ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО СМЫКАНИЯ ПОЛУФОРМ ЛИТЬЕВОЙ МАШИНЫ, НАПРИМЕР ТЕРМОПЛАСТАВТОМАТА
HYDRAULIC MECHANICAL HALF-MOULD LOCKING DEVICE OF MOULDING MACHINE, FOR EXAMPLE AUTOMATIC MOULDING MACHINE

Данное техническое решение относится к области станкостроения, а точнее к приводным механизмам литьевых машин, в частности термопластавтоматов, и может быть использовано для перемещения подвижной плиты в положение сомкнутых полуформ с их запиранием во время формования изделий.
Известно устройство смыкания полуформ литьевой машины, содержащее установленный в полом корпусе, смонтированном на подвижной плите, приводной ходовой винт быстрого ее перемещения с находящейся на нем ходовой гайкой, связанной с силовой втулкой с выполненными на ней кольцевыми выступами, в рабочем положении полуформ взаимодействующими с поршнем гидроцилиндра запирания полуформ (см. заявку №2004/0091570 США, опубликованную 13.05.04 г.).
Обеспечивая надежное запирание полуформ при минимальном времени их смыкания, такое устройство, особенно при больших усилиях запирания, имеет повышенный износ и, соответственно, невысокую долговечность. Связано это с тем, что ввиду действия на шток гидроцилиндра при запирании полуформ, растягивающих усилий, вызывающих неравномерность распределения нагрузки по виткам (1-й виток воспринимает 34%, 2-й - 22%, а 3-й - 16%), происходит их неравномерный износ. При значительной длине штока и необходимости работы литьевой машины при разных закрытых высотах пресс-форм, учитывая, что винтовая поверхность одна для ходовой и силовой гаек, это приводит к рывкообразному движению подвижной плиты при ее быстром перемещении, а значит, к динамическим нагрузкам и, как следствие, отрицательному воздействию на остальные узлы литьевой машины в целом.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является гидромеханическое устройство смыкания полуформ литьевой машины по международной заявке № WO 00/10792, опубликованной 02.03.00 г., которое и выбрано в качестве прототипа. Состоит оно из установленного в полом корпусе, смонтированном на неподвижной плите, ходового винта, соединенного с расположенным на крышке полого корпуса приводом быстрого перемещения подвижной плиты и резьбовым соединением связанного с установленной на нем ходовой гайкой, вмонтированной в закрепленную на подвижной плите силовую втулку с кольцевыми выступами на наружной поверхности, в рабочем положении полуформ взаимодействующими посредством выступов замка с поршнем гидроцилиндра запирания полуформ, установленного в неподвижной плите.
К недостаткам указанного устройства смыкания полуформ литьевой машины можно отнести наличие дополнительного привода двух сухарей замка, а также специальных датчиков контроля положения торцевой поверхности кольцевых выступов. Кроме того, необходимость регулировочной подналадки положения поршня гидроцилиндра запирания для установки согласованного положения канавок сухарей и кольцевых выступов силовой втулки значительно усложняет конструкцию и увеличивает время технологического цикла, т.е. снижает производительность литьевой машины в целом.
Технической задачей данного изобретения является упрощение конструкции и уменьшение времени технологического цикла смыкания полуформ.
Решение состоит в том, что в гидромеханическом устройстве смыкания полуформ литьевой машины, например термопластавтомате, содержащем установленный в полом корпусе, смонтированном на неподвижной плите, ходовой винт, соединенный с расположенным на крышке полого корпуса приводом быстрого перемещения подвижной плиты и с ходовой гайкой, связанной с закрепленной на подвижной плите силовой втулкой с кольцевыми выступами на наружной поверхности, в рабочем положении полуформ взаимодействующими посредством выступов замка с поршнем гидроцилиндра запирания полуформ, вмонтированного в неподвижную плиту, замок выполнен в виде силовой гайки, резьбовым соединением связанной с силовой втулкой и жестко соединенной с зубчатым колесом внутреннего зацепления через шестерню, закрепленную на торцевой поверхности крышки полого корпуса, связанного с зубчатым колесом наружного зацепления, установленным на ходовом винте, имеющем резьбу с шагом S, определяемым из выражения
1
1
S/S=Z/Z,
1
где S - шаг резьбы силовой гайки;
Z - число зубьев зубчатого колеса наружного зацепления;
1
Z - число зубьев зубчатого колеса внутреннего зацепления.
Кроме того, с целью обеспечения при быстром перемещении подвижной плиты равностороннего зазора в резьбовом соединении силовой гайки с силовой втулкой между зубчатым колесом внутреннего зацепления и буртиком на внутренней поверхности полого корпуса установлена пружина сжатия.
