КОЛЕНЧАТО-ВИНТОВОЙ ПРЕСС Российский патент 1994 года по МПК B30B1/18 

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, преимущественно для малоэнергоемкого изготовления строительных камней (грунтоблоков) и других строительных изделий из различных твердых промышленных отходов и грунтов с минимальным использованием дефицитных связующих путем вакуумирования прессуемого материала, сжатия его под высоким удельным давлением при одновременном использовании вибрации без последующей тепловой обработки. Пресс может быть выполнен в передвижном варианте, приспособлен к различным технологическим процессам и использован в других отраслях народного хозяйства.

Известен коленчато-винтовой пресс [1], содержащий станину с поперечинами и боковыми стойками, установленный в направляющих станины ползун, соответственно связанные с ползуном и станиной своими крайними шарнирами и образующие шарнирный ромб правый и левый коленчато-рычажные механизмы, средний шарнир каждого из которых связан с приводом посредством передаточного винтового механизма с гайками-ползунками.

Недостатком известного устройства является трудность его механизации из-за необходимости сложного совместного перемещения передаточного винтового механизма и привода.

Целью изобретения является обеспечение удобства механизации и автоматизации работы пресса, повышение его мощности при снижении энергоемкости.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей пресса за счет отбора мощности от его силового механизма.

Это достигается тем, что передаточный винтовой механизм выполнен в виде смонтированных в поперечинах станины с возможностью вращения и симметрично ее продольной оси правого и левого винтов, на каждом из которых установлена с возможностью перемещения по боковым стойкам станины гайка-ползушка, двух распорных тяг, шарнирно соединенных каждая одним концом со средним шарниром одного из коленно-рычажного механизма, а другим - с соответствующей гайкой-ползушкой, закрепленных на хвостовиках винтов звездочек и замкнутой гибкой силовой связи, соединенной с приводом, например, электромеханическим, размещенным на технической платформе, которой снабжена станина.

Поставленная цель достигается тем, что коленчато-винтовой пресс снабжен установленными на станине и симметрично расположенными относительно ее продольной оси объемными вакуум-компрессорами соответственно для вакуумирования материала и обеспечения работы вспомогательных механизмов, а ползун снабжен жестко связанной с ним траверсой, концы которой соединены со штоками вакуум-компрессоров.

На фиг. 1 приведен коленчато-винтовой пресс для безопочной формовки строительных изделий, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - коленчато-винтовой пресс для прессования строительных изделий методом экструзии, общий вид; на фиг. 4 - то же, вид сбоку.

В направляющих станины 1 установлен ползун 2, выполненный в виде прессового поршня. К станине и ползуну соответственно своими крайними шарнирами прикреплены коленно-рычажные механизмы 3 и 4, которые образуют шарнирный ромб. В поперечинах станины 1, симметрично ее продольной оси установлены с возможностью вращения правый 5 и левый 6 винты, на которых размещены гайки-ползушки 7 и 8 с возможностью перемещения по боковым стойкам станины при вращении винтов. Гайки-ползушки 7 и 8 шарнирно соединены с концами распорных тяг 9 и 10, каждая из которых своим другим концом сочленена со средним шарниром соответствующего коленно-рычажного механизма 3 или 4 шарнирного ромба.

На хвостовиках винтов 5 и 6 установлены ведомые звездочки 11 и 12, связанные замкнутой гибкой силовой связью 13, которая находится в зацеплении с ведущей звездочкой 14 привода 15. например, электромеханического, размещенного на технической платформе 16, которой снабжена станина. На станине симметрично ее продольной оси установлены объемные вакуум-компрессоры 17 и 18, которые своими штоками 19 и 20 соединены концами траверсы 21, жестко связанной с ползуном 2.

Объемные вакуум-компрессоры 17 и 18 газодинамически соединены с вакуумным ресивеpом 22 и ресивером 23 сжатого воздуха и связаны с пультом 24 управления, установленным на технической платформе 16. На станине между правым и левым коленно-рычажными механизмами шарнирного ромба закреплен силовой пневмоцилиндр 25, плунжер 26 которого подвижно установлен в ползуне 2 и в траверсе 21. На плунжере 26 силового пневмоцилиндра 25 неподвижно закреплена прессовая плита-выталкиватель 27 отпрессованного изделия 28, которая вместе с ползуном 2 размещена в формовочной камере 29 и снабжена пустотообразователями 30.

