УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ЗАГОТОВОК ОБОЛОЧКИ
DEVICE FOR PRESSING OF SHELL BILLETS

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для прессования изделий из древесно-волокнистых смесей, в частности заготовок оболочки в виде тонкостенных (5-6 мм) дугообразных в поперечном сечении изделий с частично цилиндрическими поверхностями, например 120 градусов по дуге окружности.
Известно устройство для прессования заготовок оболочки, содержащее установленную на станине пресса матрицу с вогнутой полуцилиндрической поверхностью, смонтированный с нижней стороны траверсы прессующий узел, перемещаемый по вертикали силовым механизмом устройства для взаимодействия с размещенной в матрице заготовкой изделия.
При этом прессующий узел выполнен в виде двух шарнирно соединенных между собой дугообразных боковин с закрепленными на них шарнирными опорами для стержней, которые образуют разнесенные вдоль продольной оси заготовки группы, соединенные с траверсой с возможностью изменения длины входящих в группу вертикальных стержней (патент RU №2251481, МПК B27N 3/08, опубл. 10.05.2005).
Это устройство не лишено недостатков, заключающихся в следующем.
При прессовании не обеспечивается непрерывность процесса, поскольку необходимо его останавливать, чтобы осуществить удлинение вертикальных стержней. Перерыв процесса сжатия удлиняет рабочее время процесса, ведет к повышенному энергопотреблению на единицу продукции.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что устройство содержит установленную на станине матрицу с вогнутой по дуге окружности цилиндрической поверхностью, прессующий узел, смонтированный с возможностью перемещения по вертикали силовым механизмом устройства, который выполнен в виде двух шарнирно соединенных между собой дугообразных боковин с закрепленными на них шарнирными опорами для стержней, расположенных наклонно к вертикали и шарнирно соединенных с траверсой. При этом силовой механизм перемещения траверсы выполнен в виде гидроцилиндров, смонтированных на металлоконструкции (станине).
Отличительной особенностью является то, что устройство, включающее установленный на основании силовой гидроцилиндр, выполнено в несколько ярусов, каждый из которых выполнен с матрицей и прессующим узлом. Верхний прессующий узел закреплен под установленной на стойках (направляющих) неподвижной траверсой, а остальные матрицы с прессующими узлами смонтированы с возможностью перемещения в направляющих силовым гидроцилиндром.
Устройство снабжено закрепленными на основании вспомогательными гидроцилиндрами. Эти гидроцилиндры закреплены на основании по бокам устройства и их плунжеры взаимодействуют с матрицами верхних ярусов. Этим обеспечивается устранение влияния веса верхних узлов на изделия в нижнем ярусе, то есть обеспечивается выравнивание сжимающего усилия на изделия на всех ярусах устройства.
Устройство снабжено гидроприводом, включающим гидронасос, двухпозиционный гидрораспределитель, соединенный трубопрооводом с силовым гидроцилиндром. В отличие от известных гидропривод выполнен с пневмогидроаккумулятором, соединенным трубопроовдом со вспомогательными гидроцилиндрами. При этом предусмотрено регулирование (изменение) величины давления воздуха в упомянутом аккумуляторе путем подключения его то к компрессору (пневмопроводу сжатого воздуха), то к атмосфере (частичном уменьшении давления воздуха в аккумуляторе).
На фиг.1 изображено устройство для прессования, вид со стороны загрузки (выгрузки) прессуемых изделий;
на фиг.2 - вид сбоку;
на фиг.3 изображен укрупненно вертикальный стержень прессующего узла;
на фиг.4 изображен укрупненно стержневой упор прессующего узла;
на фиг.5 изображен схематично гидропривод устройства.
Устройство содержит установленную на основании металлоконструкцию 1, на нижней раме 2 которой закреплены стойки 3 и силовой гидроцилиндр 4. На стойках закреплена неподвижная траверса 5, а в промежутке между траверсой и плунжером гидроцилиндра 4 смонтированы в три яруса прессующие блоки 6 устройства. Каждый блок составлен из матрицы 7 с вогнутой цилиндрической рабочей поверхностью и прессующего узла 8, между поверхностями которых в рабочем положении размещена заготовка прессуемого изделия 9, помещенная в поддоны 10 и 11. Поддоны выполнены в виде тонкостенных металлических листов, изогнутых по дуге окружности на 120 градусов.
Прессующий узел 8 верхнего яруса закреплен под траверсой 5, а остальные узлы блоков смонтированы с возможностью перемещения в направляющих, функцию которых выполняют стойки 3.
