Тормоз кривошипного пресса
CRANK PRESS BRAKE

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции тормозов кривошипных прессов, предназначенных для поглощения энергии движущихся элементов конструкции исполнительного механизма пресса и ведомой части муфты.
Известна конструция, патент №RU 2350797 С1, заявка №2007123219/11 от 20.06.2007, МПК F16D 67/02 F16D 61/00 В30В 15/10, опубликовано 27.03.2009 бюллетень №9. Авторы: Литвиненко A.M.; Крук В.А.; Шальнев А.П.; Воскресенский Г.В.. Конструкция содержит приводной кривошипный вал, снабженный маховиком, шатун приводного кривошипного вала, который шарнирно связан с приводным кривошипным валом, прицепной шатун, шарнирно соединенный с шатуном приводного кривошипного вала, кривошипный вал прицепного шатуна, шарнирно связанный с прицепным шатуном и снабженный муфтой выключения и маховиком, фиксатора ползуна и кривошипного вала ползуна. Ползун дополнительно соединен с реечной передачей, на которой установлен редуктор, а последний соединен с электрическим генератором. Достигается возможность рекуперативного торможения, позволяющего утилизировать энергию торможения ползуна.
Недостатком данного тормоза является отсутствие возможности рекуперации механической энергии обратно в сеть.
Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является привод ползуна механического пресса, патент №RU 2316684 С1, заявка 2006125675/11 от 17.07.2006, МПК F16D 67/02 F16D 61/00, опубликовано 10.02.2008 бюллетень №4, авторы: Литвиненко А.М. Воскресенский Г.В., Крук В.А., Шальнев А.П., который содержит тормозной узел, замыкающиеся пружины, вращающийся диск, связанный с ротором электродвигателя, и отжимное устройство. Ротор электродвигателя установлен в корпусе. На корпус тормоза шарнирно установлен редукторный узел с прижимающим пневмоцилиндром. На входном валу редукторного узла установлен фрикционный ролик, периодически контактирующий с вращающимся диском, а на выходном валу редукторного узла установлен генератор, который через преобразователь соединен с двигателем. Двигатель установлен на входном валу редукторного узла, а на выходном валу установлен фрикционный ролик, контактирующий с маховиком. Редукторный узел с прижимающим пневмоцилиндром шарнирно установлен на корпусе пресса. Достигается возможность рекуперативного торможения, позволяющего утилизировать энергию торможения и возвращать ее в виде кинетической энергии маховика.
Недостатком данного тормоза является сложность реализации и применение негабаритной передачи, уменьшение выработки рекуперированной энергии по мере торможения
Изобретение направлено на достижение рекуперативного торможения, позволяющего утилизировать энергию торможения и возвращать ее в сеть, при этом компенсировать, настолько, насколько возможно, уменьшение выработки энергии по мере торможения.
Это достигается тем, что тормоз кривошипного пресса содержит блок рекуперации с рекуперационными генераторами и устройство подключения к маховику, согласно изобретению, устройство подключения генератора к маховику выполнено в виде подвижного балансира, снабженного приводом подвода и отвода, кроме того на балансире также укреплены два генератора, выводы обмоток статора которых подсоединены к схеме переключения с параллельного соединения на последовательное и обратно, данная схема подсоединена к блоку рекуперации.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на Фиг. 1 изображен рекуперирующий механизм тормоза в рабочем положении, на фиг. 2 показана условная схема работы тормоза вначале торможения (параллельное соединение), на фиг. 3 - показана схема работы тормоза в конечный момент торможения (последовательное соединение). На фиг. 4 изображен вариант с трехфазными синхронными генераторами и выпрямительными установками. На фиг. 5 изображена блок-схема последовательности осуществления рекуперативного торможения.
Тормоз кривошипного пресса включает в себя маховик 1, подвижный балансир 2, привод подвода и отвода, состоящий из рычага 3 и позиционного механизма 4 (например гидроцилиндра) на концах балансира укреплены ролики 5, соединенные кинематически с роторами генераторов 6, между балансиром и рычагом 3 установлены пружины 7, осуществляющие центрирование при отводе. Выводы обмоток статоров генераторов через схему переключения 8 подсоединены к блоку рекуперации 9, осуществляющему запасание и перенос энергии в сеть 10. На фиг. 4 показан трехфазный вариант генераторов с использованием выпрямительных блоков 11. Генераторы имеют роторы 12. На блок-схеме осуществления рекуперативного торможения (фиг. 5), обозначение блоков следующее: 13-начало, 14-подвод балансира, 15-включение на параллельное соединение, 16-переключение на последовательное соединение, 17-отвод балансира, 18-наложение механического тормоза, 19-конец.
Тормоз кривошипного пресса работает следующим образом. В начальный момент времени, подвижный балансир 2 с помощью позиционного механизма 4 отведен. После рабочего хода пресса, при движении ползуна вверх, включается позиционный механизм 4 на подвод. Далее работа генераторов 6 происходит при их параллельном соединении (см. фиг. 2), т.е. при максимально возможном токе и уменьшенном напряжением. По мере остановки маховика, его угловая скорость снижается-происходит просадка. Поэтому следующим этапом является переключение на последовательное соединение 16-т.е. увеличение напряжения при уменьшении в 2 раза тока. Однако, при дальнейшей просадке, отдача энергии становится столь малой, что ее дальнейшая рекуперация становится нецелесообразной из экономических соображений. Поэтому следующим этапом является отвод подвижного балансира и наложение механического тормоза. После этого происходит растормаживание и повторение цикла. Что касается реализации схемы переключения с параллельного соединения на последовательное и обратно, то такие схемы известны и даны в более сложном варианте, описаны в учебниках по электроприводу в разделах, касающихся управлением двухскоростными и многоскоростными асинхронными электродвигателями-см. например, - М.Г. Чиликин: Общий курс электропривода, М.: Энергия, 1965 г. , с. 422, рис. 9.5, а также В.В. Москаленко: Электрический привод, М.:Академия, 2007 г., с. 199, рис. 5.33. Что же касается блока рекуперации, то в его состав входит аккумулятор с устройством отдачи энергии в сеть, а также датчик скорости, осуществляющий подачу сигнала при переходе с блока 15 на блок 16, и с блока 16 на блок 17. В качестве датчика могут быть использованы любые схемы измерения скорости, тахогенераторы, а также может быть применен временный принцип переключения.
Технико-экономическим преимуществом является более полная рекуперация, за счет увеличения электрического передаточного отношения к концу цикла.