Винтовой пресс двойного действия Советский патент 1981 года по МПК B30B1/18 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборудования для обработки давлением Известен винтовой пресс двойного действия, содержащий вмонтированный с возможностью вращения в станине винт с маховиком, расположенный в направляющих станины наружный.ползун с двумя внутренними полостями, в одной из которых расположена взаимодействующая с винтом гайка, корпус которой жестко связан с полым вийтом сочлененным с гайкой внутреннего пол зуна, расположенной в другой внутренней полости наружного ползуна 1. Однако этот винтовой пресс имеет недостаточную надежность и производи тельность, а также значительные поте ри энергии на упругое деформирование за счет повышенных нагрузок при смыкании штампов и остановке наружного ползуна. Цель изобретения - повышение КПД производительности и надежности процесса. С этой целью винтовой процесс двойного действия содержащий, смонтированный с возможностью врс1щения в станине винт с маховиком, расположенный в направляющих станины наружный ползун с двумя внутренними полостями, в одной из Аоторых расположена взаимодействующая с винтом гайка, корпус которой жестко связан с полым винтом, сочленным с гайкой внутреннего ползуна, расположенной в другой внутренней полости наружного ползуна, снабжен установленными на станине упругими ограничителями и взаимодействующей с ними подвижной поперечиной с внутренней винтовой нарезкой, а также направляющими подвижной поперечины, на наружной поверхности корпуса гайки выполнена нарезка, сочленная с винтовой нарезкой подвижной поперечины, причем направление последней нарезки противоположно направлениюнарезки гайки наружного ползуна. При этом упругие ограничители могут быть выполнены в виде гидроцилиндров, соединенных трубопроводами с акумуляторами, либо в виде пружин. В упомянутых трубопроводах могут быть параллельно установлены обратный клапан, предохранительный клапан и дроссель. Указанные направляющие подвижной поперечины могут быть расположены на станине, так и на наружном г|олзуне. I На фиг, 1 изображен винтовой прес фбщий .вид, Б разрезе; на фиг, 2 -(фхема прямого подсоединения гидроциЛиндров ограничителей к аккумулятору на фиг. 3 установка ограничителей пружин, вариант; на фиг, 4 - подсоединение гидроцилиндров к аккумулятор через клапаны и дроссель, вариант. Винтовой пресс состоит из станины 1, в направляющих которой установлен наружный ползун 2, связанный через подпятник 3 и подшипник 4 с корпусом 5 гайки б, которая свинчивается с IBHHTOM 7, установленным в подпятнике В и подшипнике 9 станины пресса, ; На верхней части винта 7жестко закреплен маховик .10, а на нижней части корпуса 5 гайки 6 выполнен полый винт 11 с проходом для винта 7, Полый винт 11 свинчивается с гайкой 12, установленной во внутреннем пол зуне 13. Корпус 5 гайки 6 связс1Н рез бовой нарезкой с подвижной поперечиной 14, которая может перемещаться в направляющих 15, установленных на станине пресса. Эти направляющие мо гут быть также установлены и на наружном ползуне (не показаны), На станине 1 пресса установлены ограничители в виде гидроцилиндров 16, которые трубопроводом 17 связаны с гидропневматическим аккумулятором 18. Вместо этих гидроцилиндров могут быть установлены и другие узлы, ко:торые также выполняют роль упругих ограничителей, например смонтированI ные на кронштейнах 19 пружины 20 с ; опорными площадками 21. Гидроцилиндр 16 могут быть связаны с аккумуляторо напрямую или через обратный клапан 22, предохранительный клапан ,23 и дроссель 24, На наружном и внутрен нем ползунах, а также столе пресса закреплен рабочий инструмент 25-27, Винтовой пресс работает следующим образом. Перед началом включения привода маховика 10 (привод может быть выпол нен .любым от электродвигателей гидромоторов, и т.п.) подвижные части находятся в крайнем верхнем положении, подвижная поперечина 14 относительно корпуса 5 гайки б в край нем положении. Цилиндры 16 подсоеди™ нены к аккумулятору 18 и штоки цилиндров находятся в крайнем положеНИИ. Маховик 10 заторможен (тормоз не показан и может быть выполнен любой известной конструкции). При включении привода маховик 10 и связанный вместе с ним винт 7 начинают вращаться, гайка б заторможена от вращения и поэтому она и вместе с ней ползуны 2 и 13 начинают ускоренно перемещаться вниз, накапливая совместно с винтом и маховиком кинематическую энергию вращательного и поступательного движения. При подходе наружного ползуна 2 на з.аданное расстояние до крайнего нижнего положения подвижная поперечина 14 упирается в штоки гидроцилиндров 16, которые оказывают сопротивление перемещению поперечины. Под действием усилия, развиваемого гидроцилиндрами в резьбовых соединениях гайки б и винта 7 и корпуса 5 и подвижной поперечины 14 возникают крутящие моменты, направленные в сторону вращения винта 7. Момент в резьбе мех-еду гайкой 6. и винтом 7 равен М F. tg, где d,--средний диаметр резьбы винта 0 -угол наклона резьбы винта 7; F -усилие развиваемое гидроцилиндрами 16 „ Момент в резьбе между корпусом 5 и подвижной поперечиной 14 равен 2. 2 2 где d средний диаметр резьбы корпуса 5 ci-( - угол наклона резьбы корпуса 5, Суммарный момент, действующий на корпус 5 и гайку 6 d-2 Fj F- j- tgc(,2. Под действием крутящего момента М корпус 5 и гайка б ускоренно разгоняется в направлении вращения винта 7. Скорость перемещения наружного ползуна 2 уменьшается и определяется выражением V4a.M-cAj)где - угловая скорость вращения винта 7; угловая скорость вращения гайки б; h.| - ход резьбы винта 7, Подвижная поперечина 14 перемещается вниз со скоростью --() Жидкость из цилиндров 16 вытеснятся по трубопроводу 17 в аккумуляор 18. С увеличением скорости Ш/г. вращеия гайки б скорость перемещения поеречины 14 уменьшается ,, Скорость перемещения поперечины 4 становится равной нулю. В дальнейшем поперечина 14 переещается вверх под действием усилия идроцилиндров 16. При зтом аккумуятор 18 возвращает для разгона гайки 6 накопленную энергию на первом этапе хода разгона.

