RU2193971C2 - Screw press - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; applicable in designs of presses with screw actuating mechanism. SUBSTANCE: installed in bed guides is slide connected with screw non-self-braking mechanism. It is formed by nut and screw secured in slide. Screw end face carries disc with friction members fastened thereto. Driving flywheel connected with electric motor is installed coaxially to said screw. Working flywheel is located coaxially to driving flywheel for possible engagement which is realized by electromagnetic field set up by coils connected with DC source. Secured to working flywheel is cylinder with plunger engageable with disc frictional members. Return cylinders connected with slide are fastened to bed. Driving flywheel may be connected with electric motor by means of belt transmission. Coils may be installed on external side of working flywheel or on internal side of driving flywheel. EFFECT: higher reliability of press and its prevention against overloading. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов с винтовым исполнительным механизмом. The invention relates to mechanical engineering, namely to the design of presses with a screw actuator.

Известен винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный с винтовым несамотормозящимся механизмом, оборудованным закрепленной в ползуне гайкой и винтом, несущим на своем торце диск с закрепленными на нем фрикционными элементами, расположенный соосно винту и связанный с электродвигателем ведущий маховик, цилиндр с плунжером, установленным с возможностью взаимодействия с фрикционными элементами диска, рабочий маховик, расположенный соосно ведущему маховику с возможностью взаимодействия с ним, и возвратные цилиндры, закрепленные на станине и связанные с ползуном (SU 740527, 15.06.1980, В 30 В 1/18). Known screw press containing a bed, in the guides of which a slider is installed, connected with a non-self-locking screw mechanism, equipped with a nut fixed to the slider and a screw, bearing a disk with friction elements fixed to it, located coaxially to the screw and leading a flywheel connected to the electric motor, cylinder with a plunger mounted to interact with friction elements of the disk, a working flywheel located coaxially with the leading flywheel with the ability to interact with it, and return cylinders mounted on a bed and connected with a slider (SU 740527, 06/15/1980, 30 V 1/18).

Недостатком известной конструкции пресса является сложность системы быстрого отключения муфты при достижении заданной величины усилия деформирования, что приводит к работе пресса с увеличенными значениями усилия штамповки, т.е. с перегрузкой. A disadvantage of the known press design is the complexity of the quick disconnect system of the clutch when a predetermined strain force is reached, which leads to the operation of the press with increased stamping forces, i.e. with overload.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности пресса и предохранение его от перегрузок. The technical problem to which the invention is directed is to increase the reliability of the press and protect it from overloads.

Для решения поставленной задачи известный винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный с винтовым несамотормозящимся механизмом, образованным закрепленной в ползуне гайкой и винтом, несущим на своем торце диск с закрепленными на нем фрикционными элементами, расположенный соосно винту и связанный с электродвигателем ведущий маховик, цилиндр с плунжером, установленным с возможностью взаимодействия с фрикционными элементами диска, рабочий маховик, расположенный соосно ведущему маховику с возможностью взаимодействия с ним, и возвратные цилиндры, закрепленные на станине и связанные с ползуном, согласно изобретению снабжен катушками, соединенными с источником постоянного тока, ведущий и рабочий маховики установлены с возможностью взаимодействия между собой посредством электромагнитного поля, образованного упомянутыми катушками, а цилиндр закреплен на рабочем маховике. To solve this problem, a well-known screw press containing a bed, in the guides of which there is a slider connected with a non-self-locking screw mechanism, formed by a nut fixed to the slider and a screw, bearing a disc with friction elements fixed to it, located coaxially to the screw and connected to the electric motor master flywheel, cylinder with a plunger installed with the possibility of interaction with friction elements of the disk, working flywheel, located coaxially with the leading flywheel with possible According to the invention, it is provided with coils connected to a direct current source, the driving and working flywheels are mounted to interact with each other by means of an electromagnetic field formed by the said coils, and the cylinder is fixed to working flywheel.

Ведущий маховик связан с электродвигателем посредством ременной передачи. The leading flywheel is connected to the electric motor via a belt drive.

Катушки могут быть установлены на внешней стороне рабочего маховика или на внутренней стороне ведущего маховика. Coils can be mounted on the outside of the working flywheel or on the inside of the drive flywheel.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общей вид пресса в разрезе. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the press in section.

