ВИНТОВОЙ ПРЕСС С ЦИКЛОВЫМ ПРИВОДОМ
SCREW PRESS WITH CYCLOIDAL DRIVE

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции прессов.
Известен ряд винтовых прессов с рычажным приводом (авторское свидетельство СССР №1523393, 1989; патент РФ 2063341, 1996; патент РФ 2192963, 2002; патент РФ 2198097, 2003; патент РФ 2252872, 2005). Указанные прессы имеют недостатки:
- необходимость разгона маховика при каждом ходе пресса, что приводит к существенно меньшей, по сравнению с кривошипными прессами, производительности;
- сложность привода, в ряде случаев - наличие двух приводов: кривошипно-ползунного для обеспечения прямого хода ползуна и гидро- или пневмопривода для обеспечения возвратного хода ползуна;
- отсутствие фиксированного крайнего рабочего положения ползуна, что не позволяет осуществлять операции листовой штамповки и обеспечивает низкую точность получаемых поковок по высоте при объемной штамповке;
- сложность автоматизации, по отдельным источникам [1] - невозможность использования в штамповочных линиях с единой системой дозирования вследствие нециклового движения исполнительного механизма.
Наиболее близким к заявляемому устройству является кривошипно-эксцентриковый пресс (патент РФ 2252873, 2005), содержащий станину с направляющими, в которых установлен ползун, маховик, стол и кривошипный вал, расположенный ниже плоскости штамповки. Ползун связан с винтом, сочлененным несамотормозящей резьбой с гайкой, закрепленной на станине. Маховик связан с винтом через управляемую муфту. Кривошипный вал взаимодействует с ползуном через шатун и цапфу. Пресс снабжен установленной на кривошипном валу управляемой эксцентриковой втулкой, связанной через обгонную муфту, коническую и червячную передачи с электроприводом, а через шатун, ползушку с пазом и цапфу - с ползуном. Эксцентриковая втулка выполнена с эксцентриситетом, меньшим эксцентриситета кривошипного вала.
Недостатки известного устройства:
- наличие двух приводов, задействованных одновременно (либо последовательно) при совершении кинематического цикла: привода кривошипного вала от главного электродвигателя через клиноременную передачу и управляемую муфту-тормоз; привода эксцентриковой втулки, расположенной на кривошипном валу, от вспомогательного электродвигателя через обгонную муфту, коническую и червячную передачи;
- отсутствие фиксированного крайнего рабочего положения ползуна;
- необходимость разгона маховика при каждом ходе пресса.
Технический результат, на который направлено изобретение, заключается в повышении производительности пресса и точности штампуемых на нем поковок, возможности осуществлять на прессе все виды штамповки и упругопластического разделения, в том числе листовую штамповку, возможности использования пресса в штамповочных линиях с единой системой дозирования.
Технический результат обеспечивается жесткой кинематической связью исполнительного механизма, состоящего из перемещающегося в направляющих станины ползуна и связанных с ним четырех винтовых шпинделей, закрепленных в подшипниках в станине, и привода этих шпинделей, выполненного в виде реечного механизма, в котором рейка является одновременно ползуном кривошипно-ползунного механизма, кривошип которого приводится во вращение от нереверсируемого электромаховичного привода через управляемую фрикционную дисковую муфту. Благодаря такой конструкции ползун имеет цикловой характер движения и фиксированное крайнее рабочее положение.
Сущность изобретения поясняется конструктивной схемой пресса, представленной на фиг.1 (фронтальный разрез) и фиг.2 (вид сверху).
Винтовой пресс (фиг.1, фиг.2) содержит станину, состоящую из верхней поперечины 1, стоек 2 и основания (стола) 3, стянутых шпильками 4, которые выполнены по способу, обеспечивающему безынерционное предохранение пресса от перегрузок по силе на ползуне (патент РФ 2427466). В направляющих станины перемещается ползун 7, приводимый в движение четырьмя винтовыми шпинделями 8, закрепленными в подшипниках в верхней поперечине 1. На консолях винтовых шпинделей 8 закреплены шестерни 9, приводимые во вращение рейкой 10. Рейка 10 является одновременно ползуном кривошипно-ползунного механизма, включающего в себя также шатун 11 и кривошип 12, закрепленный на шестерне 13. Шестерня 13 закреплена в подшипниках на кронштейне 5, связанном с верхней поперечиной 1 и основанием 3 шпильками 6. Шестерня 13 приводится во вращение от вала 14, на котором расположены маховик 15, управляемая фрикционная дисковая муфта 16, управляемый фрикционный ленточный (либо дисковый) тормоз 17. Вал 14 приводится во вращение от электродвигателя 18 через клиноременную передачу 19. Пресс оснащен двумя гравитационными уравновешивателями 20 ползуна.
Пресс работает следующим образом.
В исходном положении ползун 7 находится в крайнем верхнем положении, маховик 15 вращается с заданной угловой скоростью, шестерня 13 заторможена, муфта 16 отключена.
При включении пресса (совершении кинематического цикла) выключается тормоз 17, отсоединяя вал 14 от неподвижных масс станины, и включается муфта 16, соединяя вал 14 с маховиком 15. В результате маховик 15 через вал 14 начинает вращать шестерню 13, приводя в движение кривошип 12, шатун 11 и рейку 10. Рейка 10 приводит во вращение винтовые шпиндели 8 через закрепленные на их концах шестерни 9. Винтовые шпиндели посредством винтовой передачи приводят в движение ползун 7.
При возвратном ходе рейки 10 винтовые шпиндели 8 через закрепленные на их концах шестерни 9 начинают вращаться в обратную сторону, приводя в движение ползун 7, который начинает двигаться вверх. При подходе к крайнему верхнему положению ползуна 7 выключается муфта 16 и включается тормоз 17. Ведомые массы пресса (поз.7-14) останавливаются.
Источники информации
1. Бочаров Ю.А. Винтовые прессы. М.: Машиностроение, 1976.