Прессующий узел 8 выполнен в виде соединенных между собой шарнирами 12 дугообразных боковин 13, образующих на конечной стадии прессования выпуклую цилиндрическую поверхность с дугой по окружности 120 градусов. На каждой из боковин закреплены шарнирные опоры 14 для расположенных с наклоном к вертикали стержней 15. Стержни 15 расположены под углом между собой с центральным углом приблизительно 60 градусов и сочленены с шарнирными опорами 16, которые закреплены под вышерасположенной матрицей 7 на опорной плите 17. На плите закреплены вертикальные стержни 18, расположенные в вертикальной плоскости симметрии узла 8. Стержень 18 выполнен сборкой следующих элементов.
В стержне 18 выполнено центральное отвестие с винтовой нарезкой для сочленения с винтом 19, который сопряжен с подпружиненной планкой 20, смонтированной с возможностью вертикального перемещения в двух направляющих стержнях 21. Эти стержни закреплены на боковинах 13 и несут установленные на них пружины 22. Стержень 18 выполнен с жестко соединенной с ним скобой 23, на концах которой выполнены отверстия с винтовой нарезкой для винтов 24, взаимодействующих со стержнями 15.
Винты 24 выполняют функцию упоров для установки боковин 13 симметрично вертикальной плоскости симметрии прессующего узла. Прессующий узел выполнен с упорами 25 в виде стержней, закрепленных с возможностью регулирования их длины с помощью сопряженного с ним винтовой нарезкой наконечника 26. Свободные концы упоров взаимодействуют с закрепленными на краях плиты 17 опорами 27.
Для ограничения нерабочего хода матриц и обеспечения необходимой величины промежутка между рабочими поверхностями матриц и прессующих узлов в нерабочем положении предусмотрена установка подвесных стержней 28. Стержни установлены на осях 29, закрепленных на траверсе 5 и нижерасположенной матрице.
На концах стержней выполнена винтовая нарезка для установки шайб-упоров 30, на которых установлены пружины 31. Пружины взаимодействуют в конце нерабочего хода с закрепленным на матрице упором 32 и не допускают динамических ударных нагрузок на вышеупомянутые элементы подвесных стержней.
Для устранения влияния веса верхних подвижных узлов на изделие в нижнем ярусе устройство снабжено узлами 33, закрепленными на основании по бокам устройства.
Каждый из узлов выполнен в виде гидроцилиндра 34, сблокированного с двумя гидроцилиндрами 35, которые установлены на консольных площадках 36 корпуса гидроцилиндра 34. Плунжеры гидроцилиндров 34 взаимодействуют с опорами 37 верхней матрицы, а плунжеры гидроцилиндров 35 - с опорами 38 нижерасположенной матрицы.
Устройство снабжено гидроприводом, включающим гидронасос низкого 39, высокого 40 давления, и баком 41 для перекачиваемой рабочей жидкости.
Система трубопроводов гидропривода оснащена двухпозиционным гидрораспределителем 42, предохранительным клапаном 43, обратным клапаном 44, регулируемым реле давления рабочей жидкости 45, установленным на напорном трубопроовде 46, трубопроводами 47-49, пневмопроводом 50, манометрами 51 и 52.
Гидропривод выполнен с пневмогидроаккумулятором 53, соединенным трубопроводом 54 с системой вспомогательных гидроцилиндров 34 и 35. Между гидроцилиндром 4 и пневмогидроаккумулятором 53 установлены на трубопроводах двухпозиционные гидрораспределители 55 и 56. Гидропривод выполнен с дополнительным трубопроводом 49 с установленным на нем двухпозиционным гидрораспределителем 57 (краном с дистанционным управлением) и трубопроводом 58 с краном 59. Трубопровод 49 соединяет бак 41 со всасывающим патрубком гидронасоса 40, а трубопровод 58 - со сливным трубопроводом 48 после гидронасоса 40. Трубопровод 46 оснащен соединенным с ним гидроаккумулятором 60, который выполнен с помещенными в нем измельченными упругими элементами (резиновыми). Трубопровод 48 соединен с трубопроводом 46 через кран 61. Гидронасос 39 соединен с баком и с трубопроводом 46 трубопроводом 62. На трубопроводе 54 установлен кран 63 с ручным управлением, а на напорном трубопроводе 46 после гидронасоса 40 установлен кран 64 с дистанционным управлением. На пневмопроводе 50  установлены краны с дистанционным управлением 65 и 66.
