устройство перекрытия зоны выдвижения стола вертикального гидравлического пресса

Формула изобретения

1. Устройство перекрытия зоны выдвижения стола вертикального гидравлического пресса, содержащее размещенный в приямке фундамента мост станины пресса с направляющими для перемещения выдвижного стола и разъемное перекрытие проема приямка в виде плиты, установленной на опорных площадках облицовки фундамента с совмещением ее поверхности с отметкой уровня цехового пола и фартука, скрепленного со столом с возможностью взаимодействия с плитой при выдвижении его, отличающееся тем, что фартук выполнен толщиной, равной толщине плиты, и установлен встык с ней в рабочем положении стола на опорных площадках облицовки фундамента, выполненных в виде направляющих скольжения фартука, с обеспечением общей плоскости фартука, плиты и цехового пола, торцы фартука и плиты в стыке выполнены в виде встречно установленных клиньев, сопряженных между собой клиновыми поверхностями так, что уклон клина фартука направлен в сторону плиты с возможностью подъема плиты фартуком во время его совместного выдвижения со столом, а плита, в зоне за пределами крайнего положения клина фартука при выдвижении стола, имеет, по крайней мере, два сферических шарнира, каждый шарнир выполнен в виде втулки, сопряженной сферической поверхностью с сухарями, закрепленными в расточке стакана, смонтированного на нижней поверхности плиты, каждая втулка одета на шип, установленный на раме в приямке фундамента с возможностью вертикального перемещения совместно с плитой, при этом полотно плиты в зоне средней части, по обе стороны от центра тяжести, выполнено в виде звеньев пластин, шарнирно связанных между собой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сопрягаемые поверхности клиньев фартука и плиты имеют износостойкие покрытия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в оборудовании гидравлических прессов вертикального типа различного назначения.

Широко известны вертикальные гидравлические прессы, снабженные выдвижными столами, на которых закрепляется нижний технологический инструмент (Э.Мюллер «Гидравлические прессы и их приводы», М.: Машиностроение, 1965, стр.24...26, фиг.12 и 13). В исходном положении, в рабочей зоне стол с инструментом расположен на нижней поперечине по осям пресса. Для смены инструмента стол выдвигается из-под пресса на мост, соединенный с нижней поперечиной, либо на консоли последней. В зависимости от назначения пресса стол может иметь одностороннее выдвижение или выдвигаться в обе стороны от оси пресса. Он перемещается по направляющим плитам, закрепленным на нижней поперечине и мосту. Передвижение стола производится в большинстве случаев горизонтальными гидравлическими цилиндрами. Для размещения мостов и гидравлических цилиндров привода передвижения стола предусмотрены соответствующие приямки в фундаменте пресса.

Как показано на фиг.12, выдвижной стол пресса по торцам жестко соединен с фартуками. По торцам стола предусмотрены кронштейны с пазами (см. этот же источник стр.227, фиг.164), в которые заводятся и закрепляются нижние выступы фартуков. Жесткое соединение фартука со столом обеспечивает передвижения тяжеловесных фартуков, а также восприятие возможных нагрузок, в том числе ударов, при установке на стол тяжелого прессового инструмента или при падении заготовок при их загрузке или рубке на части. За пределами фартуков для закрытия приямков фундамента в зоне выдвижения стола предусмотрены неподвижные плиты перекрытия, верхняя поверхность которых совмещается с уровнем отметки цехового пола.

В дальнейшем для удобства описания будем рассматривать одностороннее выдвижение стола. В исходном положении стола (на оси пресса) конец фартука незначительно перекрывает плиту, чтобы закрыть приямок фундамента. Плита перекрытия неподвижно закрепляется по бокам приямка на облицовке фундамента. Таким образом, фартук в комплекте с плитой фундамента образуют устройство разъемного перекрытия зоны выдвижения стола вертикального гидравлического пресса, которое предназначено для защиты направляющих выдвижного стола от попадания окалины, посторонних предметов и закрытия приямка для обеспечения техники безопасности и удобств обслуживания пресса.

Недостатком устройства является то, что фартук вместе со столом перемещается на величину его хода, скользя по плите перекрытия с образованием в габаритах фартука ступеньки относительно уровня цехового пола, равной толщине фартука, затрудняющей обслуживание производственного места пресса.

