УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШАГОВОГО ПОВОРОТА СТОЛА ФОРМОВОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1995 года по МПК B22C19/02 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устройствам скоростного поворота стола формовочной машины, предпочтительно прессовой четырехпозиционной, обеспечивающей высокую производительность формования (120-180 форм/ч).

Известен механизм скоростного поворота стола формовочной четырехпозиционной машины встряхивающего типа (Экcпресс-информация "Литейное машиностроение", НИИинформации по машиностроению, выпуск 7, М. 1976, с.4-6).

Механизм содержит электродвигатель, допускающий периодические включения и отключения через заданные промежутки времени. От привода вращения передается через систему шестерен на главную шестерню, свободно сидящую на неподвижной оси, на которой закреплен вал, параллельный упомянутой оси, на конце вала укреплено зубчатое колесо, которое при вращении главной шестерни, сидящей на неподвижном валу, обкатывается вокруг другого зубчатого колеса, посаженного на указанную неподвижную ось.

На зубчатом колесе, сидящем на валу, закреплен рычаг с пальцем, на нижнем конце которого закреплен ползун, входящий в направляющие кулисы, жестко связанной с зубчатым колесом, сидящим на неподвижной оси на некотором расстоянии от другого зубчатого колеса, входящего в зацепление с колесом, сидящим на валу. От зубчатого колеса, связанного с кулисой, вращение через систему зубчатых колес передается центральному зубчатому колесу, которое сцепляется периодически в нужное время с поворотным столом формовочной машины.

Недостатки известного механизма заключаются в его сложности, больших габаритах, а также значительной энергоемкости.

Основным недостатком является низкая надежность работы из-за высоких динамических нагрузок, возникающих в момент остановки и фиксирования формовочного стола, которые объясняются невозможностью плавного торможения рабочего органа в конце поворота.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является шаговый привод поворота больших масс, который используют для поворота стола формовочной машины.

Привод содержит основание с размещенным в нем с возможностью поворота рабочим органом с упорами, равнозакрепленными на его периферии, и установленные на основании фиксатор, выполненный в виде корпуса и выдвижного элемента с упорной частью, размещенного в корпусе с возможностью взаимодействия с упорами рабочего органа, двигатель, редуктор и планетарный зубчаторычажный механизм поворота, выполненный в виде ведущего коленчатого вала, установленного с возможностью взаимодействия одним концом с редуктором, и ведомого вала, размещенного с возможностью взаимодействия с рабочим органом [1]
Данный привод более прост конструктивно, довольно компактен и менее энергоемок. Однако его главный недостаток заключается в низкой надежности из-за высоких динамических нагрузок, возникающих в момент остановки и фиксирования рабочего органа. Возникновение динамических нагрузок во время фиксирования объясняется невозможностью обеспечить плавное торможение рабочего органа в конце поворота и его точной остановки вследствие переменной нагрузки на рабочий орган и кинематической точности привода в целом. Динамические нагрузки во время фиксации возникают также вследствие того, что корпус фиксатора жестко закреплен на основании и не имеет возможности перемещений относительно упоров рабочего органа при его останове.

Динамические нагрузки возникают также из-за того, что упорная часть выдвижного фиксатора выполнена в виде вилки, а упоры рабочего органа в виде цилиндрических пальцев.

Цель изобретения повышение надежности работы устройства для поворота стола формовочной машины за счет уменьшения динамических нагрузок при останове и фиксировании рабочего органа.

Цель достигается тем, что устройство для шагового поворота стола формовочной машины, содержащее основание, на котором установлен с возможностью вращения рабочий стол с равномерно закрепленными по его периферии упорами, фиксатор, состоящий из корпуса и расположенного в нем приводного элемента, двигатель, редуктор и планетарный зубчаторычажный механизм, ведущий коленчатый вал которого установлен с возможностью взаимодействия одним концом через редуктор с двигателем, а ведомый вал с возможностью взаимодействия с рабочим столом формовочной машины, снабжено дополнительным двигателем и редуктором, размещенными на основании с возможностью взаимодействия с другим концом ведущего коленчатого вала, и пневмогидроамортизатором, шарнирно связанным одним концом с основанием, а другим с корпусом фиксатора, который шарнирно соединен с основанием.