Пресс содержит станину 1, в направляющих 2 которой установлен ползун 3 с закрепленной в нем гайкой 4. Последняя образует винтовую несамотормозящую винтовую пару с винтом 5, установленным посредством подпятника 6 в станине 1. На верхнем конце винта 5 закреплен диск 7, несущий фрикционные накладки 8. Диск 7 размещен внутри рабочего маховика 9 с установленным на нем цилиндром 10, плунжер 11 которого взаимодействует с фрикционными накладками 8. Диск 7, рабочий маховик 9 и плунжер 11 образуют фрикционную однодисковую муфту. Соосно рабочему маховику 9 установлен ведущий маховик 12, связанный ременной передачей 13 с электродвигателем 14. На внутренней стороне ведущего маховика 12 смонтированы катушки 15, питаемые током от источника постоянного тока (на фигуре не показан). К станине 1 закреплены цилиндры возвратного хода 16, которые своими штоками взаимодействуют с ползуном 3. The press contains a frame 1, in the guides 2 of which a slider 3 is installed with a nut 4 fixed therein. The latter forms a non-self-locking screw screw pair with a screw 5 installed by a thrust bearing 6 in the frame 1. A disk 7 is mounted on the upper end of the screw 5, bearing friction pads 8 The disk 7 is placed inside the working flywheel 9 with a cylinder 10 mounted on it, the plunger 11 of which interacts with the friction linings 8. The disk 7, the working flywheel 9 and the plunger 11 form a friction single-disk clutch. Coaxial to the working flywheel 9, a leading flywheel 12 is mounted, connected by a belt drive 13 with an electric motor 14. On the inner side of the leading flywheel 12, coils 15 are mounted, powered by a current from a direct current source (not shown in the figure). To the bed 1 are fixed return cylinders 16, which with their rods interact with the slider 3.

Пресс работает следующим образом. В исходном состоянии ползун 3 находится в крайнем верхнем положении, электродвигатель вращает ведущий маховик, катушки которого питаются током от источника постоянного тока. Благодаря взаимодействию электромагнитного поля катушек и возникающего вследствие электромагнитной индукции электромагнитного поля вихревых токов в рабочем маховике, последний также вращается с угловой скоростью, близкой к угловой скорости ведущего маховика. Давление в цилиндре отсутствует, в связи с чем фрикционная муфта отключена и диск 7 не вращается; его положение фиксируется тормозом (не показан). Press works as follows. In the initial state, the slider 3 is in its highest position, the electric motor rotates the drive flywheel, the coils of which are powered by a current from a direct current source. Due to the interaction of the electromagnetic field of the coils and the eddy currents resulting from the electromagnetic induction of the electromagnetic field in the working flywheel, the latter also rotates at an angular speed close to the angular velocity of the leading flywheel. There is no pressure in the cylinder, and therefore the friction clutch is disconnected and the disk 7 does not rotate; its position is fixed by a brake (not shown).

При включении пресса тормоз растормаживает винт 5 с диском 7, а в цилиндр 10 подается жидкость высокого давления, воздействующая на плунжер 11. Происходит фрикционное сцепление диска 7 с рабочим маховиком 9 и его вращение с угловой скоростью, равной угловой скорости рабочего маховика. С винта 5 свинчивается гайка 4, и ползун 3 перемещается вниз, совершая ход приближения. При соприкосновении верхнего штампа, установленного на ползуне 3, с заготовкой начинается рабочий ход, в процессе которого происходит формоизменение заготовки за счет кинетической энергии, накопленной рабочим маховиком 9. Во время рабочего хода скорость рабочего маховика 9 падает. В результате электромагнитной индукции, вызванной электромагнитным полем катушек, возникает вращающий момент, разгоняющий рабочий маховик 9 и тормозящий ведущий маховик 12. Таким образом, деформирование заготовки осуществляется как за счет кинетической энергии рабочего маховика, так и воздействием на заготовку вращающего момента. When the press is turned on, the brake brakes the screw 5 with the disk 7, and a high-pressure fluid is applied to the cylinder 10, which acts on the plunger 11. Friction engagement of the disk 7 with the working flywheel 9 and its rotation with an angular speed equal to the angular speed of the working flywheel. The nut 4 is screwed from the screw 5, and the slider 3 moves downward, making the approach move. When the upper stamp mounted on the slider 3 comes into contact with the workpiece, the working stroke begins, during which the workpiece is shaped by the kinetic energy accumulated by the working flywheel 9. During the working stroke, the speed of the working flywheel 9 drops. As a result of electromagnetic induction, caused by the electromagnetic field of the coils, a torque arises, accelerating the working flywheel 9 and braking the leading flywheel 12. Thus, the workpiece is deformed due to the kinetic energy of the working flywheel and the action of the torque on the workpiece.