Известно, что ковочные и штамповочные гидравлические прессы оснащаются напольными рельсовыми и безрельсовыми манипуляторами. Например, манипуляторы для ковочных прессов представлены в вышеупомянутом источнике (см. Э.Мюллер «Гидравлические прессы и их приводы», стр.260...269), а манипуляторы для штамповочных прессов (см. А.Ф.Белов, Б.В.Розанов, В.П.Линц «Объемная штамповка на гидравлических прессах», 1986, Машиностроение, стр.86...88, рис.55 и 56). (Устройство принято за прототип.)

Вышеупомянутая ступенька в действующих устройствах перекрытия зоны выдвижения стола не препятствует работе манипуляторов рельсового типа, т.к. рельсы располагаются по бокам за пределами габаритов выдвижных столов и фартуков.

В настоящее время стали широко применяться безрельсовые манипуляторы как при создании новых прессовых комплексов, так и при модернизации существующих. Особенно это стало целесообразно в производстве изделий из легированных сталей и титановых сплавов. Безрельсовые манипуляторы более маневренные, они позволяют значительно сокращать время передачи заготовок от печи в рабочую зону пресса, что крайне важно для сплавов с узким температурным диапазоном обработки.

Однако эксплуатация безрельсовых манипуляторов в вертикальных гидравлических прессах требует, чтобы уровень цехового пола, фартуков и плит перекрытия был в одной плоскости, без ступенек, с сохранением возможности выдвижения стола с фартуками из-под пресса для смены инструмента или производства ремонта.

Основным недостатком прототипа и аналогичных устройств является наличие ступенек между фартуком, плитой перекрытия и цеховым полом, затрудняющих возможность применения маневренных безрельсовых манипуляторов для обслуживания производственной зоны пресса.

Указанный недостаток стимулировал поиск новых технических решений.

Предложенное техническое решение направлено на решение задачи выполнения в производственной зоне пресса бесступенчатой площадки, в уровне цехового пола, с сохранением возможности защиты направляющих во время выдвижения стола из-под пресса и обратно в рабочую позицию.

Решение задачи достигается тем, что в устройстве перекрытия зоны выдвижения стола вертикального гидравлического пресса, содержащем размещенный в приямке фундамента мост станины пресса с направляющими для перемещения выдвижного стола и разъемное перекрытие проема приямка в виде плиты, установленной на опорных площадках облицовки фундамента с совмещением поверхности с отметкой уровня цехового пола и фартука, скрепленного со столом с возможностью взаимодействия (скольжения) с плитой при выдвижении последнего, согласно изобретению фартук выполнен толщиной размером, равным толщине плиты, и установлен встык с ней в рабочем положении стола на опорных площадках облицовки фундамента, выполненных в виде направляющих скольжения фартука, с обеспечением общей плоскости фартука, плиты и цехового пола, торцы фартука и плиты в стыке выполнены в виде встречно установленных клиньев, сопряженных между собой клиновыми поверхностями так, что уклон клина фартука направлен в сторону плиты с возможностью подъема плиты фартуком во время его совместного выдвижения со столом, а плита, в зоне за пределами крайнего положения клина фартука при выдвижении стола, снабжена, по крайней мере, двумя сферическими шарнирами, каждый шарнир выполнен в виде втулки, сопряженной сферической поверхностью с сухарями, закрепленными в расточке стакана, смонтированного на нижней поверхности плиты, при этом каждая втулка надета на шип, установленный на раме в приямке фундамента с возможностью вертикального перемещения совместно с плитой, при этом полотно плиты выполнено в виде звеньев-пластин, шарнирно связанных между собой. Кроме того, сопрягаемые поверхности клиньев фартука и плиты снабжены износостойкими покрытиями.

Проведенный поиск в источниках научно-технической и патентной информации не выявил технических решений, совпадающих с заявляемой совокупностью отличительных признаков. Это, в сочетании с получением ожидаемого технического результата, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Сущность изобретения и пример конкретного выполнения поясняются чертежами, где на фиг.1 изображено устройство перекрытия зоны выдвижения стола вертикального гидравлического пресса, вид сбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вид Г на фиг.1; фиг.5 - вид Д на фиг.1.

