МУФТА КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО ПРЕССА
COUPLING OF CRANK-CONROD PRESS

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводу фрикционных муфт кривошипно-шатунных прессов, преимущественно с дисковой рабочей поверхностью.
Известна конструкция пневматических приводов муфт [Кузнечно-штамповочное оборудование: учебник для ВУЗов / А.Н. Банкетов и др., под ред. А.Н. Банкетова. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1982, §3.3, с.62-69], имеющих опорные диски, диафрагмы, подводящие головки, которые работают таким образом, что при впуске воздуха мембрана смещает нажимной диск, вставки зажимаются между опорными нажимными дисками, благодаря чему возникает момент трения.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков является привод фрикционной муфты [а.с. СССР №666328, заявка №2338338/25-27 от 22.03.76, опубл. 05.06.79, бюл. №21 / А.В. Новиков, В.В. Корнилов, В.В. Каржан, А.Г. Крупенко. Фрикционная муфта], содержащий маховик с корпусом, имеющим окна на цилиндрической поверхности и смонтированный в нем ведущий опорный диск, взаимодействующий через фрикционные накладки с ведомым диском, имеющим отверстия, при этом с целью повышения службы путем снижения тепловой напряженности снабжен дефлекторами, закрепленными на торцах ведомого диска, а маховик имеет ступицу и обод, жестко связанные между собой радиально расположенными ребрами, а последние выполнены в виде вентиляторных лопаток. Таким образом муфта содержит опорный и ведомый диски.
Недостатком данного привода является необходимость использования двух энергоносителей: электрической энергии, энергии сжатого воздуха (пневматической), низкий КПД, возможность выброса масляных паров в атмосферу цеха, большой шум при выхлопе из пневмоцилиндров.
Изобретение направлено на повышение быстродействия при обеспечении большого усилия, равномерно передаваемого на площадь нажимного диска, а также на обеспечение синхронизации движения всех модулей.
Это достигается тем, что в приводе муфты кривошипно-шатунного пресса, содержащей опорный и ведомый диски, согласно изобретению в муфту вводят привод перемещения нажимного диска, который выполнен в виде модулей, каждый из которых содержит шток, установленный с возможностью поступательного перемещения, кроме того, с одной стороны штоков установлен нажимной диск, а с другой к штокам присоединен механизм преобразования движения и редуктор, на котором установлены валы с торцевыми роторами, а для охвата общей цепью всех модулей на выходном валу привода перемещения нажимного диска установлены звездочки, а торцевые роторы снабжены шлицевыми соединениями и пружинами сжатия, которые установлены между роторами и шлицевым выходным валом, а также тормозными накладками.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, на которых: на фиг.1 изображен заявленный привод муфты пресса, на фиг.2 изображена кинематическая схема одного из модулей привода в режиме тормоза, на фиг. 3 изображена кинематическая схема одного из модулей привода в рабочем режиме.
Привод муфты пресса включает в себя маховик 1, на котором закреплен опорный диск 2 и крышка 3. Крышка закреплена с помощью шпилек 4. Маховик на валу установлен консольно, вращение валу передается ведомым диском 5, расположенным на шлицах вала. В диске 5 установлены фрикционные вставки 6 из материала типа ретинакса или ферродо. Также имеется нажимной диск 7. Нажимной диск имеет кольцевую выемку, стойку 8, которая установлена на станине пресса. На стойке закреплены внешние 9 и внутренние 10 кольцевые статоры, которые через воздушный зазор связаны с дисковым ротором 11, установленным на валах 12 модульных приводов, в состав которых входят редуктор и преобразователь крутящего момента, которые размещены в корпусе 13. Нажимной диск 7 направляется и фиксируется по шлицам 14 и движется благодаря выдвижению штоков 15 приводов. Кроме того, по периферии маховика 1 и нажимного диска 7 установлены пружины 16. Для обеспечения принудительной фиксации каждый модуль снабжен тормозными накладками 17, установленными на стержнях 18, которые прикреплены к ротору 11. В центре стойки 8 и крышки 3 имеются отверстия для обслуживания муфты. Шток 15 перемещается в поступательных направляющих 19, имеет внутреннюю резьбу 20, которая через тела качения - шары 21 - взаимодействует с ходовым винтом 22, который установлен на одном валу 23 с зубчатым колесом 24 с внутренним зацеплением. Внутри корпуса модуля закреплено зубчатое колесо 25 с внутренним зацеплением. Ротор 11 вращает шестерню 26 внешнего зацепления, которая закреплена на одном валу 12 в подшипнике 27 с ротором. Между колесами 24 и 25 с одной стороны и 26 с другой стороны установлено несколько сателлитов в водиле 28. Каждый из сателлитов представляет собой зубчатый блок 29 из двух шестерен, которые вращаются на валах 30 в подшипниках 31 водила. Кроме этого, вал ротора выполнен в виде шлицевого соединения со шлицами 32, на этом же валу установлен диск 33, между диском и ротором установлены пружины сжатия 34. Также на корпусе модуля установлены обоймы 35 с подшипниками 36 большого диаметра. На валу 23 для синхронизации работы всех модулей установлены звездочки 40 с цепью 41. Это позволяет обеспечить одинаковую степень выдвижения штоков, даже если один или несколько торцевых роторов с редукторами вследствие каких-либо причин выйдут из синхронизма.
Привод муфты пресса работает следующим образом: в тормозном режиме все пружины 34 прижимают ротор 11 со стержнями 18 и накладками 17 к корпусу 13 модуля. Таким образом выходной вал редуктора и, следовательно, все валы редуктора и винт заторможены, диск 7 отведен от накладки 6, муфта в нерабочем состоянии. Для работы модуля включаются статоры 9 и 10, возникает осевая сила, которая прижимает ротор 11 к статорам, при этом штатный воздушный зазор обеспечивается контактом внешних сторон 37 тормозных накладок с левым кольцом 38 (фиг.2, 3) подшипника 36, при этом вся конструкция ротора вращается в этом подшипнике, обеспечивается штатный воздушный зазор, пружины 34 растянуты, при этом пазовая втулка 39 перемещается по шлицам 32 вала ротора 12.
Данная конструкция по сравнению с известными аналогами имеет следующие технико-экономические преимущества:
1) отсутствует надобность в сжатом воздухе;
2) наличие нескольких модулей, например 6, приводит к распространению эффективной площади воздушного зазора по всей поверхности внешнего и внутреннего статоров, что обеспечивает равномерность возникновения больших усилий, передаваемых на площадь нажимного диска - минимум 6 точек контакта;
3) в состав привода не входит ременная передача, что также увеличивает быстродействие из-за сочетания с модульностью и минимальной длиной кинематических цепей;
4) поскольку для включения муфты и разгона ведомых частей за короткое время необходим момент, значительно меньший, чем расчетный, взятый из условия преодоления полезного сопротивления, то появляется возможность управления включением с помощью задания некоторого оптимального закона включения статоров, при этом данный закон может быть непрерывным, а не двухступенчатым, который обычно применяется в пневматических приводах;
5) возможность введения регулирования рабочего момента приводит к уменьшению динамического момента в валопроводах, что повышает надежность пресса в целом.