ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПРЕСС-МАХОВИК (ВАРИАНТЫ)

1. Центробежный пресс-маховик, рабочим органом которого является механический накопитель энергии (или маховик), изготовленный из стальной ленты и закрепленный внутри каркаса, отличающийся тем, что функцию каркаса выполняет вертикально стоящая станина, а сам маховик имеет полую конструкцию - с удаленной центральной частью обмотки, витки которой могут свободно скользить относительно друг друга, и что ось вращения маховика повернута на 90° относительно обода и параллельна плоскости намотки ленты, а само кольцо (или обод) имеет форму овала, вытянутого по вертикали и закрепленного в держателях кольца, насажанных на валы вращения, верхний из которых, имея возможность двигаться вверх-вниз, выведен наружу станины и удерживается в верхнем положении с помощью упругого элемента (например, пружины), а нижний вал выходит через ферму станины наружу, где соединяется с электроприводом, в свою очередь, к держателям кольца крепятся стальные плиты, на нижнюю из которых установлена заготовка.
2. Центробежный пресс по п. 1, отличающийся тем, что маховик пресса состоит из двух колец, вставленных друг в друга под углом от 30° до 90°, имеющих общую ось вращения, и что их ленты, пересекаясь в районе полюсов, взаимно чередуются, образуя при этом единую конструкцию.
3. Центробежный пресс по п. 1, отличающийся тем, что заготовку со стальными плитами делают неподвижными, путем установки между ними и кольцом маховика подшипников скольжения, каждый из которых конструктивно выполнен в виде двух металлических дисков и, применительно к нижнему подшипнику скольжения, состоит из наружного (подвижного) диска, объединенного с запрессованной в кольцо полой втулкой и полым валом маховика в единое целое, и внутреннего, неподвижного диска (контактирующего со стальной плитой с заготовкой), который насажен на неподвижную ось, проходящей через полый вал вращения маховика и выходящей наружу станины, где она соединяется с ней посредством скобы, причем вдоль центра этой оси имеется сквозное отверстие, через которое под высоким давлением подается жидкая или газообразная (гелиевая) смазка, проникающая в зазор между дисками и устраняющая трение, в свою очередь, конструкция верхнего подшипника скольжения идентична нижнему подшипнику, только его центральная ось, выходящая наружу станины, соединяется с ней не напрямую скобой, а через скользящий узел, позволяющий оси двигаться вверх-вниз, но при этом не вращаясь.
4. Центробежный пресс по п. 3, отличающийся тем, что заготовка из центра маховика вынесена наружу и располагается между двумя (или более) маховиками, усилие с которых передается на заготовку с помощью двух (или более) силовых балок, между которыми для поддержания верхней балки-траверсы установлены два (или более) гидроцилиндра в вертикальном положении, а подшипники скольжения вынесены из маховика и располагаются с наружной стороны балок в специальных углублениях на их краях, поэтому каждый из маховиков, вместо полого вала и центральной оси (с каждой из сторон), имеет только один сплошной вал, но увеличенного диаметра.
5. Центробежный пресс-маховик, рабочим органом которого является ленточный маховик, изготовленный из стальной ленты, ось вращения которого параллельна виткам ленты и перпендикулярна плоскости ее намотки, отличающийся тем, что маховик имеет полую конструкцию - с удаленной центральной частью обмотки, витки которой могут свободно скользить относительно друг друга, а его кольцо (или обод) имеет переменное сечение: уменьшенное на противоположных частях (полюсах) маховика и увеличенное на его других противоположных частях (в точках, отстоящих от полюсов на 90°), причем кольцо маховика может иметь круглую или овальную форму, а его широкие (с большим сечением) стороны закреплены в держателях кольца, которые расположены на круглой платформе и имеют возможность радиально перемещаться от ее центра к периферии и обратно, причем делают это синхронно относительно центра вращения платформы, вал которой закреплен в основании пресса и соединен с электроприводом, в свою очередь, полюса маховика через стальные плиты передают усилие на заготовку, размещенную в его центре, а также, для увеличения силовых качеств пресса, на внутренней стороне обода маховика (возле держателей кольца) может устанавливаться дополнительная (балластная) масса.
