RU2063341C1

RU2063341C1 - Screw press

Info

Publication number: RU2063341C1
Application number: RU93036441A
Authority: RU
Inventors: А.В. Иванов; Д.В. Шрамко
Original assignee: Воронежский Политехнический Институт
Priority date: 1993-07-13
Filing date: 1993-07-13
Publication date: 1996-07-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: screw press comprises slide block set in guides provided on the bad, screw connected with the slide block, flywheel rigidly secured to the screw, and actuating drive and cylinders. The screw is coupled with a nut secured in the bad by way of a non-self-braking thread. The actuating drive is made up as a crank mechanism. The connecting rods of the mechanism are pivotally connected with the controlled actuating cylinders set in the guides. The rods of the cylinder pistons are connected with the slide block. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области кузнечно-прессового оборудования, конкретно к винтовым прессам. The invention relates to the field of forging equipment, specifically to screw presses.

Известен винтовой пресс а.с.N 1523393, содержащий станину с расположенным в ее направляющих ползуном, связанным с несамотормозящим винтом, имеющим возможность перемещения в ходовой гайке, жестко связанной со станиной и соединенный с ходовым винтом маховик (1). Ползун пресса через цапфы соединен с ползушками, связанными шатунами с кривошипным валом. В ползушке имеется продольный паз и возвратные цилиндры. Перемещение подвижных частей исполнительного механизма пресса осуществляется с помощью кривошипного вала, воздействующего через ползушки на цапфы, закрепленные в ползуне. На определенном участке хода ползуна цапфы свободно перемещаются по пазу ползушек, а рабочие части пресса до момента соприкосновения с поковкой накаливают кинетическую энергию, которая используется для деформирования поковки. Размеры паза для перемещения цапф определяются соотношением
L R + D,
где L длина паза, R радиус кривошипа, D диаметр цапфы. В ползушках расположен возвратные цилиндры, обеспечивающие подъем рабочих частей пресса к моменту окончания кинематического цикла.Known screw press and.with. N 1523393, containing a bed with a slider located in its guides, connected with a non-self-locking screw, which can be moved in the spindle nut, rigidly connected to the bed and connected to the flywheel (1). The press slider through the trunnions is connected to the creepers connected by connecting rods to the crank shaft. In the creep there is a longitudinal groove and return cylinders. Moving the moving parts of the press actuator is carried out using a crank shaft acting through the crawlers on the pins fixed in the slider. On a certain section of the stroke of the slide, the pins move freely along the groove of the crawlers, and the working parts of the press heat up the kinetic energy, which is used to deform the forgings, until they touch the forging. The dimensions of the groove for moving the pins are determined by the ratio
LR + D
where L is the length of the groove, R is the radius of the crank, D is the diameter of the pin. The return cylinders are located in the crawls, which ensure the lifting of the working parts of the press by the end of the kinematic cycle.

Недостатки винтового пресса, выбранного за прототип,заключаются в том, что разгон и передача энергии к подвижным частям осуществляются только на участке угла поворота кривошипного вала от 0 до 85^o. Кроме того, на возврат подъемных цилиндров в исходное положение требуется определенное время, что снижает производительность.The disadvantages of the screw press selected for the prototype are that the acceleration and transfer of energy to the moving parts are carried out only on the plot of the angle of rotation of the crank shaft from 0 to 85 ^o . In addition, it takes a certain amount of time to return the lifting cylinders to their original position, which reduces productivity.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в обеспечении дополнительного разгона подвижных частей на участке угла поворота кривошипного вала в диапазоне от 80^o до 180^o, создающего возможность регулирования эффективной энергии рабочих масс.The technical result achieved by the invention is to provide additional acceleration of the moving parts on the plot of the angle of rotation of the crank shaft in the range from 80 ^o to 180 ^o , creating the ability to control the effective energy of the working mass.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом винтовом прессе, гайка неподвижно закреплена в станине, а ползун, связанный с винтом, имеющим несамотормозящую резьбу и с закрепленным на конце винта маховиком, разгоняется при ходе вниз и вверх кривошипным валом через шатуны, соединенные с установленными в направляющих силовыми цилиндрами определенной длины, а поршни цилиндров через штоки цапфами связаны с ползуном пресса. При этом длина рабочей части силовых цилиндров определена соотношением
L 1,5R + H,
где L длина рабочей части цилиндров, R радиус кривошипа, H высота поршня.To solve the problem in the proposed screw press, the nut is fixedly mounted in the bed, and the slider associated with a screw having a non-self-locking thread and with a flywheel fixed to the end of the screw is accelerated during the downward and upward movement of the crank shaft through the connecting rods connected to the power installed in the guides cylinders of a certain length, and the pistons of the cylinders through the rods with pins are connected to the press slider. The length of the working part of the power cylinders is determined by the ratio
L 1,5R + H,
where L is the length of the working part of the cylinders, R is the radius of the crank, H is the height of the piston.

В предложенном винтовом прессе основной привод осуществляется от кривошипного вала, что позволяет достаточно просто синхронизировать как действие вспомогательного оборудования, так и всю штамповочную линию из таких машин. Наличие управляемого силового цилиндра в приводе пресса повышает эксплуатационные возможности машины, т.к. в этом случае можно достаточно просто дозировать кинетическую энергию рабочих органов, что является важным фактором при оценке работоспособности винтовых прессов. In the proposed screw press, the main drive is carried out from the crank shaft, which makes it easy to synchronize both the action of auxiliary equipment and the entire stamping line from such machines. The presence of a controlled power cylinder in the press drive increases the operational capabilities of the machine, as in this case, it is possible to simply dose the kinetic energy of the working bodies, which is an important factor in assessing the performance of screw presses.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Винтовой пресс содержит станину 1, в которой закреплена неподвижная гайка 2. Маховик 3 через муфту 4 соединяется с кривошипным валом 5, имеющим шатуны 6, соединенные с пневмоцилиндрами 7, размещенными в направляющих 8. Штоки поршней пневмоцилиндров серьгами 9 соединены с цапфами 10, закрепленными в ползуне 11. Воздух по гибким трубопроводам 12 подается в полости пневмоцилиндров через ресивер 13 и клапан быстрого выхлопа 14. Подача и сброс воздуха обеспечивается с помощью распределителей 15, управляемых от команд аппарата пресса. Ползун расположен в направляющих станины и через пяту соединен с винтом 16, имеющим несамотормозящую резьбу и проходящим через гайку. На верхнем конце винта закреплен маховик 17. Винтовой механизм пресса оснащен тормозом 18, а кривошипно-шатунный механизм имеет тормоз 19. Пресс оснащен механизмом регулировки межштампового пространства в виде клинового стола 20. The invention is illustrated in the drawing. The screw press comprises a frame 1, in which a fixed nut 2 is fixed. The flywheel 3 is connected through a coupling 4 to a crank shaft 5 having connecting rods 6 connected to pneumatic cylinders 7 located in the guides 8. The piston rods of the pneumatic cylinders are connected by earrings 9 to axles 10 fixed in slider 11. Air through flexible pipelines 12 is supplied to the cavity of the pneumatic cylinders through the receiver 13 and the quick exhaust valve 14. Air supply and discharge is provided by means of distributors 15 controlled from the press apparatus commands. The slider is located in the guides of the frame and through the heel is connected to a screw 16 having a non-self-locking thread and passing through the nut. A flywheel 17 is fixed at the upper end of the screw. The screw mechanism of the press is equipped with a brake 18, and the crank mechanism has a brake 19. The press is equipped with a mechanism for adjusting the interstamp space in the form of a wedge table 20.

Пресс работает следующим образом. В исходном положении пневмоцилиндры 7 находятся вверху и поршни упираются в верхнюю крышку пневмоцилиндров. При этом ползун и винтовой механизм также находятся в верхнем положении. При включении муфты и одновременном отключении тормозов 18 и 19 от связанного с электродвигателем маховика 3 приводится во вращение кривошипный вал 5, в результате чего шатуны 6 через цилиндры и их штоки, соединенные серьгами 9 с цапфами 10, передают движение ползуну 11. Одновременно с подачей воздуха в муфту и тормоз с помощью клапанов 14 и распределителей 15 от ресивера 13 обеспечивается подача воздуха в верхнюю полость пневмоцилиндров и быстрый выхлоп его из нижних полостей. При движении ползуна, соединенный с ним винт 16 также перемещается вниз поскольку он находится в зацеплении с неподвижной гайкой 2 и имеет несамотормозящую резьбу и раскручивается вместе с закрепленным на нем маховиком 3. При повороте кривошипного вала на угол, близкий к 85^o, цилиндры приобретают максимальную скорость, которая при дальнейшем повороте кривошипного вала снижается. С этого момента поршни пневмоцилиндров отходят от крышек и их перемещение вдоль цилиндров идет под действием силы тяжести на ползунно-винтовой механизм, а также под действием давления сжатого воздуха, который в зависимости от требуемой величины кинетической энергии может подаваться или не подаваться в пневмоцилиндры. Ползун движется равноускоренно вниз. К моменту штамповки подвижные части приобретают наибольшую кинетическую энергию поступательного и вращательного движения. После штамповки подъем ползуна осуществляется кривошипно-шатунным механизмом, а также с помощью пневмоцилиндров, в нижнюю полость которых по сигналу от команд аппарата подается сжатый воздух, а из верхних полостей обеспечивается его выхлоп. При достижении кривошипным валом угла 360^o включается муфта 4 и выключается тормоз 19. К этому моменту поршни пневмоцилиндров подходят и крайнему верхнему положению, упираются в крышки пневмоцилиндров и включатся тормоз винтового механизма 18.Press works as follows. In the initial position, the pneumatic cylinders 7 are at the top and the pistons abut against the upper cover of the pneumatic cylinders. In this case, the slider and the screw mechanism are also in the upper position. When the clutch is turned on and the brakes 18 and 19 are simultaneously disconnected from the flywheel 3 connected to the electric motor, the crank shaft 5 is rotated, as a result of which the connecting rods 6 through the cylinders and their rods connected by the earrings 9 to the pins 10 transmit the movement to the slider 11. At the same time as the air supply in the clutch and brake with the help of valves 14 and distributors 15 from the receiver 13, air is supplied to the upper cavity of the pneumatic cylinders and its quick exhaust from the lower cavities. When the slider moves, the screw 16 connected to it also moves downward since it is meshed with the fixed nut 2 and has a non-self-locking thread and untwists with the flywheel 3 attached to it. When the crank shaft is turned at an angle close to 85 ^o , the cylinders acquire the maximum speed, which decreases with further rotation of the crank shaft. From that moment, the pistons of the pneumatic cylinders move away from the caps and their movement along the cylinders is effected by gravity on the slide-screw mechanism, as well as under the pressure of compressed air, which, depending on the required kinetic energy, may or may not be supplied to the pneumatic cylinders. The slider moves equally accelerated down. By the time of stamping, the moving parts acquire the greatest kinetic energy of translational and rotational motion. After stamping, the slider is raised by a crank mechanism, as well as by pneumatic cylinders, into the lower cavity of which compressed air is supplied by a signal from the apparatus commands, and its exhaust is provided from the upper cavities. When the crank shaft reaches an angle of 360 ^{o, the} clutch 4 is turned on and the brake 19 is turned off. At this point, the pistons of the pneumatic cylinders are also at their highest position, abut against the caps of the pneumatic cylinders and the brake of the screw mechanism 18 is engaged.

Для работы пресса необходимо, чтобы длина рабочей части силового цилиндра 7 составляла величину
L 1,5•R + H,
где L длина цилиндра, R радиус кривошипа, H высота поршня пневмоцилиндра. Этот размер цилиндра обеспечивает достижение высокой скорости ползуна 11 к моменту штамповки и исключает удар поршня в верхнюю крышку цилиндра при максимальном коэффициенте отражения, т.е. при холодном соударении штампов.For the operation of the press, it is necessary that the length of the working part of the power cylinder 7 is equal to
L 1,5 • R + H,
where L is the length of the cylinder, R is the radius of the crank, H is the height of the piston of the pneumatic cylinder. This cylinder size ensures the high speed of the slider 11 at the time of stamping and eliminates the impact of the piston in the upper cylinder cover with a maximum reflection coefficient, i.e. with cold impact dies.

Экономический эффект от внедрения изобретения получается за счет упрощения конструкции, повышения производительности и увеличения эксплуатационных возможностей пресса при дозировании кинетической энергии рабочих органов. The economic effect of the introduction of the invention is obtained by simplifying the design, increasing productivity and increasing the operational capabilities of the press when dosing the kinetic energy of the working bodies.

Claims

A screw press comprising a slider mounted in the guides of the bed, a screw connected to the slide, jointed by a non-self-locking thread with a nut fixed in the bed, a flywheel, a power drive and power cylinders rigidly connected to the screw, characterized in that the power drive is made in the form of a crank mechanism, the connecting rods of which are pivotally connected to controlled power cylinders installed in the guides, the piston rods of the cylinders are connected by axles with a slider, while the length of the working part of the power cylinders is determined ratio: L = 1,5R + H, where L is the length of the working part of the cylinders, R is the radius of the crank, N is the height of the piston.