Происходит дальнейший разгон гайки б до угловой скорости Ш Си , при этом наружный ползун 2 останавливается, Taij как его скорость V О, и в этот момент происходит смыкание штампов 25 и 27, что обеспечивается регулированием начала соприкосновения поперечины 14 и штоков гидроцилиндров 16 или изменением давления в аккумуляторе 18, и, следовательно, усилия F.

Таким образом, смыкание штампов происходит при нулевой или близкой к нулевой скорости ползуна 2, что ликвидирует ударные нагрузки и отско наружного ползуна 2, а большая скорость подвижных частей на ходе разгона обеспечивает быстродействие и . большую производительность пресса.

Вместо гидроцилиндров могут быть установлены и упругие элементы любо известной конструкции, которые обеспечивают сопротивление перемещению поперечины 14 в конце хода разгона подвижных частей пресса.

В качестве такого упругого элеменга может использоваться пружина 20 (фиг. 3). Эти ограничители создают нерегулируемое по- величине усилие сопротивления перемещению поперечины 14...

Для получения регулируемого сопротивления в трубопроводе 17 используются параллельно включенные обратный клапан 22, перестраиваемый предо хранительный клапан 23 и дроссель 24 Это использование схемы соединения гидроцилиндров 16 ограничителей и аккумулятора 18, снижает давление в последнем до значения, достаточног для подъема поршня и штока

гидроцилиндров 16.

Во время хода деформирования гайка 6 и корпус 5 вращаются совместно с винтом 7. Подвижная поперечина 14 перемещается вверх и выходит из контакта со штоками гидроцилиндров 16 ограничителей.

Нарезки винта 7 и винта 11 выполнены одинакового направления. Полый ползун 13 перемещается вниз и при встрече инструмента 26 с заготовкой (не показана) деформирует ее.При этом возникающий в соединении винт 11 и гайка 12 крутящий момент передается на корпус 5 и гайку 6, что обес печивает смыкание полостей штампов 25 и 27.

После того, к-ак подвижные части полностью используют кинематическую энергию на деформирование заготовки,, маховик 10 реверсируется.приводом. Полый ползун 13 переводится в крайнее нижнее положение относительно

наружного ползуна 2, поперечина 14 опускается в крайнее положением, и оба ползуна поднимаются вверх. Все механизмы занимают исходные положения и винтовой пресс готов к выполнению следующего цикла.

Эффективность использования винтового пресса двойного действия достигается повышением эффективности и надежности, его работы.

Формула изобретения

1. Винтовой пресс двойного действия, содержащий смонтированный с возможностью вращения в станине винт с маховиком, расположенный в направляющих станины наружный ползун с двумя внутренними полостями, в одной из которых расположена взаимодействующг) с винтом гайка, корпус которой жестк связан с полым винтом, сочленньом с гайкой внутреннего ползуна, расположенного в другой внутренней полости наружного ползуна, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, производительности и надежности, он снабжен установленными на станине упругими ограничителями и взаимодействующей с ними подвижной поперечиной с внутренней винтовой нарезкой, а также направляющими подвижной поперечины, на наружной поверхности корпуса гайки выполнена нарезка, сочленная с винтовой нарезкой подвижной поперечины, причем направление последней нарезки противоположно направлению нарезки наружного ползуна.

2.Пресс по п. 1,.отличающ и и с я тем, что, упругие ограничители выполнены в виде гидроцилиндров, соединенных трубопроводом с аккумулятором.

3.Пресс поп. 2, отличающийся тем, что он снабжен обратным и предохранительным клапанами и дросселем, установленными.параллельно в трубопроводе между гидроцилиндрами и аккумулятором.

4.Пресс по п. 1, отличающийся тем, что упругие ограничители выпoJ нeны в виде пружин.

5.Пресс по п. 1, отличающийся тем, чтонаправляющие подвижной поперечины установлены-на станине пресса.

6.Пресс по п. 1, отличающийся тем, что направляющие подвижной поперечины установлены на наружном ползуне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 573373, кл. В 30 В 1/18, 07.07.75.