нижняя поперечина гидравлического этажного пресса

Формула изобретения

Нижняя поперечина гидравлического этажного пресса, содержащая отдельные секции, каждая из которых включает рабочий цилиндр со ступенчатым плунжером, имеющим цилиндр подъема, установленный в центральном сквозном отверстии плунжера, на верхнем торце которого закреплен затвор, при этом корпус каждого рабочего цилиндра выполнен в виде балки, установленной на закрепленных на фундаменте опорах и имеющей по бокам отверстия для размещения колонн пресса, отличающаяся тем, что корпус каждого рабочего цилиндра выполнен составным из двух боковых частей, двух промежуточных частей и средней части со ступенчатым плунжером, стянутых между собой по верхнему и нижнему поясам посредством стяжек, при этом в нижнем поясе средней части выполнен проем, разделяющий нижние стяжки на два участка с возможностью их сборки и разборки через проем, при этом средняя часть выполнена с возможностью опоры на промежуточные части посредством опорных выступов, выполненных в разъемах упомянутых частей, и демонтажа ее вверх, а разъемы промежуточных и боковых частей выполнены по осям отверстий под колонны пресса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям силовых поперечин мощных гидравлических прессов.

Одним из важнейших направлений в создании мощных гидравлических прессов является оснащение их составными поперечинами, которые служат основными силовыми элементами, определяющими долговечность, надежность работы, продолжительность простоев при ремонтных работах и ремонтопригодность в целом всего пресса.

Наиболее продолжительные простои гидравлических прессов вызываются выходом из строя основных деталей пресса, в частности поперечин. Замена любой из поперечин пресса обычно связана с необходимостью роспуска рамы пресса с последующей ее разборкой, т.е. с необходимостью полного демонтажа пресса.

Применение составных поперечин, взамен цельных, в значительной степени решает проблему сокращения продолжительности их установки и замены, кроме того, каждая в отдельности силовая балка составной поперечины имеет значительно меньшую массу, более простую конструкцию, что позволяет, наряду с повышением надежности и долговечности, применять крановые и транспортные средства уменьшенной грузоподъемности, вести изготовление мощных прессов на предприятиях с ограниченными грузоподъемными и технологическими возможностями.

Использование составных поперечин широко применяется на мощных ковочных и штамповочных прессах 4-колонного типа с верхним расположением рабочих цилиндров. Например, см. А.С. N 569483 - "Составная поперечина пресса", внедренное для нижней поперечины штамповочного пресса усилием 15000 тс с целью ее замены без разборки всего пресса.

Имеются составные подвижные поперечины тяжелых гидравлических прессов, описанных в ж. "Кузнечно-штамповочное производство", N 6, 1983 г., стр. 14, 15.

Особо важное значение имеет замена нижних поперечин на мощных гидравлических этажных прессах, у которых эти поперечины одновременно совмещены с основными рабочими цилиндрами. Так, например, при изготовлении древесно-волокнистых плит процесс обжатия и сушки осуществляется на гидравлических этажных прессах усилием 4000...7000 тс с нижним расположением рабочих цилиндров, которые имеют 20 и более этажей-промежутков между нагревательными плитами.

Гидравлический 20-этажный пресс усилием 4000 тс представлен, см. Н.Я.Солечник "Производство древесно-волокнистых плит", ГОСЛЕСБУМИздат, Москва, 1963 г. , стр. 220, рис. 62, где нижняя поперечина выполнена в виде нескольких отдельных секций, соответствующих четырем рабочим цилиндрам, каждый из которых совмещен с балкой (корпусом рабочего цилиндра), установленной на опорах, закрепленных на фундаменте (в данном изложении нижняя поперечина именуется "фундаментной плитой"); в каждой балке по бокам выполнены по два отверстия, в которые входят колонны пресса - восемь колонн, которые соединяют четыре балки (четыре корпуса рабочих цилиндров) с архитравом. Нижние поперечины этажных прессов полностью расположены в приямке фундамента и для замены любого рабочего цилиндра (его можно вынимать только вверх) требуется полная разборка пресса, поскольку сначала нужно демонтировать колонны, предварительно сняв архитрав, затем убрать нагревательные плиты с подвижной поперечиной со всеми коммуникациями.

Поэтому замена рабочего цилиндра вызывает длительный простой и значительные трудозатраты, особенно если учесть, что эти прессы установлены на участках цехов, в которых отсутствуют мостовые краны в силу агрессивных газообразных выделений (паров) вверх при проведении технологических процессов обжатия и сушки сырья.

Имеется более совершенная конструкция нижней поперечины гидравлического этажного пресса согласно заявке на изобретение N 98123740 от 23.12.98 г., содержащая отдельные секции, каждая из которых включает рабочий цилиндр со ступенчатым плунжером, снабженным центральным сквозным отверстием, в которое вмонтирован цилиндр подъема, и затвором, закрепленным на верхнем торце плунжера, корпус каждого рабочего цилиндра выполнен в виде балки, установленной на опорах, закрепленных на фундаменте, и имеет по бокам отверстия для размещения колонн пресса.