6. Центробежный пресс по п. 3, отличающийся тем, что валы вращения маховика сделаны без центральных осей и имеют не полую, а цельную конструкцию со сквозными отверстиями, и что внутренний (неподвижный) диск каждого из подшипников скольжения насажен на короткую ось наружного (подвижного) диска, а для купирования вращающегося момента каждый из наружных дисков содержит в своем составе электромагнитные катушки, которые при подаче на них переменного напряжения способны взаимодействовать с постоянными магнитами, установленными на внутреннем (неподвижном) диске каждого из подшипников, в свою очередь, нижний вал маховика, выходя наружу станины, соединяется с валом электродвигателя, к нижнему концу которого крепится электрическая муфта, механически разделяющая неподвижную и подвижную части электрического кабеля через скользящие контакты и имеющая два отверстия в корпусе: для ввода электрического кабеля с одной стороны и для подачи газа гелия с другой стороны, который под высоким давлением, пройдя электрическую муфту и далее, через сквозные центральные отверстия в валах электродвигателя и маховика, запрессованной втулки и наружного диска, газ поступает к нижнему подшипнику скольжения и через щели между дисками выходит наружу, а также через эти же отверстия вместе с гелием проходит электрический кабель до наружного (подвижного) диска, где подключается к его катушкам, при этом верхняя часть пресса может иметь старую конструкцию (с центральной осью, как в п. 3), или может изготовлена по новому, как и нижняя его часть (с электромагнитами), или может иметь совершенно новую конструкцию с полусвободным (полуподвижным) верхним валом маховика, который будет описан ниже в п. 7 формулы.
7. Центробежный пресс по п. 6, отличающийся тем, что в конструкции подшипников скольжения отсутствуют магниты и катушки вместе с кабелем и электрической муфтой, а купирование момента вращения, действующего на их внутренние диски со стороны наружных дисков вращающегося маховика, достигается: для внутреннего диска верхнего подшипника путем его механической связи с полуподвижным верхним валом, конец которого на выходе из станины удерживается в верхнем положении пружиной, по бокам от которой расположены две направляющие вертикальные рейки, имеющие внутренние пазы, по которым при опускании и подъеме кольца (обода) маховика скользят два выступа (ушка), расположенные по бокам на полукруглой головке верхнего вала, предотвращая его проворачивание, при этом на самом валу свободно вращается верхняя часть маховика вместе с наружным диском подшипника скольжения, в свою очередь, противодействие моменту вращения для внутреннего диска нижнего подшипника достигается за счет его механической связи посредством гибкой перемычки с внутренним диском верхнего подшипника, а сама перемычка состоит из стальных пластин в форме двух полуколец, закрепленных по боках неподвижных дисков, а также, как и в предыдущем варианте, оба вала маховика вместе с валом электродвигателя должны иметь сквозные центральные отверстия для подачи к дискам подшипников гелиевой смазки.
8. Центробежный пресс по п. 7, отличающийся тем, что в конструкции пресса использована сквозная и замкнутая схема подачи гелия (без его выброса в атмосферу помещения), в которой газ, для смазки дисков обоих подшипников скольжения, под высоким давлением поступает внутрь маховика только с одной (нижней) его стороны, через сквозное отверстие в валу вращения, по которому он движется до дисков нижнего подшипника и, пройдя в зазор между ними, выходит наружу, где уже под низким давлением и с большой скоростью он огибает внутреннюю поверхность экрана, в виде кольца, окружающего весь подшипник скольжения, и, развернувшись, входит в отверстия прямоугольной формы, расположенные в верхнем (неподвижном) диске того же подшипника, и далее по системе внутренних каналов (разделенных толстыми перегородками) гелий разворачивается в плоскости диска на угол от 90° до 180° и движется к гибким перемычкам, внутри которых и по их центру располагается герметичная полость, по которой он поднимается до верхнего неподвижного диска и, войдя в него, по системе внутренних каналов (разделенных толстыми перегородками) гелий направляется к центру диска, где развернувшись на 90°, через полый вал маховика, он выходит наружу пресса, в свою очередь, часть гелия, в зазоре между дисками нижнего подшипника скольжения, ответвляется через отверстия (проходящие сквозь толстые перегородки) и направляется к четырем трубопроводам высокого давления, идущих вдоль гибких перемычек, и далее по ним он движется вверх к внутреннему (неподвижному) диску верхнего подшипника скольжения и, пройдя отверстия в толстых перегородках, он поступает в зазор между дисками и, выйдя наружу, уже под низким давлением и с большой скоростью, гелий огибает внутреннюю поверхность экрана, в виде кольца, окружающего весь подшипник скольжения, и, развернувшись, входит в отверстия прямоугольной формы, расположенные во внутреннем (неподвижном) диске того же подшипника, и далее, по системе внутренних каналов, гелий направляется к центру диска, где развернувшись на 90°, он через полый вал маховика выходит наружу пресса.
