Гидравлические прессы

Гидравлические прессыГидравлические прессы широко применяют для холодной и горячей штамповки металлов, прессования деталей из пластмасс и для других работ. Гидравлические прессы работают от индивидуального, относящегося только к данному прессу привода или от насосно-аккумуляторной станции. Приводная система снабжает гидропрессовую установку жидкостью высокого давления. Это определяет характер требований безопасности работы на этом виде оборудования.
Применяемая для гидравлических прессов вода смешивается с эмульсией, предохраняющей металл от коррозии. Во избежание нарушения нормальной работы пресса вода должна быть химически чистой, не содержать веществ, образующих осадок. Очистка рабочей жидкости производится путем фильтрования. В гидросистеме прессов, работающих на масле, следует предусматривать охлаждающее устройство для поддержания температуры масла не выше 50 °С.
Для безопасной работы на гидравлических прессах сети гидропередач (паропередач) насосы, аккумуляторы, трубопроводы, рабочие гидравлические цилиндры, а также ползуны, траверсы, штампы, приспособления и крепления должны соответствовать мощности каждого пресса и удовлетворять правилам и техническим условиям их эксплуатации. Чтобы предохранить рабочих от падающих отвинтившихся гаек, разорвавшихся шпилек и частей сальника, на траверсе под фланцами устанавливают улавливающие металлические кожухи.
Пресс должен быть снабжен устройством в виде металлического корыта для улавливания стекающей смазочной смеси и рабочей жидкости, просачивающейся вследствие не плотности сальников.
Сальниковые уплотнения необходимо предохранять от грязи и пыли, которые могут быть внесены при перемещении плунжера. С этой целью на фланцы сальника накладывается крышка из тонколистового алюминия, под которую помещают войлочное кольцо. Чтобы устранить выход плунжеров из цилиндров, на прессах устанавливают ограничитель нижнего положения подвижной траверсы.


Гидравлические прессыВертикальные прессы должны быть снабжены устройством, предотвращающим самопроизвольное опускание подвижной траверсы под действием собственной массы при падении давления в сети, разрыва трубопровода высокого давления и при других неполадках. Наличие на прессе устройств для защиты рук не исключает необходимости оснащения прессов устройствами, предотвращающими внезапное опускание ползуна (траверсы). Во избежание внезапного опускания подвижной плиты пресса с приводом от насосно-аккумуляторной станции при падении давления в сети на время перерыва в работе ползун (траверсу) оставляют в опущенном положении.
Для предотвращения опускания ползуна при падении давления в сети служат подпорные клапаны. При падении давления в трубопроводе или при его разрыве клапан под действием пружины закрывается. Жидкость в цилиндрах обратного хода оказывается запертой, в связи с чем траверса не опустится. Когда в рабочий цилиндр пресса снова поступит жидкость, находящаяся под давлением, траверса преодолевает усилие пружины, клапан открывается и траверса опускается. Однако при разрыве трубопровода, подводящего жидкость высокого давления в цилиндры обратного хода, на участке между подпорным клапаном и цилиндром, а также вследствие недостаточной герметичности обратного клапана, износа, засорения, ослабления пружины и других причин траверса все же может опуститься. Поэтому прессы дополнительно к подпорным клапанам должны иметь устройство, предупреждающее внезапное опускание ползуна (траверсы) в указанных случаях.
Прессы необходимо также снабжать устройством для удержания подвижной траверсы (ползуна) в верхнем положении при выполнении ремонтных и наладочных работ. Устройство состоит из тормозного разрезного кольца со вставками из фрикционного материала и гидравлического цилиндра, к поршню которого прикреплен шток с конусным концом. Цилиндр прикреплен к траверсе пресса. В траверсу вставлены два зажимных цилиндра, в которых установлены на осях ролики.
Работа устройства осуществляется следующим образом. При отсутствии давления жидкости поршень 11 со штоком при помощи пружин 12 перемещается вправо, при этом зажимные цилиндры 7 под действием тарельчатых пружин 6, предварительно сжатых болтами 5, прижимают к колонне 3 кольцо 2 с тормозными вставками 4 и не дают возможности траверсе перемещаться по колоннам. При подаче в цилиндр 9 через отверстие 10 жидкости под давлением шток с конусом через ролики 13 раздвинет прижимные цилиндры 7, освободит кольцо, и траверса будет свободно перемещаться по колоннам. При перемещении штока влево после освобождения кольца рычагом /5, закрепленным на штоке, через конечный выключатель 14 подается команда для переключения клапана подачи жидкости в цилиндры (рабочий или обратный).