К недостаткам этой конструкции относятся следующие:

1. В каждой секции корпус рабочего цилиндра выполнен за одно целое с силовой балкой, соединенной колоннами с верхней поперечиной (архитравом) и может быть демонтирован или вновь установлен только при полной разборке пресса, что вызывает большие трудозатраты и простои пресса.

2. Совмещение силовой балки с корпусом рабочего цилиндра приводит к увеличению массы объединенной детали и размеров ее поперечных сечений, а это вызывает повышенную грузоподъемность транспортных и крановых средств при изготовлении и монтаже оборудования пресса, а также ухудшает качество проработки материала детали при изготовлении, что приводит к снижению надежности и долговечности ее работы.

3. В мощных гидравлических прессах, работающих в тяжелых условиях, рабочие цилиндры поставляются дополнительно к основному оборудованию в качестве запасных частей в связи с повышенной кавитационной коррозией внутренних поверхностей и зоны сальниковых уплотнений, при этом рабочий цилиндр, совмещенный с балкой, имеет повышенную массу и стоимость, что приводит к удорожанию заказа на весь пресс и увеличивает стоимость эксплуатационных расходов при заказе запасных частей.

Известна также нижняя поперечина гидравлического этажного пресса, содержащая отдельные секции, каждая из которых включает рабочий цилиндр со ступенчатым плунжером, имеющим цилиндр подъема, установленный в центральном сквозном отверстии плунжера, на верхнем торце которого закреплен затвор, при этом корпус каждого рабочего цилиндра выполнен в виде балки, установленной на закрепленных на фундаменте опорах и имеющей по бокам отверстия для размещения колонн пресса (см. RU 2062236, B 30 B 7/02, 1996).

Задачами предлагаемого изобретения являются следующие:

1. Обеспечить сборку и разработку нижней поперечины без демонтажа пресса, снизив при этом трудозатраты и эксплуатационные простои пресса.

2. Снизить массу рабочего цилиндра и балки, что позволит уменьшить грузоподъемность крановых и транспортных средств при изготовлении и монтаже оборудования, обеспечить повышение надежности и долговечности поперечины при работе, а также приведет к снижению стоимости корпуса рабочего цилиндра, что особенно выгодно при заказе запасных частей.

Сущность предложенного изобретения заключается в том, что нижняя поперечина гидравлического пресса содержит отдельные секции, каждая из которых включает рабочий цилиндр со ступенчатым плунжером, снабженным центральным сквозным отверстием, в которое вмонтирован цилиндр подъема, и затвором, закрепленном на верхнем торце плунжера, корпус каждого рабочего цилиндра представляет собой балку, установленную на опорах, закрепленных на фундаменте, и имеющую по бокам отверстия для размещения колонн пресса, а согласно изобретению корпус каждого рабочего цилиндра выполнен составным, содержащим две боковые части, две промежуточные части и среднюю часть со ступенчатым плунжером, последние стянуты между собой по верхнему и нижнему поясам посредством стяжек, при этом в нижнем поясе средней части предусмотрен проем, разделяющий нижние стяжки на два участка с возможностью сборки и разборки этих стяжек через проем, средняя часть опирается на промежуточные части посредством опорных выступов, выполненных в разъемах этих деталей с возможностью демонтажа ее вверх, а разъемы промежуточных и боковых частей выполнены по осям отверстий под колонны пресса.

Пример конкретного осуществления изобретения показан на приведенных чертежах. На фиг. 1 изображена нижняя поперечина гидравлического этажного пресса, вид спереди; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1.

Нижняя поперечина гидравлического этажного пресса содержит отдельные секции 1, в количестве четырех штук, каждая из которых включает рабочий цилиндр 2 со ступенчатым плунжером 3, снабженным центральным сквозным отверстием, в которое вмонтирован цилиндр подъема 4, и закрепленным на верхнем торце плунжера затвором 5.

Корпус каждого рабочего цилиндра выполнен в виде балки, установленной на опорах 6, закрепленных на фундаменте, и имеет по бокам отверстия 7 для размещения колонн 8 пресса. При этом корпус каждого рабочего цилиндра выполнен составным, содержащим две боковые части 9, две промежуточные части 10 и среднюю часть 11 с расположенным внутри ступенчатым плунжером 3. Средняя часть стянута с промежуточными частями по верхнему поясу посредством стяжек 12, имеющих внутренние резьбовые концы, ввернутые в среднюю часть, а по нижнему поясу посредством стяжек 13, кроме того, в нижнем поясе средней части предусмотрен проем 14 на размере "П", разделяющий стяжки 13 на два участка (получение коротких стяжек) с возможностью сборки и разборки этих стяжек через проем, поскольку сплошные длинные стяжки исключают сборку и разборку нижней поперечины без демонтажа всего пресса. Кроме того, эти стяжки работают на растяжение от полного усилия пресса и имеют значительные размеры поперечного сечения, отчего использование их в виде укороченных шпилек (а не стяжек) исключено, т.к. при этом невозможно получить надежную силовую затяжку.

