ВИНТОВОЙ ПРЕСС Российский патент 2002 года по МПК B30B1/18 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов с винтовым исполнительным механизмом.

Известен винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный с несамотормозящимся механизмом, выполненным в виде гайки и винта, несущего на своем торце рабочий маховик, а также ведущий маховик, установленный соосно рабочему маховику с возможностью взаимодействия с ним, выполненный в виде кольца и соединенный с электродвигателем (SU 740527, 15.06.1980, В 30 В 1/18).

Известная конструкция пресса имеет следующие недостатки:
- фрикционная связь дисков с маховиком приводит к потерям на трение и износу контактирующих поверхностей;
- силовое взаимодействие дисков с маховиком приводит к перекосам винта и износу винтовой пары, а необходимость в нажимном устройстве усложняет конструкцию пресса;
- наличие крупногабаритных дисков увеличивает габаритные размеры пресса и его массу.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является упрощение конструкции пресса, повышение его долговечности и сокращение потерь на трение.

Для решения поставленной задачи известный винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный с несамотормозящимся механизмом, выполненным в виде гайки и винта, несущего на своем торце рабочий маховик, а также ведущий маховик, установленный соосно рабочему маховику с возможностью взаимодействия с ним, выполненный в виде кольца и соединенный с электродвигателем, согласно изобретению снабжен катушками, соединенными с источником постоянного тока, а ведущий и рабочий маховики установлены с возможностью взаимодействия между собой посредством электромагнитного поля, созданного упомянутыми катушками.

Кроме того, ведущий маховик соединен с электродвигателем посредством ременной передачи.

Катушки установлены на внешней стороне рабочего маховика.

Катушки установлены на внутренней стороне ведущего маховика.

Конструкция пресса поясняется чертежом, на котором изображен общий вид пресса в разрезе. Пресс содержит станину 1, в направляющих 2 которой установлен ползун 3 с закрепленной в нем гайкой 4. Последняя образует винтовую несамотормозящую винтовую пару с винтом 5, установленным посредством подпятника 6 в станине 1 с возможностью вращения. На верхнем конце винта 5 закреплен рабочий маховик 7, на ободе которого смонтированы катушки 8, питаемые током от источника постоянного тока (на чертеже не показан). Рабочий маховик 7 охватывает выполненный в виде кольца ведущий маховик 9, который образует ременную передачу 10 с электродвигателем 11. На станине 1 смонтированы цилиндры 13, питаемые сжатым воздухом или жидкостью под давлением, которые своими штоками взаимодействуют с ползуном 3. Рабочий маховик 7 взаимодействует с тормозом 14, установленным на станине 1. Рабочий маховик 7, катушки 8 и ведущий маховик 9 образуют электромагнитную муфту скольжения, назначение которой - передача электромагнитным полем вращающего момента от ведущего вала ведомому.

Пресс работает следующим образом. В исходном состоянии ползун 3 находится в крайнем верхнем положении, рабочий маховик 7 заторможен тормозом 14, а ведущий маховик 9 вращается с заданной угловой скоростью от электродвигателя 12. При включении пресса тормоз 14 растормаживает рабочий маховик 7, а в катушки 8 подается постоянный ток, что вызывает магнитный поток. В результате электромагнитной индукции в рабочем маховике возникают вихревые токи, которые создают в свою очередь магнитный поток. Взаимодействие магнитных полей рабочего и ведущего маховиков вызывает появление вращающего момента. Необходимым условием возникновения вращающего момента является разница в скоростях вращения ведущего ω₁ и рабочего ω₂ маховиков или скольжения s = (ω₁-ω₂)/ω₁. Вращающий момент имеет наибольшее значение при скольжении s=1(ω₁ = 0) и уменьшается по мере уменьшения s. Под действием этого момента рабочий маховик 7 и винт 5 начинают вращаться, с винта 5 свинчивается гайка 4, и ползун 3 перемещается вниз. По мере перемещения ползуна 3 его скорость увеличивается, т. к. увеличивается угловая скорость рабочего маховика 7. Во время холостого хода приближения ползуна 3 происходит разгон рабочего маховика 7 (накопление кинетической энергии) за счет торможения ведущего маховика 9. При достижении заданной кинетической энергии рабочего маховика 7 катушки 8 обесточиваются, и дальнейшее перемещение ползуна 3 происходит по инерции. С момента соприкосновения верхнего штампа с заготовкой начинается рабочий ход ползуна 3, во время которого кинетическая энергия рабочего маховика 7 переходит в энергию пластического формоизменения заготовки. Рабочий ход заканчивается при полной остановке маховика 7. В этот момент включаются цилиндры 13, под воздействием которых ползун 3 перемещается вверх. При приближении ползуна 3 к крайнему верхнему положению срабатывает тормоз 14, который останавливает рабочий маховик 7 и фиксирует исходное положение ползуна 3. Электродвигатель 12 посредством ременной передачи 11 разгоняет ведущий маховик 9 до заданной угловой скорости. Цикл закончен.

Предлагаемый пресс отличается простотой конструкции, т.к. в нем отсутствуют лобовая фрикционная передачи, приводные диски и механизм нажатия дисков к маховику. В приводе пресса отсутствуют тяжелонагруженные детали и пары трения, приводящие к износу деталей. Пресс обладает простотой наладки и обслуживания.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов с винтовым исполнительным механизмом. В направляющих станины установлен ползун, связанный с несамотормозящимся механизмом, выполненным в виде гайки и винта, несущего на своем торце рабочий маховик. Соосно рабочему механизму установлен ведущий маховик, соединенный с электродвигателем и выполненный в виде кольца. Ведущий и рабочий маховики имеют возможность взаимодействия между собой посредством электромагнитного поля, созданного катушками, соединенными с источником постоянного тока. Ведущий маховик может быть соединен с электродвигателем посредством ременной передачи, а катушки могут быть установлены на внешней стороне рабочего маховика или на внутренней стороне ведущего маховика. В результате обеспечивается упрощение конструкции пресса, повышение его долговечности и сокращение потерь на трение. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный с несамотормозящимся механизмом, выполненным в виде гайки и винта, несущего на своем торце рабочий маховик, а также ведущий маховик, установленный соосно рабочему маховику с возможностью взаимодействия с ним, выполненный в виде кольца и соединенный с электродвигателем, отличающийся тем, что он снабжен катушками, соединенными с источником постоянного тока, а ведущий и рабочий маховики установлены с возможностью взаимодействия между собой посредством электромагнитного поля, созданного упомянутыми катушками. 2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что ведущий маховик соединен с электродвигателем посредством ременной передачи. 3. Пресс по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что катушки установлены на внешней стороне рабочего маховика. 4. Пресс по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что катушки установлены на внутренней стороне ведущего маховика.