Центральное проектно-конструкторские бюро кузнечно-прессового машиностроения (ЦБК.М) разработало устройства для удержания траверсы гидравлических прессов малого, среднего и большого усилия в верхнем положении при ремонте, наладке и неисправности в гидросистеме.
В прессах малого и среднего усилия до 10 МН с величиной хода до 800 мм предусматриваются выдвижные поворотные упоры, устанавливаемые на двух диагонально расположенных колоннах. Упоры крепятся на нижних ходоограничителях. При нормальной работе пресса упоры отводятся из зоны движения траверсы, а при ремонте, наладке и смене штампа задвигаются в пресс и охватывают колонны на участке между верхним торцом ходоограничителей и нижней плоскостью подвижной траверсы.
Применение поворотных упоров для прессов большего усилия и с большей величиной хода, как показала практика, нецелесообразно. Это объясняется тем, что при чрезмерном возрастании размеров упоров ухудшается их эстетическое восприятие (при разведенных упорах), поворот их вручную становится невозможным.
В прессах большего усилия, т. е. свыше 10 МН, с величиной хода более 800 мм рекомендуется применять две опорные колонки, крепящиеся снизу к подвижной траверсе по диагонально расположенным углам, и поворотные плиты. Длина колонок такова, что при верхнем положении траверсы нижние торцы колонок располагаются несколько ниже уровня пола, проходя через отверстия в перекрытиях. При нормальной работе во время опускания траверсы колонки свободно проходят вниз. При необходимости ремонта, наладки и смены штампа под нижние торцы колонок, находящихся в верхнем исходном положении, заводятся поворотные опорные плиты, препятствующие опусканию колонок.
Для крупных штамповочных прессов, специальных прессов с большим рабочим пространством и большим расстоянием между колоннами, а также прессов, работа которых связана с большими эксцентричными нагрузками, которые могут вызвать перекос и заклинивание подвижной траверсы, следует предусматривать устройства, устраняющие перекос траверсы.
На рисунке показано устройство, предотвращающее перекос траверсы, вызванный излишним поступлением рабочей жидкости в один из цилиндров обратного хода. В устройстве предусмотрены два самостоятельных распределительных механизма. Каждый механизм подведен к отдельной насосной установке и содержит связанные между собой каналами дроссельную шайбу, плавающий золотник у автоматически управляемый дозирующий клана сливной магистрали, связанной с полостью. Жидкость из полости пойдет на слив, плавающий золотник и дозирующий клапан переместятся вправо, и перекос будет устранен. При обратном ходе рабочая жидкость с помощью аппаратуры переключения подводится от правой насосной установки к левому возвратному цилиндру, а от левой — к правому возвратному цилиндру. Работа устройства происходит в порядке, аналогичном описанному.
В прессах, на которых во время осуществления технологического процесса руки работающего могут попасть в зону между выталкивателем и подвижной траверсой, должна быть предусмотрена блокировка, исключающая подъем выталкивателя до подъема подвижной траверсы на величину хода выталкивателя или более. Прессы с выдвижными столами, снабженными выталкивателями, должны иметь блокировку, исключающую перемещение стола при нахождении выталкивателя в верхнем положении.
Прессы надо оснащать защитными устройствами, исключающими травмирование рабочих опускающимся с ползуном инструментом.
Безопасность достигается также применением выдвижных плит или выдвижных столов, обеспечивающих загрузку штампов заготовками и их разгрузку вне опасной зоны.
Схема управления ковочным прессом должна обеспечивать возможность автоматических шлифовальных ходов. Для облегчения работы на прессе при ковочных операциях на гидравлических ковочных прессах следует иметь указатели действительного положения подвижной поперечины при ее перемещении вверх и вниз.
