Инерционный винтовой гидравлический пресс-молот Советский патент 1976 года по МПК B21J7/28 

1

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию для обработки металлов давлением и, в частности, к машинам, работающим в пресс-молотовом режиме с ходом приближения.

Известен винтовой гидравлический прессмолот, содержащий станину с подъемными цилиндрами, перемещающийся -в направляющих станины ползун, взаимодействующий с полым винтом, внутри которого расположен неподвижный плунжер, а также свинчивающуюся с винтом подвижную гайку.

Иедостаток известного пресс-молота заключается в том, что при торможении винта реактивный момент торможения передается на станину, а при переключении привода на подъем ползуна теряется энергия на тормолсение вращения винта.

С цельро устранения указанных недостатков в предлагаемом винтовом гидравлическом пресс-молоте подвижная гайка выполнена с наружной несамотормозящей резьбой, одинакового направления с внутренней резьбой, но с больщим шагом, при этом пресс-молот снабжен свободно размещенными в направляющих станины резьбовыми рейками, скрепленными с ползуном и взаимодействующими с наружной резьбой подвижной гайки. Кроме того, зазор между винтовыми поверхностями в резьбовом сопряжении реек с гайкой выполпен большим, чем в резьбовом сопряжении гайки с винтом.

На фиг. 1 показана конструктивная схема предлагаемого пресс-молота; на фиг. 2 и 3 -

схемы, поясняющие работу соответственно сопряжения резьбовой рейки с наружной резьбой гайЭкн (узел I на фиг. 1) и резьбового сопряжения винта с гайкой (узел II на фиг. 1) во время хода приближения или хода разгона ползуна вниз; на фиг. 4 и 5 - схемы работы соответственно сопряжения резьбовой рейки с наружной резь-бой гайки и резьбового сопряжения винта с гайкой во время действия ползуна на технологический объект.

Инерционный винтовой гидравлический пресс-молот состоит из станины 1, в которой закреплены подъемные цилиндры 2 с плунжерами 3. В направляющих станины 1 свободно посажен ползун 4, опирающийся нижней частью на плунжеры 3, а верхней частью поддерживающий полый винт 5 с несамотормозящей резьбой.

