РОТОРНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС
ROTARY HYDRAULIC PRESS

Изобретение относится к машиностроению, а именно к роторным машинам, выполняющим технологические операции вытяжки, штамповки, свертки, калибровки и им подобные операции, требующие значительных усилий при их осуществлении.
Известны гидравлические прессы для выполнения аналогичных операций, в которых привод основного исполнительного органа (ползуна) осуществляется штоком с поршнем, размещенных в рабочем гидравлическом цилиндре. Подача масла в гидроцилиндр осуществляется от насосной станции. Ползун прикрепляется болтами к нижнему торцу штока цилиндра и имеет на станине направляющую планку, предотвращающую поворот ползуна со штоком вокруг вертикальной оси. Для подачи заготовок в рабочую зону пресс оснащен шиберным устройством (В.И.Горяйнов, Е.И.Лытников «Холодно-штамповочное оборудование и его наладка». М., «Высшая школа», 1988 г., стр.143).
Преимуществом гидравлического пресса является большие возможности получения значительных рабочих усилий.
Недостатком рассматриваемого гидравлического пресса являются применение в нем тяжелого ползуна, ограничивающего вращение штока, и при его автоматизации шиберного устройства. Эти механизмы не позволяют увеличить производительность пресса, так как при его работе от указанных узлов возникают инерционные силы.
Известно оборудование для выполнения аналогичных операций, где увеличение производительности осуществляется применением роторной схемы транспортирования изделий в процессе их обработки (патент РФ на полезную модель №96815, опубл. 20.08.2010 г.).
Это достигается в кривошипно-шатунном прессе расположением на ползуне и опорном столе вращающихся опор для крепления инструмента и соединенных между собой валиком, жестко закрепленным одним концом в одной из опор.
Недостатком данного роторного пресса является сложная по конструкции вращающаяся опора, которая при больших технологических усилиях резко возрастает из-за увеличения габаритов упорного подшипника. Тяжелым и сложным по конструкции является и ползун. Все это увеличивает инерционные силы при работе и ограничивает число ходов пресса и его производительность. Кроме этого расположение валика, соединяющего вращающиеся опоры по центру вращения опор, затрудняет, при значительных поперечных габаритах инструментального блока, ориентировать его на малом диаметре.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение является разработка конструкции пресса, объединяющей преимущества гидравлического пресса и кривошипно-шатунного роторного пресса.
Технический результат, полученный от изобретения, заключается в повышении производительности гидравлического пресса и возможности его использования в автоматических линиях, выполняющих несколько технологических операций.
Указанный технический результат достигается тем, что в роторном гидравлическом прессе, содержащем станину, гидроцилиндр со штоком, выполненным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, вращающиеся верхнюю и нижнюю опоры, соединенные валиком, и опорный стол, верхняя опора выполнена в виде диска и жестко закреплена на штоке гидроцилиндра, выполненном с возможностью вращения с верхней опорой при передаче вращения от нижней опоры через валик.
Верхняя опора выполнена за одно целое со штоком гидроцилиндра.
Валик размещен эксцентрично относительно оси вращения штока гидроцилиндра.
Пресс содержит зубчатые колеса, кинематически связанные с узлами управления гидроприводом штока гидроцилиндра для синхронизации вращения верхней и нижней опор и возвратно-поступательного перемещения штока.
Это уменьшает инерционные силы и дает возможность повысить производительность пресса. Размещение соединительного валика эксцентрично относительно оси вращения штока позволяет располагать рабочий инструмент на меньшем диаметре, что позволяет уменьшить габариты вращающихся частей пресса и расширить его технологические возможности.
Более конкретно устройство гидравлического пресса и его компоновка с транспортными роторами показана на чертежах:
Фиг.1 - общий вид;
Фиг.2 - схема расположения пресса и транспортных роторов.
Пресс состоит из станины 1, гидроцилиндра 2 со штоком 3, вращающихся верхней опоры 4 и нижней опоры 5 для крепления инструментального блока 6, опорного стола 7, зубчатых колес 8, 9 и 10 привода вращения опор. Опоры для передачи вращения между собой соединены валиком 11. При этом валик размещен эксцентрично относительно вращения и освобождает место для размещения блокодержателя 12 инструментального блока на меньшем диаметре. Это уменьшает окружную скорость транспортирования, повышает надежность передачи изделий между инструментальным блоком и захватными органами транспортных роторов.
Верхняя опора 4 выполнена в виде диска и жестко закреплена на штоке. Шток от опоры в процессе работы получает вращательное движение, что позволяет исключить из опоры упорный подшипник и упростить конструкцию верхней опоры. В отдельных случаях верхняя опора может быть выполнена заодно со штоком как единое целое. На верхней опоре установлен пуансон 13, на нижней опоре - блокодержатель с матрицей 14 и приемником готового изделия (не показан). Для загрузки и выгрузки изделий предусмотрено два транспортных ротора 15 и 16.
Работа роторного гидравлического пресса осуществляется следующим образом. Вращение нижняя опора и транспортные роторы получают от электродвигателя (не показан) через зубчатые колеса. Верхней опоре и штоку вращение передается от нижней опоры через валик. Перемещение штока вверх и вниз осуществляется от гидропривода насосной установки (не показана). Возвратно-поступательное перемещение штока обеспечивается подачей жидкости от гидропривода поочередно в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра. При этом за один оборот вращения опор и штока последний выполняет один рабочий ход вниз и обратно вверх от гидропривода.
При работе пресса инструмент вращается по окружности относительно оси штока.
Загрузка рабочей позиции пресса заготовкой производится транспортным ротором 15 при ходе штока с верхней опорой и пуансоном вниз. При обратном ходе вверх изделие снимается с пуансона и остается в приемнике. Из приемника изделие забирается транспортным ротором 16 и сбрасывается в сборник продукции.
Для синхронизации ходов штока и вращения опор пресс снабжен зубчатыми колесами, которые кинематически связаны с узлами управления работой гидропривода.
Применение в роторном гидравлическом прессе вращающихся опор и роторной схемы транспортирования изделий в процессе их обработки позволит создавать автоматы и автоматические линии с гидравлическим приводом основных рабочих машин с высокой производительностью. Расположение соединительного валика эксцентрично относительно оси вращения штока или опоры обеспечивает размещение рабочего инструмента на меньшем диаметре, что значительно сокращает габариты вращающихся частей пресса и расширяет его технологические возможности.