Уникальные ковочные прессы снабжают устройством для автоматического выключения пресса при переходе во время ковки границ допустимого эксцентриситета приложения нагрузки. Прессы для горячей обработки, работающие на масле, снабжают средствами противопожарной защиты.
Трубопроводы высокого давления не должны подводиться со стороны рабочего места оператора. Не допускается располагать со стороны рабочего места технологические заглушки, обычно устанавливаемые в местах возможного создания высокого давления. Если это требование выполнить невозможно, например, при наличии нескольких постов управления, должна быть предусмотрена скрытая проводка трубопроводов внутри станины или колонн либо трубопроводы должны закрываться специальными прочными кожухами, защищающими обслуживающий персонал при разрыве или вырыве трубопровода. Трубопроводы к прессам нужно снабжать компенсаторами или другими устройствами, обеспечивающими поглощение или уменьшение гидравлических ударов. Это может быть достигнуто, в частности, установкой на трубопроводах малогабаритных аккумуляторов.
В гидросистеме пресса с индивидуальным приводом должны быть приняты меры для исключения распространения скачка давления из рабочих цилиндров по сливному трубопроводу при переключении пресса на возвратный ход.
Во избежание возникновения чрезмерного давления в возвратных цилиндрах и предотвращения их разрушения на линии возвратных цилиндров устанавливают предохранительный клапан.
Все вращающиеся части насосных установок, которые доступны для прикосновения и могут быть причиной несчастного случая, должны закрываться прочно укрепленными металлическими съемными ограждениями, допускающими удобный осмотр и обслуживание.
Шкивы, сидящие на валу насоса, необходимо предохранять от брызг напорной жидкости и от попадания на них смазочного масла. Для контроля давления в насосах, баллонах аккумуляторов, цилиндрах, наполнительных баках и трубопроводах прессы снабжают манометрами; их устанавливают в легко обозреваемых местах.
Во избежание образования взрывоопасной смеси в баллонах пневмогидравлических масляных аккумуляторов жидкость и воздух ограждают от непосредственного соприкосновения. Если это невозможно, вместо воздуха можно использовать азот или другой инертный газ. Для предотвращения переполнения аккумулятора в гидросистеме насосно-аккумуляторной станции необходимо иметь устройство, переводящее насосы в режим холостого хода.
Во избежание полного опорожнения водяного баллона аккумулятора устанавливают автоматически действующий запорный клапан на трубопроводе, идущем от аккумулятора к прессу. Если в аккумуляторе имеется несколько водяных баллонов, которые работают на одну сеть и отключаются одним запорным клапаном, для каждого баллона предусматриваются самостоятельные аппараты, контролирующие нижний уровень и дающие импульсы на автоматическое закрытие запорного клапана.
Насосно-аккумуляторные станции должны иметь световую и звуковую сигнализацию, действующую при достижении жидкости в баллоне аккумулятора верхнего или нижнего аварийного уровня и контролирующую работу устройства для охолащивания насосов.
Гидравлические установки во всех наиболее высоких точках оснащают устройствами для выпуска воздуха; во всех наиболее низких точках они имеют отверстия со спускной арматурой для удаления рабочей жидкости.
В зимнее время при длительных перерывах в работе пресса воду из цилиндров и трубопроводов следует спускать или обогревать цилиндры и трубопроводы.
Перед работой гидравлических прессов колонны и все движущиеся части обильно смазывают. Гайки на колоннах должны быть хорошо затянуты. По окончании работы или во время перерыва плунжер пресса оставляют в опущенном положении.
Перед любыми испытаниями в сети, а также при смене набивок сальников в насосах, аккумуляторах и прокладок во фланцах труб систему необходимо полностью выключать. Освидетельствование и испытание трубопроводов, находящихся под давлением пара, горячих газов и горячих жидкостей, должны осуществляться в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», утвержденных Госгортехнадзором России.
Сосуды гидравлических прессов, работающие под давлением и содержащие жидкость и газ (ресиверы, баллоны, аккумуляторы), должны отвечать требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденных Госгортехнадзором СССР.
Выпускаемые в настоящее время гидравлические прессы и комплексы высоко автоматизированы и отвечают требованиям ГОСТа системы стандартов безопасности труда на кузнечно-прессовые машины и технических условий безопасности. Так, Днепропетровское производственное объединение по выпуску тяжелых прессов проектирует и изготовляет оборудование, которое облегчает труд и обеспечивает его безопасность в кузнечно-прессовых цехах.