На ползуне 4 закреплены резьбовые рейки 6, сопрягающиеся с наружной несамотормозящей резьбой гайки 7 и свободно посаженные в направляющие пазы станины 1. Резьбовые рейки 6 выполнены с вогнутой зубчатой поверхностью в виде сегментов резьбы гайки. Гайка 7 смонтирована в станине 1 на подщипниках так, что имеет возможность вращаться вокруг своей оси и зафиксирована от осевого и радиального перемещений. Зазор 5п между винтовыми поверхностями сопряжения наружной резьбы гайки 7 с рейками 6 выполнен большим (см. фиг. 2), чем аналогичный зазор SB в сопряжении резьбы винта 5 с гайкой 7 (см. фиг. 3). (). В верхней части винта 5 смонтирован в уплотнении плунжер 8 с осевым каналом, закрепленный в верхней поперечине станины 1. Шаг наружной резьбы гайки 7 выполнен большим, чем шаг резьбы винта 5, согласно следуюш,ей зависимости: У, АГг / /, где: /г; /в - момент инерции соответственно гайки 7 и винта 5; п в - шаг соответственно наружной резьбы гайКИ 7 и резьбы винта 5; Мг; момент, стремяш,ийся остановить враш,ение соответственно гайки 7 и винта 5 во время торможения ползуна 4. Наружная и внутренняя резьба гайки 7 выполнены в одном направлении (обе левые или обе правые). Работает инерционный винтореечный гидравлический пресс-молот следуюш,им образом. В исходном состоянии в магистраль Е подана жидкость под давлением, а магистраль F соединена со сливом. Следовательно, ползун 4 и винт 5 находятся в крайнем верхнем положении. Для совершения удара по поковке, например, магистраль Е соединяется со сливом, а магистраль F - с наполнительным аккумулятором (низкого давления), пополняюш;им полость винта 5 жидкостью, когда последний под действием собственного веса и низкого давления наполнительного аккумулятора начинает двигаться вниз одновременно, раскручиваясь по ходу часовой стрелки, если смотреть сверху (полагаем, что резьба правая). После опускания ползуна 4 на определенное расстояние, зависящее от необходимой энергии рабочего хода, магистраль F соединяется с аккумулятором высокого давления. Это приводит к интенсивному разгону подвижных частей, перед воздействием на технологический объект. Во время хода приближения и хода разгона резьбовые рейки 6, выбрав зазор Sn вначале хода вниз, под действием силы РВ, создаваемой неподвижным плунжером 8 и передаваемой через винт 5 ползуну 4, раскручивает гайку 7 в направлении, противоположном вращению винта 5. На фиг. 2 показано разложение силы - РВ (две рейки) действия винта 5 на ползун 4, в результате которого возникает раскручивающая сила Ррг, сообщающая гайке 7 вращение с угловой скоростью Wz и ускорением Ег- Рейка 6 в это время движется за ползуном 4 в направлении скорости V с ускорением а поступательного движений. Винт 5, перемещаясь также вниз со скоростью V и ускорением а относительно вращающейся в противоположную сторону гайки 7, воздействует нижней винтовой поверхностью своей резьбы иа верхнюю винтовую поверхность резьбы гайки 7 и получает угловое ускорение Ев в направлении угловой скорости WB. Происходит это за счет того, что шаг резьбы винта 5 меньше шага наружной резьбы гайки 7. Сила PTS, с которой винт 5 действует на гайку 7, раскладываясь (как показано на фиг. 3 в сечении в-б) создает силу Рр.т. разгона гайки 7 и силу Рр.в разгона (раскручивания) винта 5 (силы Рр.г. и Яр.в по модулю равны). Функции реек 6 сводятся, таким образом, к осуществлению жесткой кинематической связи вращения винта 5 и гайки 7 и приведению этого вращения в соответствие с упомянутой ранее зависимостью, определяющей равенство энергий вращения гайки 7 и винта 5 в любой момент движения ползуна 4. В момент соприкосновения бойка ползуна 4 с поковкой, сила технологического сопротивления Pf тормозит поступательное движение ползуна 4 и винта 5, последний, вращаясь по инерции навстречу вращения гайки 7, начинает действовать верхней винтовой поверхностью своей резьбы на нижнюю винтовую поверхность внутренней резьбы гайки 7. В это время благодаря тому, что зазор 5р между витками наружной резьбы гайки 7 и зубьями рейки 6 больше аналогичного зазора 5в в резьбовом сопряжении винта 5 с гайкой 7, рейки 6 не воспринимают усилия от наружной резьбы гайКИ 7. Сила технологического сопротивления РТ замыкается через ползун 4, винт 5, гайку 7 и станину 1. Сила технологического сопротивления РТ, передаваясь от винта 5 гайке 7, раскладывается и создает силу Р.в, тормозяшую врашение винта 5, и силу РТ.Г, тормозящую вращение гайки 7 и равную по модулю силе РТ.ВТаким образом винт 5, вращаясь в прежнем направлении, получает угловое замедление в и, перемещаясь в прежнем направлении,- поступательное замедление а . Гайка 7 также вращается в прежнем направлении Wz и получает угловое замедление ЕГ, стремясь продвинуть вниз вывинчивающийся по инерции из нее винт 5 и совершая этим работу деформирования поковки. Так как энергия поступательного движения ползуна 4 и винта 5 израсходованы, а энергия вращательного движения гайки 7 равна энергии вращательного движения винта 5, то, изасходовав ее на деформирование локовки, ни одновременно остановятся, затормозив руг друга. Следовательно, станина в конце рабочего ода воспринимает растягивающую нагрузку, инерционные моменты торможения винта 5 гайки 7 взаимно уравновещиваются.

5

Для возвращения пресс-молота в исходное состояние необходимо магистраль Г разгрузить на слив, а в магистраль Е иодать жидкость от аккумулятора высокого давления или насоса. При этом ползун 4 и винт 5, под действием плунжеров 3, поднимаются в крайнее верхнее положение.

Фор м у л а изо б р е т е и и я

Инерционный винтовой гидравлический пресс-молот, содержащий станину с подъемными цилиндрами, перемещающийся в направляющих станины ползун, взаимодействующий с полым винтом, вяутрц которого расположен неподвижный плунжер, а также свинчивающуюся с винтом подвижную гайку.

6

отличающийся тем, что, с целью увелиения энергоемкости и разгрузки станины от крутящих моментов, подвижная гайка прессмолота выполнена с наружной несамотормозящей резьбой одинакового направления с внутренией резьбой, но с большим шагом, пр-и этом пресс-молот сиабжен свободио размещенными в направляющих станины резьбовыми рейками, скреплеииыми с ползуном и взаимодействующими с иаружной резьбой подвижной гайки.

2. Пресс-молот по и. 1, отличающийся тем, что зазор между виитовыми поверхностями в резьбовом сопряжении реек с гайкой выполнен большим, чел1 в резьбовом сопряжении гайки с винтом.

f

Фиг. /