 МПа - 2МПа, не препятствуют надежному центрированию деталей обрабатываемых изделий в зажимных патронах СТЕНДА.
При этом они способствуют и надежному фиксированию деталей, потому, что их располагают и подключают таким образом, что они приобретают способность работать в режимах клапанов давления. При фиксировании деталей в зажимных патронах СТЕНДА и повышении разности давлений в ДЕЛИТЕЛЕ происходит нарушение синхронности движения штоков зажимных гидроцилиндров 8, так, как предохранительные клапаны 10 работают в режимах клапанов давления и перераспределяют потоки рабочей жидкости в обход секций ДЕЛИТЕЛЯ, что обеспечивают равномерное распределение зажимных усилий по периметру обрабатываемой детали. Разность давлений в гидроцилиндрах 8 не превышает 1 МПа - 2 МПа).
Необходимость выровнять штоки зажимных гидроцилиндров, синхронность которых была нарушена в процессах зажима и удержания деталей в зажимных патронах СТЕНДА обрабатываемых изделий, возникает после освобождения и удаления обрабатываемого изделия из зажимных патронов. Выравнивание достигается при полном втягивании, либо при полном выдвижении всех штоков зажимных гидроцилиндров в одном или другом зажимном патроне СТЕНДА. В процессе выдвижения штоков выравнивание гидроцилиндров, расположенных, например, в зажимном патроне 3, изображенном на Fig.1 , происходит следующим образом:
• Предохранительные клапаны 10 способны возвращать жидкость от выходов из ДЕЛИТЕЛЯ, присоединенных к остановившимся гидроцилиндрам, обратно на вход в ДЕЛИТЕЛЬ, предотвращая его остановку;
• В случае нарушения синхронности и остановок в крайних положения одного (или нескольких) штоков
гидроцилиндров, и повышении разности давлений в секциях ДЕЛИТЕЛЯ более, чем на 1 Па, предохранительные клапаны 10 срабатывают в режимах клапанов давления и перераспределяют потоки рабочей жидкости от гидростанции между зажимными гидроцилиндрами в обход секций ДЕЛИТЕЛЯ, нарушая режим синхронного деления потока в делителе до полного выдвижения всех штоков:
ВАРИАНТЫ заявляемого ДЕЛИТЕЛЯ, изображенные на Fig.2 и Fig.3, работают подобным же образом.
Достижению технического результата способствует указанные расположение и подключение предохранительных клапанов 11 (см. Fig.2), либо антикавитационных клапанов 13 и редукционных клапанов 14(см. Fig.3).
Таким образом, заявляемый способ осуществляется, при этом в составе заявляемого СТЕНДА применяются: заявляемый ДЕЛИТЕЛЬ, либо его ВАРИАНТЫ.
Технический результат достигается следующим образом:
• Предлагаемое расположение гидрозамка с декомпрессором и гидроаккумулятора в зажимных патронах СТЕНДА ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ позволяет разгружать подвижные гидравлические соединения элементов гидросистемы, например, в гидроколлекторе, который способен вращаться, от давления рабочей жидкости в гидроцилиндрах, которые длительно работают под высоким давлением при удержании деталей обрабатываемых изделий при их свинчивании - развинчивании и в течение других операциях в процессе всей сборки готового изделия;
• Предлагаемый ДЕЛИТЕЛЬ, либо его ВАРИАНТЫ обеспечивают ускоренное выравнивание гидроцилиндров в зажимном патроне (патронах), как при выдвижении, так и втягивании штоков.
• При выравнивании гидроцилиндров или центрировании обрабатываемого изделия в зажимных патронах разность давлений между входом и выходами в предлагаемом ДЕЛИТЕЛЕ не превышает 1МПа-2МПа, что позволяет с большей эффективностью реализовать, например, высокие КПД и производительность известных гидростанций в составе СТЕНДА;
• В случаях остановок шестерен в предлагаемом ДЕЛИТЕЛЕ разность давлений между его входом и выходами, также не превышает 1 Па-2МПа, что способствует равномерному распределению усилий по периметру обрабатываемых деталей при центрировании и уменьшает их повреждение при свинчивании - развинчивании в зажимных патронах.
Формула изобретения содержит четыре независимых и три зависимых пункта, в которых заявляются: способ (ВАРИАНТ), и предназначенные для его осуществления устройство (ВАРИАНТ) и его составная часть (ВАРИАНТЫ).