Энергия, затраченная на формоизменение деформируемого металла, определяется в основном потерей кинетической энергии рабочего маховика, которая выбирается для данного типоразмера пресса по наибольшей типовой поковке. При штамповке такой поковки происходит полная остановка рабочего маховика и ползуна, фрикционная муфта отключается и винт отсоединяется от рабочего маховика. Одновременно включаются цилиндры возвратного хода 16, которые возвращают ползун 3 в исходное положение, которое фиксируется тормозом. Вращающий момент электромагнитной муфты разгоняет рабочий маховик, а электродвигатель 14 - ведущий маховик. Цикл заканчивается, когда угловые скорости ведущего и рабочего маховиков достигают номинальной величины. The energy spent on shaping the wrought metal is determined mainly by the loss of the kinetic energy of the working flywheel, which is selected for a given size of the press for the largest typical forging. When stamping such a forging, the working flywheel and slider are completely stopped, the friction clutch is disconnected and the screw is disconnected from the working flywheel. At the same time, the return cylinders 16 are turned on, which return the slider 3 to its original position, which is fixed by the brake. The torque of the electromagnetic clutch accelerates the working flywheel, and the electric motor 14 leads the flywheel. The cycle ends when the angular speeds of the leading and working flywheels reach the nominal value.

Дозирование кинетической энергии пресса, потребной для совершения заданной технологической операции штамповки, возможно путем изменения угловой скорости ведущего маховика. Другим способом дозирования может быть использование системы быстрого отключения фрикционной муфты, например, с помощью известных датчиков угловых скоростей, подключенных к рабочему маховику, которые дают команду на отключение фрикционной муфты. Dosing of the kinetic energy of the press required to perform a given technological stamping operation is possible by changing the angular velocity of the leading flywheel. Another method of dispensing can be the use of a quick-disconnect system for a friction clutch, for example, using known angular velocity sensors connected to a working flywheel that give a command to disconnect a friction clutch.

В отличие от известного в заявляемом прессе исключается поломка пресса в случае несрабатывания фрикционной муфты. Кроме того, система быстрого отключения фрикционной муфты может быть исключена или существенно упрощена вследствие замедления скорости вращения рабочего маховика. In contrast to the known in the claimed press, the breakage of the press in the event of failure of the friction clutch is excluded. In addition, the quick disconnect system of the friction clutch can be eliminated or significantly simplified due to the slowdown of the working flywheel.

Claims (4)

1. Винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный с винтовым несамотормозящимся механизмом, образованным закрепленной в ползуне гайкой и винтом, несущим на своем торце диск с закрепленными на нем фрикционными элементами, расположенный соосно винту и связанный с электродвигателем ведущий маховик, цилиндр с плунжером, установленным с возможностью взаимодействия с фрикционными элементами диска, рабочий маховик, расположенный соосно ведущему маховику с возможностью взаимодействия с ним, и возвратные цилиндры, закрепленные на станине и связанные с ползуном, отличающийся тем, что он снабжен катушками, соединенными с источником постоянного тока, ведущий и рабочий маховики установлены с возможностью взаимодействия между собой посредством электромагнитного поля, образованного упомянутыми катушками, а цилиндр закреплен на рабочем маховике. 1. A screw press containing a bed, in the guides of which a slider is mounted, connected with a non-self-locking screw mechanism, formed by a nut fixed in the slider and a screw, bearing a disk with friction elements fixed to it, located coaxially to the screw and connected to the electric motor by the leading flywheel, a cylinder with a plunger installed with the possibility of interaction with the friction elements of the disk, a working flywheel located coaxially with the leading flywheel with the possibility of interaction with it, and return cylinders mounted on a bed and connected to a slider, characterized in that it is equipped with coils connected to a direct current source, the driving and working flywheels are installed to interact with each other by means of an electromagnetic field formed by the said coils, and the cylinder is mounted on the working flywheel. 2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что ведущий маховик связан с электродвигателем посредством ременной передачи. 2. Press according to claim 1, characterized in that the drive flywheel is connected to the electric motor by means of a belt drive. 3. Пресс по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что катушки установлены на внешней стороне рабочего маховика. 3. Press according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the coils are installed on the outside of the working flywheel. 4. Пресс по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что катушки установлены на внутренней стороне ведущего маховика. 4. Press according to any one of paragraphs. 1 and 2, characterized in that the coils are installed on the inner side of the drive flywheel.