ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ МОЛОТ Советский патент 1974 года по МПК B21J7/24 

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно, к высокоскоростным машинам, использующим энергию сжатого до высокого давления газа для разгона рабочего инструмента до больших скоростей.

Известен высокоскоростной молот, содержаш,ий жестко закрепленный на станине ресивер, бабу со штоком, входящим в ресивер, кривошипно-шатунный механизм подъема бабы и зарядки ресиве|ра, а также расположенную в направляющих станины подвижную раму, жестко соединенную с контрштоком, установленным в верхней крышке ресивера соосно штоку бабы.

Однако известный молот имеет малую энергоемкость и большой расход энергоносителя.

С целью увеличения энергоемкости и экономии энергоносителя, описываемый молот снабжен неподвижно закрепленной в ресивере соосно штоку бабы замкнутой кольцевой емкостью, заполненной газом, при этом на наружной поверхности щтока выполнен кольцевой бурт с уплотнением, контактируюший с внутренней стенкой емкости, а полость ресивера заполнена жидкостью.

На чертеже изображена конструктивная хема молота.

Молот имеет станину 1 с неподвижно монтированным на ней ресивером 2, в полости которого неподвижно закреплена кольцевая емкость 3. В полости 4 ресивера 2 находится жидкость, например минеральное масло, а в полости 5 кольцевой емкости 3 - газ - азот, под высоким давлением, например 150-

200 атм. В полости 4 ресивера 2 подвижно монтирован контршток 6, в кольцевой емкости 3 также монтирован шток 7 с кольцевым буртом. На контршток 6 опирается подвижная рама, состоящая из верхней 8 и нижней 9 плит,

стянутых колоннами 10. На нижней плите 9 монтирован штамп. Возврат штока 7 осуществляется через кривошипно-шатунный механизм И, тягу 12, муфту обгона 13 и мотор-редуктор 14. Заготовка 15 устанавливается в

штамп перед началом процесса разгона бабы 16 и подвижной рамы.

Устройство работает следуюшим образом. На чертеже молот показан перед началом процесса разгона штока 7 с бабой 16 и подвижной рамой навстречу друг другу. При вращении вала мотора-редуктора 14 крутящий момент передается через включенную муфту обгона 13 на кривощипно-шатуиный механизм. Как только кривошип при вращении дойдет

до верхней мертвой точки происходит автоматическое выключение муфты обгона 13, т. е. происходит разъединение ведомых и ведущих звеньев, а именно шток 7 с бабой 16 разъединяется с подвижной рамой, с заготовкой 15 и

мотором-редуктором 14. Газ, находящийся в

полости 5 может расширяться, перемещая с большой скоростью шток 7 с бабой 6 вниз. Встречное двиясепие подвижной рамы и бабы 16 обусловлено гидравлической связью через жидкость, 11аходяш,уюся в штоковой полости кольцевой емкости 3 и полости 4. При этом в зависимости от соотиошеиия илош,адей штока 7 и коитрштока 6 будет определяться в заданиых пределах путь перемешения подвижной рамы и штока 7 с бабой 16 до момента их соударения. Так, например, при величине нлош,ади контрштока 6 (не принимая во внимание плон1ахТ,и поперечного сечения тяги 12), превышающей разность площадей поршня и штока 7 в два раза, ход подвижной рамы будет в два раза меньше хода штока 7 с бабой и поршнем. Очевидно, что возможно псполнепие молота, при котором перемещения штока 7 и подвижной рамы могут быть одинаковы. Энергия газа высокого давления, трансформируясь в кинетическую энергию встречного движения подвижной рамы со штампом и штока 7 с бабой 16, расходуется на деформпрование заготовки 15.

Жидкость, находящаяся в кольцевой емкости 3, вытесняется в полость 4 кольцевым буртом штока 7 при его движении вниз, вследствие чего контршток 6 перемещается вверх, перемещая вверх и подвижную раму, состоящую из верхней 8 и нижней 9 плит, стянутых колоннами 10. Как только произойдет окончание процесса деформирования, т. е. остановка штока 7, происходит мгновенное включение муфты обгона 13, за счет автоматического вкатывания роликов в клиновую щель ступицы этой муфты. Начинается процесс возврата бабы и подвижной рамы в исходное положение.

При вращении кривошипа от ппжней мертвой точки происходит поджатие газа в ресивере и накопление эиергии для следующего рабочего хода.

При движении штока 7 вверх кольцевая емкость 3 по мере перемещения штока снова заполняется жидкостью, т. е. коптршток 6 перемещается вииз под действием веса подвижной рамы. По достижении кривошипом положения верхней мертвой точки все части молота занимают положение, показанное на чертеже, и описаипый выше цикл работы молота повторяется. Так работает молот в автоматическом режиме. Фиксация кривошипа в любом положении па этапе его поворота от нижней до верхней мертвых точек возможна при отключении мотора-редуктора 14 автоматического включения тормоза, фиксирующего вал электродвигателя. В таком положении можно производить вспомогательные операции, замену инструмента и прочее.

Ход бабы 16 выбран иесколько меньшим хода тяги 8, следовательно ударные нагрузки не передаются на кривошиппо-шатунный механизм возврата бабы и подвижной рамы в исходное положение, т. е. ударным нагрузкам

подвергаются только элементы подвижной рамы со штампом и шток с бабой, что повышает надежность машины в целом.

Изменение производительности молота возможно, например, за счет изменения числа

оборотов мотора-редуктора 14.

Предмет изобретения

Высокоскоростной молот, содержащий жестко закренлеппый на станине ресивер, бабу со штоком, входящим в ресивер, кривошипно-шатунный механизм подъема бабы и зарядки ресивера, а также расположепную в направляющих станины подвижную раму, жестко соединепную с контрштоком, установленным в верхней крышке ресивера соосно штоку бабы, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергоемкости и экономии энергоносителя, он снабжен неподвижно закрепленной в

ресивере соосно штоку бабы замкнутой кольцевой емкостью, заполненной газом, при этом на наружной поверхности штока выполнен кольцевой бурт с уплотнением, контактирующий с внутренней стенкой емкости, а полость

ресивера заполнена жидкостью.