Система дистанционного управления гидравлическим динамометрическим винтовертом - RU2557859C2

Описание

Изобретение относится к системе дистанционного управления гидравлическим динамометрическим винтовертом или подобным устройством, имеющим цилиндропоршневой блок, предназначенный для управления с помощью насоса с задаваемым давлением.

Такие гидравлические динамометрические винтоверты часто соединены длинными, очень часто имеющими длину до 10 м шлангами с гидравлическим агрегатом, который содержит насос. Таким образом, оператор, который управляет динамометрическим винтовертом, больше не находится на расстоянии прямой видимости от гидравлического агрегата. Однако при визуальном контролировании действительного достижения установленного давления обязательно необходимо видеть манометр, который расположен в зоне гидравлического агрегата. Поэтому имеется стремление оператора устанавливать и считывать все функции гидравлического агрегата с помощью дистанционного управления без необходимости подходить к удаленному, например, от динамометрического винтоверта гидравлическому агрегату.

Для решения этой проблемы в уровне техники предлагались различные возможности.

Первая состоит в предварительном выборе давления с помощью манометра. При этом заданное давление обычно устанавливается вручную с помощью регулятора давления и манометра. При достижении установленного конечного давления срабатывает перепускной клапан. При этом может удерживаться установленное давление.

Другой вариант относится к предварительному выбору давления с помощью переключателя давления. При этом установленное заданное давление контролируется переключателем давления. При достижении конечного давления переключатель давления прерывает подачу гидравлической текучей среды. С помощью этого способа нельзя удерживать установленное конечное давление.

Указанное первым предложение предварительного выбора давления с помощью манометра имеет тот недостаток, что оператор должен выполнять каждую установку или корректуру давления сам непосредственно на гидравлическом агрегате. Однако поскольку оператор во время работы находится вместе с управляющим блоком и динамометрическим винтовертом на удалении от гидравлического агрегата, то такая установка затруднена. Также визуальное контролирование конечного давления на манометре необходимо осуществлять на расстоянии, за счет чего могут возникать неточности считывания. Однако за счет того, что установленное конечное давление удерживается, можно сдерживать ползучесть винтового соединения, т.е. уменьшение силы сжатия за счет пластического течения, и давление может по существу длительно сохраняться.

Второй указанный вариант «предварительный выбор давления с помощью переключателя давления» хотя и обеспечивает возможность установки давления на расстоянии от гидравлического агрегата, однако имеет тот недостаток, что давление не удерживается, поскольку переключатель прерывает подачу гидравлической текучей

среды и тем самым некоторым образом давление течения. Таким образом, нельзя компенсировать ползучесть резьбового соединения.

В основу изобретения положена задача создания системы дистанционного управления, которая позволяет оператору полностью управлять соединенным с гидравлическим агрегатом, например, гидравлическим винтовертом с помощью управляющей части в виде дистанционного управления и при этом справляться также с кратковременной ползучестью резьбового соединения за счет подаваемого давления. Это происходит за счет того, что давление удерживается также в этом случае.

Эта задача решена с помощью системы дистанционного управления указанного вначале вида тем, что предусмотрена возможность управления цилиндропоршневым блоком с помощью насоса через клапан пропорционального регулирования, который действует как в качестве переключающего блока между направлениями возвратно-поступательного движения, так и в качестве блока ограничения давления.

Основной идеей изобретения является использование клапана пропорционального регулирования для очень высоких давлений в системе управления гидравлического агрегата в возвратно-поступательном движении цилиндропоршневого блока. При этом клапан пропорционального регулирования предназначен для давлений вплоть до 800 бар. Клапан пропорционального регулирования предназначен для электрического управления, при этом в зависимости от управляющей величины, например управляющего напряжения, обеспечивается возможность изменения поперечного сечения раскрыва клапана.

Предпочтительные модификации и варианты выполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения. Так, в одной модификации предусмотрено, что клапан пропорционального регулирования предназначен для управления с помощью управляющего устройства. Это управляющее устройство получает сигналы от расположенного в прямом или возвратном трубопроводе средства измерения расхода и/или средства измерения давления.