9. Центробежный пресс по пп. 1, 3, 4, 6-8, отличающийся тем, что внутри станины установлен разделительный экран из эластичного материала с круглой или овальной формой вращения, отделяющий воздух внутри маховика от воздуха помещения, и в первом варианте - он крепится на наружную поверхность маховика и вращается вместе с ним, а во втором варианте он остается неподвижным и нижней своей частью крепится к станине в районе нижнего полюса маховика, а верхней частью к верхнему неподвижному валу маховика (а в случае с вращающимся валом - через скользящее кольцо), при этом между экраном и наружной поверхностью маховика должен быть небольшой зазор по всей длине его окружности, а также в конструкции обоих экранов должны быть предусмотрены раздвижные створки, открывающие доступ к заготовке, и еще возможность замены внутреннего воздуха на гелий, а применительно к прессу с вынесенной наружу заготовкой, маховики могут быть изолированы от внешней среды экранами из твердого материала, каждый из которых конструктивно выполнен из двух неподвижных (не вращающихся), но при этом скользящих относительно друг друга герметичных цилиндров, рассчитанных на создание внутри них разрежения, вплоть до вакуума.
10. Центробежный пресс по пп. 1, 3-9, отличающийся тем, что в одном помещении установлены, как минимум, два пресс-маховика, способные работать как независимо друг от друга, так и попеременно, обмениваясь между собой энергией посредством механической ленточной передачи, когда при остановке одного маховика его энергия вращения передается другому маховику, разгоняя его до рабочих оборотов.
11. Центробежный пресс по п. 1, отличающийся тем, что вместо обработки заготовки он предназначен для линейного привода гидроцилиндра - рабочего органа водометной пушки, и имеет следующие отличия в конструкции: вместо стальных плит с заготовкой внутрь маховика устанавливается гидроцилиндр, основание которого крепится к держателю кольца на стороне пассивного (не имеющего электропривода) полюса маховика, а шток упирается в держатель кольца с его противоположной (активной) стороны полюса маховика, к которому подключен электродвигатель, вал которого вместе с лентой и валом маховика, а также штоком цилиндра имеют сквозные центральные отверстия для входа воды, а для выхода воды такие же отверстия имеются в основании цилиндра, в ленте и вале маховика на его противоположной (пассивной) стороне полюса, при этом выходное сопло водомета имеет запорную арматуру высокого давления (с дистанционным управлением), а входное отверстие штока (в районе поршня) имеет клапан, не выпускающий воду обратно, а также пресс может оснащаться насосом высокого давления для подачи воды в цилиндр без остановки маховика.
12. Центробежный пресс по пп. 1, 3-10, отличающийся тем, что пресс способен работать в двух режимах: основном, плавно и медленно воздействуя на заготовку, и вспомогательном, воздействуя на заготовку с помощью удара, поэтому в конструкции пресса предусмотрены две металлические подпорки, которые ставят в распор между стальными плитами и оснащают приводом с дистанционным управлением, который отклоняет их в стороны по достижении маховиком расчетных оборотов, давая возможность верхней его части (вместе со стальной плитой) свободно двигаться вниз и, разогнавшись, бить по заготовке.