Гидропривод выполнен с устанавленным на трубопроводе 54 реле давления 67, которое срабатывает при снижении давления рабочей жидкости.
Для отключения реле давления 45 в период работы гидронасоса 40 предусмотрена установка крана 68.
Устройство для прессования заготовок оболочки работает следующим образом.
В исходном положении перед прессованием плунжер силового гидроцилиндра 4 располагается в крайнем нижнем положении, пакеты поддонов с заготовкой изделия установлены в матрицы всех трех ярусов. Вертикальные стержни 18 удлинены для создания необходимой выпуклости, выходящей за пределы окружности, которая устанавливается по результатам пробного прессования. Давление воздуха в пневмогидроаккумуляторе, измеряемое по манометру 52, и уровень рабочей жидкости, измеряемый уровнемером (не показан) при заполненной системе гидроцилиндров 34 и 35, должны быть в пределах нормы.
После открытия крана 42 и включения гидронасоса 39 рабочая жидкость по трубопроводам 62 и 46 поступает в гидроцилиндр 4 и его плунжер начинает вертикальное перемещение до контактирования подвижных узлов и последующего сжатия заготовок оболочки на всех трех ярусах. Предварительно открытым краном 63 обеспечивается поддержание постоянного давления жидкости в гидроцилиндрах 34 и 35, плунжеры которых «вылегчивают» узлы второго и третьего ярусов, чем обеспечивается приблизительное выравнивание сжимающего усилия на заготовки оболочки. При достижении величины давления рабочей жидкости, на которое настроено реле давления 45, осуществляется автоматическое отключение гидронасоса 39. Дальнейшее уплотнение заготовок оболочки обепечивается гидроаккумулятором 60. Если давление рабочей жидкости за установленный промежуток времени снизится ниже установленного технологическим режимом, осуществляют повторное включения гидронасоса 39. Дальнейшее прессование осуществляют при высоком давлении рабочей жидкости, создаваемом гидронасосом 40. Включение гидронасоса 40 без нагрузки осуществляют при открытых кранах 57, 59 и закрытом кране 64. Рабочая жидкость поступает из бака по трубопроводу 49 и подается снова в бак по трубопроводам 58 и 48. По истечении нескольких секунд срабатывает реле времени в пусковом устройстве электродвигателя гидронасоса, которое обеспечивает рабочее нагружение гидронасоса. При этом автоматически закрываются краны 57 и 59 и открываются краны 55 и 64. Рабочая жидкость под давлением поступает из пневмогидроаккумулятора в гидроцилиндр 4 по трубопроводу 46, уплотняя изделия до более высокой плотности. На этом этапе прессования давление воздуха в пневмогидроаккумуляторе остается постояным, обеспечиваемое установленной на пневмопроводе 50 регулирующей аппаратурой (не показано). При достижении давления рабочей жидкости величины настройки предохранительного клапана 43 начинается перелив жидкости в бак по трубопроводу 48. Оператор по световому сигналу на пульте, указывающему, что работает на перелив предохранительный клапан, выключает (останавливает) гидронасос 40. При этом кран 64 автоматически закрывается. Возможна и автоматизированная остановка гидронасоса. После выдержки изделий под давлением в течение времени, установленного технологией, осуществляют нерабочий ход подвижных блоков устройства путем уменьшения давления сжатого воздуха в аккумуляторе 53. Уменьшение давления воздуха до необходимой величины осуществляют при закрытом кране 66 и открытом кране 65. При снижении давления жидкости до величины настройки реле 67 автоматически открывается кран 56 и осуществляется поступление рабочей жидкости в пневмогидроаккумулятор из гидроцилиндра 4 по трубопроводам 46-47 и из вспомогательных гидроцилиндров 34, 35 - по трубопроводу 54. При достижении предельного уровня жидкости в пневмогидроаккумуляторе срабатывает установленное в нем поплавковое реле (не показано), которое автоматически обепечивает закрывание крана 56 и открывание крана 61. Дальнейшее вытеснение жидкости из гидроцилиндра 4 осуществляется в бак по трубопроводу 48.
После удаления из матриц пакетов поддонов с изделием в них загружают очередные пакеты с заготовкой оболочки и осуществляют прессование, как было изложено выше.
Таким образом, устройство позволяет значительно уменьшить трудозатраты, энергопотребление на единицу продукции и повысить производительность, обеспечивая при этом высокое качество изделий.