Дополнительный двигатель выполнен в виде гидромотора.

На фиг. 1 дана кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство для шагового поворота стола формовочной машины содержит основание 1, в котором с возможностью вращения, установлен рабочий орган 2 с равнозакрепленными по его периферии упорами 3. Рабочий орган имитирует карусельный стол с модельной оснасткой и опоками четырехпозиционной формовочной машины (опоки и модельная оснастка на чертежах не показаны). В корпусе сравнения 1 предусмотрены технологические окна (не показаны), обеспечивающие доступ к технологическому оборудованию, размещенному на карусельном столе машины. Далее по тексту упомянутый стол назван рабочим органом 2.

На основании 1 расположен планетарный зубчаторычажный механизм 4 поворота, в корпусе 5 которого размещены ведущий коленчатый 6 и ведомый 7 валы, установленные с возможностью взаимодействия между собой посредством зубчатых передач.

На корпусе 5 механизма 4 оппозитно друг другу установлены основные 8, 9 и дополнительные 10, 11 двигатели и редукторы соответственно.

Ведущий коленчатый вал 6 механизма 4 установлен с возможностью взаимодействия своими концами с выходными шестернями 12 и 13 основного 9 и дополнительного 11 редукторов соответственно.

Ведомый вал 7 механизма 4 установлен с возможностью взаимодействия через зубчатую передачу с рабочим органом 2.

На основании 1 расположен также фиксатор 14, выполненный в виде корпуса 15, шарнирно связанного одним концом с основанием 1, и пневмогидроамортизатора 16, шарнирно связанного с одной стороны с вторым концом корпуса 15, а с другой с основанием 1.

В корпусе 15 фиксатора 14 размещен выдвижной элемент 17 с силовым органом 18 и упорной частью 19, взаимодействующей с упорами 3 рабочего органа 2.

Дополнительный двигатель 10 выполнен в виде гидромотора.

Упорная часть 19 выдвижного элемента 17 фиксатора 14 и ответная поверхность упоров 3 рабочего органа 2 выполнены Г-образными. Это вызвано необходимостью одностороннего контакта указанных элементов по плоскости, что позволяет быстро и легко фиксировать и расфиксировать рабочий орган. Указанное исполнение упорных элементов Г-образными является одним из возможных вариантов.

На основании 1 закреплен регулируемый упор 20 для взаимодействия при фиксировании рабочего органа 2 с корпусом 15 фиксатора.

В устройстве предусмотрена система управления.

Устройство для шагового поворота стола формовочной машины работает следующим образом.

При зафиксированном положении рабочего органа 2 включен дополнительный двигатель 10, выполненный в виде гидромотора, который через механизм 4 поджимает упор 3 рабочего органа 2 к упорной части 19 выдвинутого выдвижного элемента 17 и через него прижимает корпус 15 фиксатора 14 к упору 20 на основании 1. При этом пневмогидроамортизатор 16 сжат и разряжен.

В конце рабочего цикла, т.е. после завершения формовочных технологических операций, на рабочем органе 2 происходит выключение дополнительного гидромотора (двигателя 10), а затем отведение силовым органом 18 выдвижного элемента 17 фиксатора, после чего включается зарядка пневмогидроамортизатора 16 и его выдвижение, в результате чего происходит поворот корпуса 15 и его отход от упора 20. После этого может быть включен основной двигатель 8 механизма 4, в результате чего зубчаторычажный планетарный механизм 4 за один оборот его ведущего вала 6 обеспечивает разгон, поворот и торможение рабочего органа 2. При подходе очередного упора 3 к выдвижному элементу 17 основной двигатель 8 отключается и включается дополнительный гидромотор (двигатель 10). В этот момент упомянутый рабочий орган вращается с малой скоростью и погашенной энергией, поэтому дополнительный гидромотор 10 дотягивает рабочий орган до контакта его очередного упора 3 с уже выдвинутой упорной частью 19 выдвижного элемента 17 фиксатора 14 и доворачивает последний до упора 20, сжимая пневмогидроамортизатор 16, который гасит остаточную энергию рабочего органа.

К моменту выключения основного двигателя 8 пневмогидроамортизатор 16 уже полностью выдвинут и повернул корпус 15 фиксатора 14 в исходное положение, а выдвижной элемент 17 после прихода упомянутого корпуса фиксатора в исходное положение также выдвигается в исходное положение.