Для обеспечения возможности управления на удалении от гидравлического агрегата предусмотрена возможность передачи данных оператором в управляющее устройство с помощью блока дистанционного управления.

Управляющее устройство управляет прикладываемым к цилиндропоршневому блоку давлением через клапан пропорционального регулирования в зависимости от сигналов средства измерения расхода и/или средства измерения давления. За счет этого возможно регулирование давления, которое обеспечивает удерживание давления и тем самым компенсацию указанной выше кратковременной ползучести резьбовых соединений.

Другие преимущества и признаки изобретения следуют из приведенного ниже описания со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором изображена схематично система управления согласно изобретению.

Гидравлический динамометрический винтоверт имеет цилиндропоршневой блок 18 с расположенным в цилиндре 26 поршнем 19, с расположенным на стороне поршневого штока 21 напорным пространством 20 и пространством 28 цилиндра.

Как расположенное на стороне поршневого штока напорное пространство 20, так и пространство 28 цилиндра соединены через гидравлические трубопроводы, слив 13 гидравлического трубопровода, выходящий в расположенное на стороне поршневого штока напорное пространство 20, и впуск 14 гидравлического трубопровода, входящий в пространство цилиндра, с баком 10. В баке 10 расположен одноступенчатый или многоступенчатый насос 11, который приводится в действие с помощью электродвигателя М. Сам насос 11 и его электродвигатель М могут быть помещены в гидравлическую жидкость с целью охлаждения.

Между цилиндропоршневым блоком и баком 10 включен клапан 12 пропорционального регулирования, который выполнен с возможностью управления через электрическую линию 27 управления с помощью управляющего устройства 16. Управляющее устройство 16, в свою очередь, выполнено с возможностью управления через электрическую линию или же по радио с помощью блока 31 дистанционного управления, т.е. происходит обмен данными между управляющим устройством 16 и блоком 31 дистанционного управления.

В сливе 13 гидравлического трубопровода расположено измеряющее расход средство 15. Впуск 14 гидравлического трубопровода имеет измеряющее давление средство 22. Как выходные сигналы измеряющего расход средства 15, так и выходные сигналы измеряющего давление средства 22 подаются в управляющее устройство 16 по электрическим линиям 17 и 23.

Обслуживание системы управления осуществляется оператором (не изображен), который находится в зоне, например, выполняемого резьбового соединения. Этот оператор может с помощью блока 31 дистанционного управления задавать желаемые данные, например момент затягивания резьбового соединения, которые подаются в управляющее устройство 16. Управляющее устройство 16 рассчитывает в зависимости от давления, измеряемого с помощью измеряющего давление средства 22, и при необходимости также в зависимости от возвращаемого количества текучей среды, измеряемого с помощью измеряющего расход средства 15, сигнал управления для клапана 12 пропорционального регулирования. В зависимости от этого сигнала управления изменяется поперечное сечение раскрыва и тем самым давление во впуске 14 гидравлического трубопровода и тем самым в пространстве 28 цилиндра. Следует отметить, что измеряющее расход средство 15 может также отсутствовать. Для установки давления достаточно измерять давление с помощью измеряющего давление средства 22.

В такой системе управления клапан 12 пропорционального регулирования имеет две функции. С одной стороны, он выполняет функцию блока переключения между прямым и обратным ходом, с другой стороны, он служит в качестве ограничивающего давление средства с целью обеспечения установки и удерживания давления, предварительно установленного оператором с помощью блока 31 дистанционного управления. За счет этого можно также компенсировать процессы ползучести, которые возникают при выполнении резьбовых соединений при приложении очень большого крутящего момента. Клапан пропорционального регулирования выполнен для очень высоких давлений, которые могут составлять до 800 бар.

Реферат

Изобретение относится к инструментам. Технический результат - повышение качества управления. Система дистанционного управления гидравлическим динамометрическим винтовертом содержит цилиндропоршневой блок (18), который выполнен с возможностью управления с помощью насоса (11) с задаваемым давлением. Система снабжена клапаном (12) пропорционального регулирования, расположенным между цилиндропоршневым блоком (18) и насосом (11) и действующим в качестве переключающего блока между прямым и обратным ходом поршня в цилиндропоршневом блоке и в качестве средства ограничения давления в нем. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула