Винтовой пресс двойного действия

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическиМ Республик(22) Заявлено 261079 (21) 2833228/25-27с присоединением заявки йо(51)М. Кд,ЗВ 30 В 1/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 150881 фи А.В.Сафонов, В.П.Лобозов, С.П.Горбач, Е.П.Щ нькозйВ,И.Мякиненкон, А.П,Носон, И.Я.Перепечип и О,И.Тумарис(72) Авторы изобретения Московское ордена Ленина, ордена Октябрьской Революцни и ордена Трудового Красного Знамени высшее Техническоеучилище имН.Э.Баумана(54) ВИНТОВОЙ ПРЕСС ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборудования для обработки давлением.Известен винтовой пресс двойного действия, содержащий смонтированный с воэможностью вращения в станине винт с маховиком, расположенный в направляющих станины наружный,полэун с двумя внутренними полостями, в одной из которых расположена взаимодействующая с винтом гайка, корпус которой жестко связан с полым видом, сочлененным с гайкой внутреннего полэуна,расположенной в другой внутренней полости наружного полэуна 1.Однако этот винтовой пресс имеет недостаточную надежность и производительность, а также значительные потери 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 нращения в станине винт с маховиком, расположенный в направляющих станины наружный ползун с двумя ннутренними полостями, в одной иэ которых расположена взаимодействующая с винтом гайка, корпус которой жестко связан сполым винтом, сочленным с гайкойвнутреннего ползуна, расположеннойв другой внутренней полости наружного полэуна, снабжен установленными на станине упругими ограничителями и взаимодействующей с ними подвижной поперечиной с внутренней винтовой нарезкой, а также направляющимиподвижной поперечины, на наружной понерхности корпуса гайки выполненанарезка, сочленная с винтовой нарезкой подвижной поперечины, причемнапранление последней нарезки противоположно направлениюнарезки гайки наружного ползуна. При этом упругие ограничителимогут быть выполнены в виде гидроцилиндров, соединенных трубопроводамис акумуляторами, либо в виде пружин.В упомянутых трубопроводах могутбыть параллельно установлены обратный клапан, предохранительный клапан и дроссель.Указанные направляющие подвижной З 0 поперечины могут быть расположеныкак на станине, так к на наружномполэуне,На фиг. 1 изображен винтовой пресс,Общий .вкд, в разрезе; на фиг, 2схема прямого подсоединения гкдроцклкндров ограничителей к аккумулятору,на фиг. 3 - установка ограничителейпружин, вариант; на фкг. 4 - подсоединение гидроцилиндров к аккумуляторучерез клапаны и дроссель вариант.Винтовой пресс состоит иэ станины1, в направляющих которой установленнаружный полэун 2, связанный черезподпятник 3 и подшипник 4 с корпусом5 гайки 6, которая свинчивается свинтом 7, установленным в подпятнкке.8 и подшипнике 9 станины пресса, 15На верхней части винта 7 жесткозакреплен маховик 10, а на нижнейчасти корпуса 5 гайки 6 выполнен полый винт 11 с проходом для винта 7.Полый винт 11 свинчивается с гайкой12, установленной во внутреннем полэуне 13. Корпус 5 гайки 6 связан резьбовой нарезкой с подвижной поперечиной 14, которая может перемещаться внаправляющих 15, установленных настанине пресса. Эти направляющие могут быть также установлены и на наружном полэуне (не показаны).На станине 1 пресса установленыограничители в виде гидроцилиндров16, которые трубопроводом 17 связаныс гидропневматическим аккумулятором18. Вместо этих гкдроцклиндров могутбыть установлены и другие узлы, которые также выполняют роль упругихограничителей, например смонтирован- "5ные на кронштейнах 19 пружины 20 сопорными площадками 21. Гидроцилиндры16 могут быть связаны с аккумуляторомнапрямую или через обратный клапан22, предохранительный клапан,23 и 4дроссель 24, На наружном и внутреннем ползунах, а также столе пресса,закреплен рабочий инструмент 25-27.Винтовой пресс работает следующим,образом.45 Перед началом включения привода маховика 10 (прквод может быть выполнен любым от электродвигателей гидромоторов и т,п.) подвижные части находятся в крайнем верхнем положе" нии, подвижная поперечина 14 относительно корпуса 5 гайки 6 - в крайнем положении. Цилиндры 16 подсоеди нены к аккумулятору 18 и штоки цилиндров находятся в крайнем положе нии. Маховик 10 заторможен (тормоз не показан и мажет быть выполнен любой известной конструкции).При включении привода маховик 10 и связанный вместе с ним винт 7начинают вращаться. Гайка 6 заторможена от вращения и поэтому она к вместе с ней ползуны 2 и 13 начинают ускоренно перемещаться вниз, накапливая совместно с винтом и маховиком ккнематкческую энергию вращательного и поступательного движения,При подходе наружного полэуна 2на э.аданное расстояние да крайнегонижнего положения подвижная поперечина 14 упирается в штоки гидроцилиндров 16, которые оказываютсопротивление перемещению поперечины.Под действием усилия, развиваемогогидроцилкндрами в резьбовых соединени.ях гайки 6 и винта 7 к корпуса 5 иподвижной поперечины 14 возникаюткрутящие моменты, направленные в сторону вращения винта 7,Момент в резьбе между гайкой 6 ивинтом 7 равенМ= Г 2 Игде й -средний диаметр резьбы винтаЙ,( -угол наклона резьбы винта 7;Г -усилие развиваемое гкдрацилиндрами 16,Момент в резьбе между корпусом 5к подвижной поперечкной 14 равенЙ 2.1 = Г- " усЛ 2Ргде Й - средний диаметр резьбы кар 2пуса 5;с( - угол наклона резьбы корпуса 5,Суммарный момент, действующий накорпус 5 к гайку 6ду22Под действием крутящего момента Мкорпус 5 к гайка 6 ускоренно разгоняется в направлении вращения винта 7.Скорость перемещения наружногоползуна 2 уменьшается к определяетсявыражениемгде Ю( - угловая скорость вращениявинта 7;й- угловая скорость вращениягайки 6;Ь - ход резьбы винта 7.Подвижная поперечина 14 перемещается вниз со скоростьюЫ Ьг3=М)-Уг) Я ф 2 гтркЖидкость из цилиндров 16 вытесняется по трубопроводу 17 в аккумулятор 18.С увеличением скорости Юг вращения гайки 6 скорость перемещения поперечины 14 уменьшаетсяЪЦ)д =" и+,Скорость перемещения поперечины 14 становится равной нулю,В дальнейшем поперечина 14 перемещается вверх под действием усилия гкдроцклиндров 16, Прк этом аккумулятор 18 возвращает для разгона гай 854740ки б накопленную энергию на первом этапе хада разгона.Происходит дальнейший разгон гайки б до угловой скорости(И= И 1(, при этом наружный ползун 2 останавливается, так как его скорость Ч = О, и в этот момент происходит смыкание штампов 25 и 27, что обеспечивается регулированием начала соприкоснове" ния поперечины 14 и штоков гидроцилиндров 16 или изменением давления в аккумуляторе 18, и, следовательно, усилия Г.Таким образом, смыкание штампов происходит при нулевой или близкой к нулевой скорости иолзуна 2, что ликвидирует ударные нагрузки и отскок 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 любой известной конструкции, которые обеспечивают сопротивление перемещению поперечины 14 в конце хода разгона подвижных частей пресса.В качестве такого упругого элемен."а 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 обрат" ный клапан 22, перестраиваемый предохранительный клапан 23 и дроссель 24. Это использование схемы соединения гидроцилиндров 16 ограничителей и аккумулятора 18, снижает давление в последнем до значения, достаточного для подъема поршня и штока гидроцилиндров 16.Во время хода деформированиягайка б и корпус 5 вращаются совместно с винтом 7. Подвижная поперечина 14 перемещается вверх и выходит иэ 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 б, что обес 4 иечивает смыкание полостей штампов 25 и 27.После того, как подвижные части полностью используют кинематическую энергию на деформирование заготовки маховик 10 реверсируется.приводом. Полый иолзун 13 переводится в крайнее нижнее положение относительно наружного ползуна 2, поперечина 14 опускается в крайнее положением, и оба иолзуна поднимаются вверх. Все механизмы занимают исходные положения и винтовой пресс готов к выполнению следующего циклаЭффективность использования винто, вого пресса двойного действия достигается повышением эффективности и надежности, его работы. формула изобретенияЧ1. Винтовой пресс двойного действия, содержащий смонтированный с возможйостью вращения в станине винт смаховиком, расположенный в направляющих станины наружный полэун с двумявнутренними полостями, в одной изкоторых расположена взаимодействующаяс винтом гайка, корпус которой жесткосвязан с полым винтом, сочленным сгайкой внутреннего ползуна, расположенного в другой внутренней полостинаружного ползуна, о т л и ч а ю25,щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД, производительности и надежности, он снабжен установленными настанине упругими ограничителями ивзаимодействующей с ними подвижнойпоперечиной с внутренней винтовой нарезкой, а также направляющими подвижной поперечины, на наружной поверхности корпуса гайки выполнена нарезка, сочленная с винтовой нарезкойподвижной поперечины, причем направление последней нарезки противоположно направлению нарезки наружного ползуна.2. Пресс ио п, 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, упругие ограни 4 О чители выполнены в виде гидроцилиндров, соединенных трубопроводом с аккумулятором,3. Пресс по и. 2, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что он снабжен обрат 45 ным и предохранительным клапанами идросселем, установленными. параллельно в трубопроводе между гидроцилиндрами и аккумулятором,4. Пресс по и. 1, о т л и ч а юЯщ и й с я тем, что упругие ограничители выполнены в виде пружин.5, Пресс ио п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что направляющиеподвижной поперечины установлены на55 станине пРесса.б, Пресс по п, 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что направляющиеподвижной поперечины установлены нанаружном ползуне.Источники информации,60 принятые во внимание ири экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 573373, кл. В 30 В 1/18, 07.07.75.