В момент включения основного двигателя 8 может быть также включен и дополнительный двигатель 10, который поможет основному двигателю 8 при разгоне рабочего органа.

Снабжение устройства для поворота стола формовочной машины дополнительным двигателем, выполненным в виде гидромотора, и редуктором позволяет при отключении основного двигателя, выполненного в виде асинхронного электромотора, производить управляемый плавный доворот рабочего органа до фиксатора, сжатие гидроамортизатора и поворот фиксатора до жесткого упора и поджим рабочего органа к упомянутому фиксатору на протяжении рабочего цикла.

Кроме того при расфиксации рабочего органа по окончании рабочего цикла дополнительный двигатель можно оставить включенным, в результате чего он будет оказывать помощь основному двигателю при разгоне рабочего органа (карусельного стола формовочной машины) в начале поворота.

Оппозитное расположение основного и дополнительного двигателей и связь их с одним и тем же ведущим валом зубчаторычажного механизма позволяет работать им как совместно, так и раздельно, а также при необходимости, например, при отладке и ремонте, вращать ведущий вал в обратном направлении при отключенном электромоторе. Кроме того оппозитное расположение двигателей на основании при взаимодействии их с концами ведущего вала зубчаторычажного механизма позволяет создать компактную конструкцию устройства.

Шарнирная связь фиксатора с основанием и снабжение его гидромотором обеспечивает мягкий контакт рабочего органа с фиксатором и плавное торможение последнего при довороте до жесткого упора с помощью дополнительного двигателя.

Выполнение упомянутого двигателя в виде гидромотора обеспечивает возможность его работы при остановленном рабочем органе, а также поворот его при необходимости реверса.

Предлагаемое устройство благодаря плавному торможению при останове может работать во время его поворота при более высоких скоростях, чем у известных устройств.

Предлагаемое устройство кроме литейных формовочных машин может быть использовано в станкостроении, тяжелом машиностроении и т.п.

Изобретение относится к приводам для тяжелых карусельных столов литейных формовочных машин и других механизмов, используемых в станкостроении, тяжелом машиностроении и т.п. Цель изобретения повышение надежности работы устройства за счет уменьшения динамических нагрузок при останове и фиксировании рабочего органа, в частности стола формовочной машины. Устройство содержит основание с размещенным в нем с возможностью вращения рабочим органом (карусельный стол) с равнозакрепленными по его периферии упорами и установленные на основании фиксатор, состоящий из корпуса и расположенного в нем приводного элемента, двигатель, редуктор и планетарный зубчаторычажный механизм в виде ведущего коленчатого вала, установленного с возможностью взаимодействия одним концом через редуктор с двигателем, и ведомого вала, размещенного с возможностью взаимодействия с рабочим органом. Устройство снабжено дополнительным двигателем и редуктором, расположенными на основании напротив основных двигателя и редуктора с возможностью взаимодействия с другим концом ведущего коленчатого вала, и пневмогидроамортизатором, шарнирно связанным одним концом с основанием, а другим с корпусом фиксатора, который шарнирно соединен с основанием. Дополнительный двигатель выполнен в виде гидромотора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШАГОВОГО ПОВОРОТА СТОЛА ФОРМОВОЧНОЙ МАШИНЫ, содержащее основание, на котором установлен с возможностью вращения рабочий стол с равномерно закрепленными по его периферии упорами, фиксатор, состоящий из корпуса и расположенного в нем приводного элемента, двигатель, редуктор и планетарный зубчато-рычажный механизм, ведущий коленчатый вал которого установлен с возможностью взаимодействия одним концом через редуктор с двигателем, а ведомый вал с возможностью взаимодействия с рабочим столом формовочной машины, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства за счет уменьшения динамических нагрузок при остановке и фиксировании рабочего органа, оно снабжено дополнительными двигателем и редуктором, размещенными на основании с возможностью взаимодействия с другим концом ведущего коленчатого вала, и пневмогидроамортизатором, шарнирно связанным одним концом с основанием, а другим с корпусом фиксатора, который шарнирно соединен с основанием. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный двигатель выполнен в виде гидромотора.