Устройство включает разъемное перекрытие 1 проема приямка 2 фундамента 3, содержащее фартук 4, жестко скрепленный с выдвижным столом 5 пресса (на чертеже не показан), и плиту 6, перекрывающую проем приямка фундамента.

Фартук 4 и плита 6 выполнены одним размером по толщине и установлены встык вдоль продольной оси пресса заподлицо с отметкой уровня цехового пола 7 на облицовке проема приямка 2, выполненной в виде направляющих скольжения 8 фартука. В приямке размещена станина пресса 9 и мост 10 с направляющими 11, на которых установлен выдвижной стол с фартуком. Торцы плиты и фартука выполнены в виде встречных клиньев 12, 13, сопряженных клиновыми поверхностями между собой в стыке, причем уклон клина 12 фартука направлен навстречу клина 13 плиты. Сопрягаемые поверхности клиньев снабжены износостойким покрытием 14. Плита 6 установлена шарнирно, для чего на противоположном конце плиты, в зоне крайнего положении клина фартука при выдвижении стола, на ее нижней поверхности закреплены два, разнесенные между собой, стакана 15. В расточке каждого стакана установлен сферический шарнир 16, втулка 17 которого сопряжена сферической поверхностью с сухарями 18. Втулка надета на шип 19, смонтированный в раме 20, закрепленной на фундаменте. Эти шипы удерживают плиту от продольных перемещений, а в сочетании со сферическими шарнирами кроме некоторых поворотов дают возможность вертикальных смещений. При этом полотно плиты выполнено в виде звеньев-пластин 21, связанных между собой шарнирами 22.

Устройство работает следующим образом. На фиг.1 стол 5 находится в рабочей зоне в исходном положении по оси пресса, а фартук 4 и плита 6 перекрытия приямка 2 встречными клиньями 12, 13 установлены встык в одной плоскости с уровнем цехового пола. Силовые нагрузки от массы собственно манипулятора и заготовки (на черт. не показаны) будут равномерно распределяться в зоне наклонных плоскостей сопряжения клиньев, обеспечивая на них допустимые контактные напряжения.

Для смены инструмента или других целей перемещение выдвижного стола 5 с фартуком 4 вдоль продольной оси пресса производится от гидравлических цилиндров (на чертежах условно не показано).

При движении стола по направляющим станины 9 и моста 10 из-под пресса одновременно происходит перемещение фартука 4 по направляющим скольжения 8 фартука на облицовке фундамента. В начальной стадии движения фартука наклонная поверхность клина 12 вступает во взаимодействие с наклонной поверхностью клина 13 плиты и начинает совершать подъем переднего конца плиты 6.

По мере движения фартука возникающая вертикальная составляющая от горизонтального усилия гидроцилиндров передвижения стола создает момент поворота звеньев-пластин 21 плиты 6 относительно осей шарниров 22, вызывая дальнейший поочередный подъем звеньев до конца плиты. На завершающем этапе движения стола клин 12 фартука взаимодействует с нижней поверхностью плиты 6 и, за счет суммирующего движения - поворотного в шарнире 16 и вертикального на шипе 19, плита укладывается на фартук без участия каких-либо дополнительных механизмов. Шарнирные звенья-пластины 21 позволяют плавно поднимать полотно плиты по частям, без значительных динамических воздействий на фартук.

После укладки на стол нового инструмента, либо проведения необходимого ремонта, стол возвращается обратно в рабочую зону на ось пресса. При перемещении стола обратно под пресс все вышеперечисленные операции совершаются в обратном порядке, при этом стол пресса и фартук в конце их хода располагаются в одной плоскости цехового пола с обеспечением беспрепятственного доступа безрельсового манипулятора для подачи заготовок в производственную зону и совместной работы с прессом.

В результате, бесступенчатое относительно цехового пола разъемное перекрытие приямка позволяет в рабочем положении выдвижного стола использовать маневренные безрельсовые манипуляторы и расширяет технологические возможности прессов при обработке сплавов с узким температурным режимом прессования. При этом возможность применения безрельсовых манипуляторов позволяет исключить промежуточные механизмы для передачи нагретых заготовок из печей в рабочую зону пресса, а также увеличить пропускную способность прессовых комплексов.

Это особенно актуально при модернизации существующего большого парка прессовых комплексов, оснащенных маломаневренными тихоходными рельсовыми манипуляторами.