В приемной камере 31 подвижно установлен толкатель 32 отпрессованного изделия 28, который одновременно выполняет и роль плиты противодавления и посредством кронштейна 33 соединен со штоком пневмоцилиндра 34. На формовочной камере 29 установлен вибратор 35. В станине 1 выполнена загрузочная вакуумная камера 36, которая посредством трубы 37 отсоса паровоздушной смеси газодинамически связана с вакуумным ресивером 22.

Загрузочная вакуумная камера 36 связана с виброшнеком 38, соединенным с бункером 39 и приводом 40, который выполнен с возможностью сообщать вращательное движение вокруг своей оси валу виброшнека 38 и передавать ему продольные колебания от вибратора. В прессе для безопочной формовки строительных камней (грунтоблоков) вместо пневмоцилиндра 34 может быть установлен иной возвратно-поступательный механизм, например электродвигатель с цепной передачей, цепь которой посредством тяги связана со штоком толкателя 32. А силовой пневмоцилиндр 25 может быть заменен линейным электродвигателем. При этом они оба могут быть выполнены с возможностью задания плунжеру 26 продольных виброколебаний.

Коленчато-винтовой экструдинг-пресс устроен аналогично описанному устройству. Он снабжен экструзионной головкой 41, к которой присоединен приемный стол 42 отформованного бруса 43. Над приемным столом 42 установлено отрезное устройство 44 для порезки отформованного бруса на блоки 45 заданного размера. К приемному столу 42 пристыкован конвейер 46 для удаления от устройства блоков.

Коленчато-винтовой пресс для безопочной формовки грунтоблоков работает следующим образом. После включения привода 15 его ведущая звездочка 14, вращаясь, перемещает замкнутую гибкую силовую связь 13, которая, находясь в зацеплении с ведомыми звездочками 11 и 12, вращает их вместе с силовыми винтами 5 и 6. При вращении винты перемещают гайки-ползушки 7 и 8 по боковым стойкам станины 1. Гайки-ползушки тянут за собой концы распорных тяг 9 и 10, а те своими другими концами нажимают на средние шарниры коленно-рычажных механизмов 3 и 4 шарнирного ромба, которые, растягиваясь, перемещают ползун 2 вместе с траверсой 21 и штоками 19 и 20 объемных вакуум-компрессоров 17 и 18 в крайнее положение. При этом происходит откачка воздуха из вакуум-ресивера 22 и нагнетание сжатого воздуха в ресивер 23 сжатого воздуха. После переключения сигнала на пульте 24 управления ведущая звездочка 14 привода 15 начинает вращение в обратную сторону, вся кинематическая система коленчато-винтового механизма возвращается в исходное положение и так циклы повторяются до достижения в ресивере 22 заданного вакуума, а в ресивере 23 - заданного давления сжатого воздуха. После этого бункер 39 заполняют прессуемым материалом. Включают привод 40 виброшнека 38.

Виброшнек 38 подает прессуемый материал в загрузочную вакуумную камеру 36. Через трубу 37 отсоса вакуумируют поступивший в загрузочную вакуумную камеру 36 прессуемый материал, включают привод 15. Коленчато-винтовой механизм подает ползун 2 и прессовую плиту-выталкиватель 27 вместе с прессуемым материалом в формовочную камеру 29.

При перекрытии формовочной камеры 29 ползуном 2 вакуумирование прессуемого материала прекращается. С началом движения вперед ползуна 2 включают вибратор 35. После вакуумирования прессуемого материала, сжатия его под высоким удельным давлением при одновременном воздействии вибрации и выдержки по времени в формовочной камере 29 формируется блок отпрессованного изделия 28. Плита противодавления (толкатель) 32 в это время запирает формовочную камеру 29, а к концу выдержки она отводится в сторону, после чего прессовая плита-выталкиватель 27 под давлением плунжера 26 силового пневмоцилиндра 25 выталкивает отпрессованное изделие на освободившееся место в приемной камере 31.

После цикла работы прессовая плита-выталкиватель 27 входит в зацепление с ползуном 2. Толкатель (плита противодавления) 32 под действием кронштейна 33, связанного со штоком пневмоцилиндра 34, становится на прежнее место и перекрывает окно формовочной камеры 29. Одновременно он (толкатель-плита противодавления 32) продвигает отпрессованное изделие 28 по приемной камере 31 к транспортеру. Затем система управления переключает направление вращения вала привода 15 на противоположное и ведущая звездочка 14 начинает вращение в обратную сторону.