Конструкция изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 показан продольный разрез устройства в исходной позиции подвижной плиты;
- на фиг.2 изображено то же, но в рабочей позиции;
- на фиг.3 показан продольный разрез устройства в исходной позиции подвижной плиты для случая подпружиненной силовой гайки;
- на фиг.4 изображено то же, но в рабочей позиции подвижной плиты;
- на фиг.5 показано профильное сечение резьбы силовой втулки и подпружиненной силовой гайки в исходной позиции подвижной плиты и во время ее перемещения, сечение I на фиг.3;
- на фиг.6 показано сечение II на фиг.3 - в рабочей позиции подвижной плиты (с запертыми полуформами) для случая подпружиненной силовой гайки.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Гидромеханическое устройство смыкания полуформ литьевой машины, например термопластавтомата, состоит из полого корпуса 1 (фиг.1), закрепленного на неподвижной плите 2, в которой расположен гидроцилиндр 3 запирания полуформ 4. Гидроцилиндр 3 с полостями 5 и 6 имеет поршень 7, который при запирании полуформ 4 взаимодействует с силовой гайкой 8. Силовая гайка 8 установлена на силовой втулке 9, соединенной с ходовой гайкой 10, резьбовым соединением с шагом S связанной с ходовым винтом 11. Резьба на силовой втулке 9 выполнена крупнопрофильной с шагом S, обеспечивающим передачу больших осевых усилий подвижной плите 12, на которой силовая втулка 9 жестко закреплена. Ходовой винт 11 установлен в крышке 13 полого корпуса 1, на которой расположен привод 14 быстрого перемещения подвижной плиты 12 и установлена шестерня 15, соединяющая зубчатое колесо 16 внутреннего зацепления с зубчатым колесом 17 наружного зацепления, установленным на ходовом винте 11. Зубчатое колесо 16 внутреннего зацепления обечайкой 18 жестко соединено с силовой гайкой 8. При этом зубчатое колесо 17 наружного зацепления имеет Z зубьев, а зубчатое колесо 16 внутреннего зацепления - Z, которые выбираются из условия обеспечения силовой втулке 9 одной линейной скорости V как за счет вращения ходового винта 11, так и ее синхронного сопровождения силовой гайкой 8. Таким образом, исходя из равенства n×S=n×S, где n и n соответственно - число оборотов ходового винта 11 и силовой гайки 8, зависимость Z, Z, S и S имеет следующий вид: S/S=Z/Z.
1
Для обеспечения гарантированного равностороннего зазора ΔS (фиг.5) в резьбовом соединении силовой втулки 9 с силовой гайкой 8 во время ее вращения в двух направлениях зубчатое колесо 16 внутреннего зацепления выполнено с буртиком 19 (фиг.3), между которым и буртиком 20 на внутренней поверхности полого корпуса 1 установлена пружина 21 сжатия.
Работает гидромеханическое устройство смыкания полуформ литьевой машины следующим образом.
1
1
1
Включением привода 14 быстрого перемещения подвижной плиты 12 приводится во вращение ходовой винт 11 и, соответственно, зубчатое колесо 17 наружного зацепления. За счет резьбового соединения ходового винта 11 с ходовой гайкой 10, жестко закрепленной в силовой втулке 9, последняя начинает по ходовому винту 11 быстро перемещаться со скоростью V, переводя тем самым подвижную плиту 12 из исходной позиции в рабочую. При этом зубчатое колесо 17 наружного зацепления через шестерню 15 передает вращение зубчатому колесу 16 внутреннего зацепления, а значит, и силовой гайке 8, которая своим вращением с числом оборотов n, заданным соотношением S/S=Z/Z, и обеспечивает силовой втулке 9 свободный из нее выход со скоростью V. При соприкосновении полуформ 4 в полость 5 гидроцилиндра 3 их запирания подается рабочая жидкость. Поршень 7 начинает при этом перемещаться до контакта с торцевой поверхностью силовой гайки 8 и последующей выборки зазора, существовавшего в ее резьбовом соединении с силовой втулкой 9 во время ее свободного из силовой гайки 8 выдвижения. Цикл смыкания полуформ таким образом завершается их силовым запиранием (фиг.2). Возвращение подвижной плиты 12 происходит при подаче рабочей жидкости в полость 6 и, соответственно, разгрузке силовой гайки 8 с последующим включением привода 14 быстрого перемещения подвижной плиты 12 в обратном вышеописанному направлении.
1
В случае установки между буртиками 19 и 20 пружины 21 силовая гайка 8 во время ее вращения (в двух направления) находится в крайнем левом положении, обеспечивающем равносторонний зазор ΔS в ее резьбовом соединении с силовой втулкой 9, благодаря которому достигаются одинаковые условия их взаимодействия независимо от направления вращения силовой гайки 8.
1
1
1
1
Таким образом, выполнение в гидромеханическом устройстве смыкания полуформ литьевой машины замка в виде резьбовой пары, состоящей из силовой втулки и силовой гайки, установленной в неподвижной плите с возможностью ограниченного осевого перемещения и жестко соединенной с зубчатым колесом внутреннего зацепления через шестерню, закрепленную на торцевой поверхности крышки полого корпуса, связанного с зубчатым колесом наружного зацепления, расположенным на ходовом винте, имеющем резьбу с шагом S, определяемым из выражения S/S=Z/Z, где S - шаг резьбы силовой гайки, Z - число зубьев зубчатого колеса наружного зацепления и Z - число зубьев зубчатого колеса внутреннего зацепления, позволяет, упростив конструкцию, значительно снизить время цикла смыкания полуформ, т.е. в конечном итоге повысить производительность литейной машины. При этом за счет подпружинивания силовой гайки относительно полого корпуса достигаются одинаковые условия взаимодействия силовой втулки с силовой гайкой, независимо от направления ее вращения, т.е. гарантируется свободное, без соприкосновения их боковых резьбовых поверхностей, перемещение силовой втулки при быстром подводе и отводе подвижной плиты.