винтовой пресс

Формула изобретения

Винтовой пресс, содержащий смонтированный в направляющих станины ползун, связанный с ползуном винт, сочлененный несамотормозящей резьбой с закрепленной в станине гайкой, жестко связанный с винтом маховик, силовой привод и силовые цилиндры, отличающийся тем, что силовой привод выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, шатуны которого шарнирно соединены с управляемыми силовыми цилиндрами, установленными в направляющих, штоки поршней цилиндров соединены цапфами с ползуном, при этом длина рабочей части силовых цилиндров определена соотношением: L=1,5R + H, где L длина рабочей части цилиндров, R радиус кривошипа, Н высота поршня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области кузнечно-прессового оборудования, конкретно к винтовым прессам.

Известен винтовой пресс а.с.N 1523393, содержащий станину с расположенным в ее направляющих ползуном, связанным с несамотормозящим винтом, имеющим возможность перемещения в ходовой гайке, жестко связанной со станиной и соединенный с ходовым винтом маховик (1). Ползун пресса через цапфы соединен с ползушками, связанными шатунами с кривошипным валом. В ползушке имеется продольный паз и возвратные цилиндры. Перемещение подвижных частей исполнительного механизма пресса осуществляется с помощью кривошипного вала, воздействующего через ползушки на цапфы, закрепленные в ползуне. На определенном участке хода ползуна цапфы свободно перемещаются по пазу ползушек, а рабочие части пресса до момента соприкосновения с поковкой накаливают кинетическую энергию, которая используется для деформирования поковки. Размеры паза для перемещения цапф определяются соотношением

L R + D,

где L длина паза, R радиус кривошипа, D диаметр цапфы. В ползушках расположен возвратные цилиндры, обеспечивающие подъем рабочих частей пресса к моменту окончания кинематического цикла.

Недостатки винтового пресса, выбранного за прототип,заключаются в том, что разгон и передача энергии к подвижным частям осуществляются только на участке угла поворота кривошипного вала от 0 до 85^o. Кроме того, на возврат подъемных цилиндров в исходное положение требуется определенное время, что снижает производительность.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в обеспечении дополнительного разгона подвижных частей на участке угла поворота кривошипного вала в диапазоне от 80^o до 180^o, создающего возможность регулирования эффективной энергии рабочих масс.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом винтовом прессе, гайка неподвижно закреплена в станине, а ползун, связанный с винтом, имеющим несамотормозящую резьбу и с закрепленным на конце винта маховиком, разгоняется при ходе вниз и вверх кривошипным валом через шатуны, соединенные с установленными в направляющих силовыми цилиндрами определенной длины, а поршни цилиндров через штоки цапфами связаны с ползуном пресса. При этом длина рабочей части силовых цилиндров определена соотношением

L 1,5R + H,

где L длина рабочей части цилиндров, R радиус кривошипа, H высота поршня.

В предложенном винтовом прессе основной привод осуществляется от кривошипного вала, что позволяет достаточно просто синхронизировать как действие вспомогательного оборудования, так и всю штамповочную линию из таких машин. Наличие управляемого силового цилиндра в приводе пресса повышает эксплуатационные возможности машины, т.к. в этом случае можно достаточно просто дозировать кинетическую энергию рабочих органов, что является важным фактором при оценке работоспособности винтовых прессов.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Винтовой пресс содержит станину 1, в которой закреплена неподвижная гайка 2. Маховик 3 через муфту 4 соединяется с кривошипным валом 5, имеющим шатуны 6, соединенные с пневмоцилиндрами 7, размещенными в направляющих 8. Штоки поршней пневмоцилиндров серьгами 9 соединены с цапфами 10, закрепленными в ползуне 11. Воздух по гибким трубопроводам 12 подается в полости пневмоцилиндров через ресивер 13 и клапан быстрого выхлопа 14. Подача и сброс воздуха обеспечивается с помощью распределителей 15, управляемых от команд аппарата пресса. Ползун расположен в направляющих станины и через пяту соединен с винтом 16, имеющим несамотормозящую резьбу и проходящим через гайку. На верхнем конце винта закреплен маховик 17. Винтовой механизм пресса оснащен тормозом 18, а кривошипно-шатунный механизм имеет тормоз 19. Пресс оснащен механизмом регулировки межштампового пространства в виде клинового стола 20.

Пресс работает следующим образом. В исходном положении пневмоцилиндры 7 находятся вверху и поршни упираются в верхнюю крышку пневмоцилиндров. При этом ползун и винтовой механизм также находятся в верхнем положении. При включении муфты и одновременном отключении тормозов 18 и 19 от связанного с электродвигателем маховика 3 приводится во вращение кривошипный вал 5, в результате чего шатуны 6 через цилиндры и их штоки, соединенные серьгами 9 с цапфами 10, передают движение ползуну 11. Одновременно с подачей воздуха в муфту и тормоз с помощью клапанов 14 и распределителей 15 от ресивера 13 обеспечивается подача воздуха в верхнюю полость пневмоцилиндров и быстрый выхлоп его из нижних полостей. При движении ползуна, соединенный с ним винт 16 также перемещается вниз поскольку он находится в зацеплении с неподвижной гайкой 2 и имеет несамотормозящую резьбу и раскручивается вместе с закрепленным на нем маховиком 3. При повороте кривошипного вала на угол, близкий к 85^o, цилиндры приобретают максимальную скорость, которая при дальнейшем повороте кривошипного вала снижается. С этого момента поршни пневмоцилиндров отходят от крышек и их перемещение вдоль цилиндров идет под действием силы тяжести на ползунно-винтовой механизм, а также под действием давления сжатого воздуха, который в зависимости от требуемой величины кинетической энергии может подаваться или не подаваться в пневмоцилиндры. Ползун движется равноускоренно вниз. К моменту штамповки подвижные части приобретают наибольшую кинетическую энергию поступательного и вращательного движения. После штамповки подъем ползуна осуществляется кривошипно-шатунным механизмом, а также с помощью пневмоцилиндров, в нижнюю полость которых по сигналу от команд аппарата подается сжатый воздух, а из верхних полостей обеспечивается его выхлоп. При достижении кривошипным валом угла 360^o включается муфта 4 и выключается тормоз 19. К этому моменту поршни пневмоцилиндров подходят и крайнему верхнему положению, упираются в крышки пневмоцилиндров и включатся тормоз винтового механизма 18.

Для работы пресса необходимо, чтобы длина рабочей части силового цилиндра 7 составляла величину

L 1,5R + H,

где L длина цилиндра, R радиус кривошипа, H высота поршня пневмоцилиндра. Этот размер цилиндра обеспечивает достижение высокой скорости ползуна 11 к моменту штамповки и исключает удар поршня в верхнюю крышку цилиндра при максимальном коэффициенте отражения, т.е. при холодном соударении штампов.

Экономический эффект от внедрения изобретения получается за счет упрощения конструкции, повышения производительности и увеличения эксплуатационных возможностей пресса при дозировании кинетической энергии рабочих органов.