Винтовой пресс и способ его эксплуатации

 

Сущность изобретения: пресс содержит шток, винт, маточную гайку, маховик, вращающийся одном направлении, муфту, гидроподшипник, гидроцилиндр подъема штока, узел подачи масла. Рабочие поверхности резьбы гайки выполнены с винтовыми канавками, где размещены вкладыши подшипника . Подача масла кратковременным импульсом под высоким давлением осуществляется от узла подачи масла через магистрали его подвода к карманам на рабочих поверхностях гайки. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 30 В 1/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ с

Ы ) () (21) 4742671/27 (22) 18.12,89

{46) 30.07.93, Бюл. № 28 (31) Р 3843547.0; Р 3928652.5 (32} 23.12,88; 30.08.89 (33) ОЕ (71) Беше Унд Грос ГмбХ (DE) (72} Карл Херманн Клаазен и Гюнтер Цвалинна {0E)

{56) ЗаявкаФРГ ¹ 1777311, кл. В 30 В I/18, 1974.

Заявка ФРГ № 2851551, кл. В 30 В 1/18, 1980. (54) ВИНТОВОЙ ПРЕСС И СПОСОБ ЕГО

ЭКСПЛУАТАЦИИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в конструкции и при эксплуатации винтовых прессов, Цель изобретения — повышение срока службы за счет уменьшения износа при улучшении смазки, На фиг.1 изображен вид спереди винтового пресса, частично в разрезе; на фиг,2— винт со; в разрезе; на фиг.3 — графическое изображение силы-времени усилия прессования во время обработки давлением; на фиг.4 — детальное изображение взаимодействия маточной гайки и винта; на фиг.5 — схема создания кратковременного избыточного давления.

Винтовой пресс 1 содержит шток 2, перемещаемый винтом 3. Гидроцилиндр 4 служит для возврата штока в исходное положение. Винт 3 установлен в маточной

Гайке 5, зажатой в штоке 2 и в подпятнике 6, Маховик 7 связан с винтом 3 и установлен с возможностью вращения в одну сторону.. Ы „, 1831430 АЗ (57} Сущность изобретения; пресс содержит шток, винт, маточную гайку, маховик, вращающийся одном направлении, муфту, гидроподшипник, гидроцилиндр подьема штока, узел подачи масла. Рабочие поверхности резьбы гайки выполнены с винтовыми канавками, где размещены вкладыши подшипника. Подача масла кратковременным импульсом под высоким давлением осуществляется от узла подачи масла через магистрали его подвода к карманам на рабочих поверхностях гайки. 6 з.п, ф-лы, 5 ил, Маточная гайка 5 и подпятник выполнены в виде гидростатического подшипника. В маточной гайке выполнен винтовой канал, расположенный приблизительно посередине рабочей поверхности маточной гайки 5.

Сама маточная гайка может быть выполнена, например. четырехгранной, с наклоном

12 . Также предпочтительным является разделение каналов Ао аксиальной высоте гайки, что позволяет быстро сместить боковые стороны до начала обратного хода. Система подачи смазки включает карман во вкладыше подшипника с шириной а и глубиной Ь.

Карман 8 соединен с источником подачи масла под высоким давлением с помощью соединительной магистрали 9, За счет этого давления рабочая поверхность 10 винта 3 поднимается от рабочей поверхности 11 маточной гайки 5, а именно до укаэанной высоты h, Высота h зависит от давления масла в кармане В во вкладыше подшипника и имеющегося усилия в винте 3. Карман 8 во вкладыше подшипника соединен далее с уз1831430

20

30 лом подачи масла. Ширина а кармана 8 во вкг!адыге подшипника относится к ширине

А эффективной ширины рабочей поверхности резьбы 11, как 1:6. Глубина Ь соответствует приблизительно ширине а, причем дно канала кармана во вкладыше подшипника выполнено закругленным, Схема, реализующая подачу масла на рабочие поверхности винта и маточной гайки с созданием кратковременного избыточного давления включает запасной масляный резервуар 12, гидравлический аккумулятор

13, соединенный с отдельным насосом 14.

Гидравлический аккумулятор 13 отдельной магистралью 15 соединен через быстрооткрывающийся клапан 16 с гидростатической опорой, Узел подачи масла включает напорнь;й клапан 17. Соединительный канал l8 осуществляют подачу масла от узла его подачи к карману 8, Диаметр соединигельного канала 18 примерно на 20 Д меньше ширины а кармана 8 во вкладыше подшипника, тогда как диаметр подающей магистрали 9 примерно s два раза больше диаметра соединительного канала 18. При этом диаметр подающей магистрали несколько меньше ширины а кармана во вкладыше подшипника.