Коленчато-винтовой механизм возвращает ползун 2 вместе с прессовой плитой-выталкивателем 27 в исходное положение. Как только начинает открываться формовочная камера 29, включается привод 40 и виброшнек 38 подает прессуемый материал в загрузочную вакуумную камеру 36. Одновременно включается вакуумная система, которая начинает вакуумировать прессуемый материал, находящийся в загрузочной вакуумной камере 36. При занятии ползуном 2 вместе с прессовой плитой-выталкивателем 27 исходного положения система управления переключает привод 15 для изменения направления вращения его вала на противоположное. Цикл повторяется. Время цикла работы коленчато-винтового пресса для безопочной формовки камней (грунтоблоков) составляет 19-24 с.

Цикл состоит из следующих операций, с:
Засыпка прессуемого материала и его вакуумирование 2-3
Вакуумирование прессуемого материала и его прессование с виброподпрессо- вкой 5-7
Выдержка по времени, виброподпрессовка, отвод плиты противодавления в сторону 5
Цикл работы выталкивателя отпрессованного изделия 2
Обратный ход ползуна, засыпка в загрузочную вакуумную камеру
териала, его вакуумирование и воздействие вибрации 5-7
За время работы коленчато-винтового механизма все время идет подпитка сжатым воздухом ресивера сжатого воздуха и вакуумирование вакуум-ресивера.

В прессе для прессования строительных изделий методом экструзии коленчато-винтовой механизм, виброшнек и вакуумная система работают аналогичным образом применительно к данному прессу. Отличие заключается в том, что отформованный брус 43 разрезается на приемном столе 42 отрезным устройством 44 на блоки 45 или брусья заданного размера. При этом цикл работы ползуна 2 сокращен (за счет исключения ряда операций), а производительность пресса увеличена.

При использовании коленчато-винтового пресса (двух его вариантов) достигнуто повышение качества и снижение стоимости производимых строительных изделий за счет улучшения технологии их изготовления при снижении энергоемкости и минимальном использовании связующих при переработке различных промышленных отходов и грунтов. Применение пресса способствует улучшению экологической обстановки. Конструкция пресса обеспечивает удобство его эксплуатации и транспортирования. Пресс может быть выполнен передвижным.

Использование: в кузнечно-прессовом оборудовании, преимущественно для изготовления высокопрочных строительных изделий из различных грунтов и твердых промышленных отходов с минимальным использованием дефицитных связующих и без последующей тепловой обработки. Сущность: в поперечинах станины, симметрично ее продольной оси, неподвижно установлены правый и левый силовые винты, на которых размещены гайки-ползушки с возможностью их возвратно-поступательного перемещения по боковым станины при вращении силовых винтов, причем гайки-ползушки шарнирно соединены с концами распорных тяг, каждая из которых своим другим концом сочленена со средним шарниром соответствующего коленно-рычажного механизма шарнирного ромба, соответственно связанного со станиной и ползуном. Хвостовики силовых винтов кинематически связаны с установленным на технической платформе станины приводом, например электрическим. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. КОЛЕНЧАТО-ВИНТОВОЙ ПРЕСС, содержащий станину с поперечинами и боковыми стойками, установленный в направляющих станины ползун, соответственно связанные с ползуном и станиной своими крайними шарнирами и образующие шарнирный ромб правый и левый коленно-рычажные механизмы, средний шарнир каждого из которых связан с приводом посредством передаточного винтового механизма с гайками-ползушками, отличающийся тем, что передаточный винтовой механизм выполнен в виде смонтированных в поперечинах станины с возможностью вращения и симметрично ее продольной оси правого и левого винтов, на каждом из которых установлена с возможностью перемещения по боковым стойкам станины гайка-ползушка, двух распорных тяг, шарнирно соединенных каждая одним концом со средним шарниром одного из коленно-рычажных механизмов, а другим - с соответствующей гайкой-ползушкой, закрепленных на хвостовиках винтов звездочек и замкнутой гибкой силовой связи, соединенной с приводом, например электромеханическим, размещенным на технической платформе, которой снабжена станина. 2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен установленными на станине и симметрично расположенными относительно ее продольной оси объемными вакуум-компрессорами соответственно для вакуумирования материала и обеспечения работы вспомогательных механизмов, а ползун снабжен жестко связанной с ним траверсой, концы которой соединены со штоками вакуум-компрессоров.