Средняя часть опирается на промежуточные части посредством выступов 15, выполненных в разъемах 16 (перпендикулярно им) этих деталей с возможностью демонтажа средней части вверх, а разъемы 17 промежуточных и боковых частей выполнены по осям отверстий 7 под колонны пресса.

Промежуточные и боковые части фиксируются от вертикальных смещений выступами 18 в пазах 19 и стягиваются между собой стяжками 20. К нижней плоскости поперечины через тяги 21 и траверсу 22 неподвижно закреплен плунжер 23 подъемного цилиндра.

Усилие, развиваемое от давления жидкости, подаваемого в полость 24 рабочего цилиндра (подвод жидкости условно не показан), с одной стороны передается через ступенчатый плунжер 3 на подвижную поперечину 25 пресса после включения (замыкания) затвора 5, создавая технологическое усилие пресса, а с другой стороны - через выступы 15 средней части усилие передается на промежуточные части 10 и далее через выступы 18 и пазы 19 боковых частей 9 на нижние гайки 26 колонн 8, через которые замыкается в раме пресса.

Таким образом, средняя часть 11 становится рабочим цилиндром с уменьшенными габаритами и массой.

Демонтаж нижней поперечины для полной ее замены без разборки пресса производится последовательно по частям и поочередно каждой секции сначала подъемом в рабочей зоне ее элементов с последующим вытаскиванием их в сторону.

Практически при эксплуатации этажных прессов наиболее интенсивному износу в нижних поперечинах подвергаются элементы непосредственно рабочих цилиндров, поэтому в данной конструкции, в основном, замене будет подвергаться средняя часть поперечины - рабочий цилиндр. Замена только рабочего цилиндра также производится сначала его подъемом в рабочей зоне пресса с последующим вытаскиванием в сторону.

Демонтаж любой секции поперечины без разборки пресса производится в следующей последовательности.

Плунжер 23 отсоединяется от траверсы 22 и присоединяется к цилиндру подъема 4, затем отсоединяются от нижней поперечины тяги 21 с траверсой 22; отворачиваются гайки и снимаются стяжки 12 и 13, при этом стяжки 13 удаляются через проем 14, т.к. удалению этих стяжек в наружную сторону будет препятствовать фундамент под опорами 6 пресса. Затем средняя часть 11 соединяется с подвижной поперечиной 25 пресса и перемещением подъемных цилиндров других секций производится подъем подвижной поперечины в верхнее положение вместе со средней частью 11, плунжером 3, цилиндром подъема 4 и затвором 5.

Отворачиваются примерно на 1...3 мм нижние гайки 26 колонн 8 и, после отсоединения стяжек 20, поочередно демонтируются сначала промежуточная часть 10, затем боковые части 9, предварительно отодвинув их из-под буртов 27 колонн 8.

В случае замены только одного рабочего цилиндра (средней части) демонтируются промежуточная и боковая части только с одной стороны секции поперечины.

Для вытаскивания средней части поперечины из-под пресса в сторону одна из колонн данной секции смещается, для чего отворачивается верхняя гайка одной колонны и последняя опускается под архитрав пресса (верхняя гайка и архитрав на чертеже не обозначены) и смещается в сторону до касания с боковой частью соседней секции нижней поперечины, при этом нижний торец колонны ложится на дно фундамента. Далее под нижнюю плоскость средней части устанавливается выкладка с направляющими полозьями и средняя часть перемещением подвижной поперечины вниз опускается на них. Затем средняя часть 11 посредством лебедки вытаскивается из-под пресса по направляющим полозьям в сторону опущенной и смещенной колонны и соответствующими грузоподъемными средствами передается на ремонтный участок цеха.

Сборка нижней поперечины или только рабочего цилиндра выполняется в обратной последовательности.

Внедрение данного изобретения позволит реализовать следующие преимущества:

1. Демонтаж или сборка нижней поперечины или любого рабочего цилиндра будет производиться без разборки всего пресса, что позволит значительно снизить трудозатраты при ремонтах оборудования и сократить эксплуатационные простои пресса.

2. Уменьшить массу рабочих цилиндров и балок, что позволит снизить грузоподъемность крановых и транспортных средств при изготовлении и монтаже оборудования, обеспечить повышение надежности и долговечности поперечины при работе, а также позволит обеспечить снижение стоимости корпуса рабочего цилиндра, что особенно важно при заказе запасных частей.