К ним относятся такие, как гидравлические ковочные прессы с верхним расположением рабочих цилиндров. Они предназначены для всех операций ковки, устанавливаются в кузнечных цехах и используются для изготовления поковок из углеродистых и легированных сталей. Прессы имеют высокую быстроходность и точность ковки. Это достигается автоматическим управлением прессов с обеспечением точности останова инструмента от ±0,8 до ±2 мм и повышением частоты ходов на отдельных операциях до 100 мин"1; на прессе предусмотрена возможность дистанционного замера поковки.
Значительно улучшены условия работы бригады кузнецов в результате механизации подачи в рабочую зону пресса технологического инструмента: бойков разных типов, в том числе отрезного; крепления верхнего бойка пресса; уборки просыпи окалины в под прессовое пространство вдоль выдвижного стола пресса.
Пульт управления прессом выполнен в соответствии с требованиями эргономики, оснащен выкатным поворотным креслом. Органы управления (в том числе рукоятка управления прессом при ручной работе) имеют фиксированное нейтральное положение. Установлен тепловой защитный экран. Внешний вид пресса соответствует требованиям технической эстетики.
Гидравлические ковочные прессы с нижним расположением рабочих цилиндров по назначению, области применения, степени механизации и автоматизации аналогичны прессам с верхним расположением цилиндров. Нижнее расположение рабочих цилиндров существенно увеличивает устойчивость пресса вследствие низко расположенного центра тяжести; исключает пожароопасность при использовании минерального масла в качестве рабочей жидкости. Такое расположение рабочих цилиндров существенно снижает общую высоту пресса над уровнем пола и исключает необходимость обслуживания высокорасположенных частей пресса.
Автоматизированные ковочные комплексы гидропресс—манипулятор с программным управлением могут обрабатывать в программном режиме как гладкие, так и ступенчатые поковки круглой или прямоугольной формы. Пульт управления манипулятором перенесен на пульт управления прессом, что позволило обеспечить управление ковочным комплексом одним оператором с одного пульта, размещенного в кабине с кондиционированным воздухом.
Введение программного управления исключает необходимость нахождения оператора вблизи рабочей зоны. Введение в комплекс тележки с поворотным столом позволяет производить подачу слитков на ось ковки и их разворот дистанционно с пульта управления без непосредственного участия работающего.
Гидравлические листоштамповочные отбортовочные прессы одностоечные усилиями 4, 8, 12,5 МН предназначены для горячей и холодной гибки, отбортовки и штамповки деталей из листового, полосового и прочих материалов.
Индивидуальный насосный безаккумуляторный привод пресса расположен на верхней траверсе. Прессы снабжены откидными столами, что дает возможность производить отбортовку труб, а также изгибать лист в различных плоскостях. В центре стола каждого пресса установлен выталкиватель. К верхней траверсе крепятся кронштейны, несущие поворотные колонны с кран-балками грузоподъемностью 3 т каждая, дающими возможность манипулировать заготовками в зоне пресса без использования цеховых кранов. Управление кран-балками осуществляется с пульта управления. Пульт управления — автономный, расположен таким образом, что обеспечивается удобство обзора рабочей зоны. Органы ручного управления имеют фиксированное нейтральное положение.
Автоматическая линия для штамповки заготовок типа колец мод. J1408 предназначена для горячей штамповки, раскатки и калибровки заготовок колец железнодорожных подшипников. Передача заготовок в течение технологического цикла автоматизирована. Передача нагретых заготовок и загрузка штампа гидропресса производятся цепным конвейером, а перемещение по позициям штампа и выгрузка — грейферной подачей. Перемещение отштампованной заготовки к кольце раскаточному стану производится конвейером. Загрузка и выгрузка стана автоматизирована. Загрузка и выгрузка калибровочного пресса также автоматизирована с помощью шиберной подачи. Наличие указанных механизмов исключает необходимость непосредственного участия человека в технологическом процессе, его роль сводится к контролю за работой механизмов с пульта.


 
Яндекс.Метрика