Позицией 19 обозначена гидромуфта, соединя!ощая винт с маховиком, 20 — станина пресса, Устройство и способа реализуются следующим образом.

С помощью насоса (не показано) в карманы 8 во вкладыше подшипн1лка закачивается смазочный материал, а именно масло, под таким давлением, что винт 3 отделяется от маточной гайки 5, Гидростатический подшипник эффективен во время движения вверх и вниз, а также во время процесса обработки давлением, но здесь только до определенной силы Е1, которая составляет часть сил 6! Fmax, что очен ь значител ьно уменьшает износ; Действу!ощая в подшипниках сила во время обработки давлением устойчиво прогрессивно возрастает, Характер такого нарастания. зависит от вида заготовки, но обычно нарастание силы до двукратного значения наблюдается в последней десятой части от всего времени об.работки давлением.

Выполнение гидростатической опоры, а именно поверхность и давление в зазоре, рассчитано так, что до усилия прессования, соответствующего приблизительно половине максимального усилия, создается практически полная гидростатическая смазка, г.е, расстояние между боковыми сторонами

10 винта 3 и боковыми сторонами 11 маточной гайки 5 практически неизменно, После превышения критической силы F> поверхности подшипников переходят в область смешанного трения, Сначала уменьшается высота зазора !1, время изменения очень короткое, но все еще через значительное в пересчете на оставшуюся часть времени обработки давлением. Только после этого (фиг,3) момента 1z появляется действительное смешанное трение, увеличивающееся до максимального усилия Fmax соответственно вплоть до окончания процесса обработки давлением, Оставшийся период времени от tz до 1з очень короткий, в области нескольких миллисекунд. Соответственно незначителен и путь, который поверхности подшипникоо проходят относительно друг друга в зоне смешанного трения, Во время рабочего хода s кармане 8 во вкладыше подшипника, т.е. в гидрожидкости, выходящей и находящейся в нем, прежде чем шток войдет в контакт с заготовкой, имеется сравнительно небольшое давление, например 20 бар. Это давление достаточно, чтобы отдалить друг от друга рабочие поверхности 10 и 11. Насос, перекачивающий гидрожидкость через подающую магистраль 9 и соединительнь!й канал 18 в карман 8 во вкладыше подшипника, рассчитан на значительно более высокое давление, например до 300 бар. Шток 2 входит в контакт с заготовкой в течение рабочего хода, при этом повышается противодавление, оказываемое винтом 3 и возрастает давление в кармане 8 оо вкладыше подшипника, При очень кратковременных процессах обработки давлением промежуток времени слишком мал, чтобы это могло привести к проступанию слоя гидрожидкости, отделяющего рабочие поверхности друг от друга, При более длительном времени обработки давлением, состаоля!ощим приблизительно

150-200 мс, давление в гидростатическом подшипнике возрастает до, например, указанного противодаоления подающего насоса.

Хотя соединительный канал 18 имеет меньший диаметр, чем карман 8 во вкладыше подшипника, с одной стороны, и подающая магистраль 9, с другой, он все же не воздействует или действует незначительно как дроссель, 1,акой гидростатической подшипник может быть выполнен известным образом с дросселем. Но при этом следует отметить значительный нагрев гидрожидкости, который должен быть по возможности ликвидирован, Кроме того, вариант выполнения допускает использование сравнительно вязкого масла, Высокая вязкость масла предпочтительна в отношении времени, необходимого, чтобы при превышении

1831430

55 критической силы Е1 приводить в соприкосновение рабочие поверхности 10 и 11. Например, работа ведется с маслом вязкостью

460 сСт. Это означает, что вязкость использованного здесь масла может находиться на

2-4 степени выше,. чем вязкость масла, которое используется в известных смазках в винтовых прессах.

Насос 14 заполняет гидравлический аккумулятор маслом, которое находится под таким высоким давлением, что опорные рабочие поверхности маточной гайки 5 и падпятника 6 в начале обратного хода очень быстро отходят друг от друга. Движение обратного хода штока проходит полностью с гидростатической смазкой. Незадолго до достижения нижней точки возврата штока 2 аккумулятор 13 соединяется через быстрооткрывающиеся гидроклапаны f6 с каналами соответственно карманами 8 во вкладыше подшипника, что приводит к отделению рабочих поверхностей. Предпочтительно размещать аккумулятор 13 возможно ближе к маточной гайке и падпятнику, чтобы достичь по возможности более короткого времени роста давления, Аккумулятор 13 заполняется во время большей части цикла прессования. Давление, кратковременно поднимаемое дополнительным агрегатом, значительно выше, чем рабочее давление гидрастатического подшипника. где работа проводится с давлением масла,. например. 300 бар.

Устройство служит также для того, чтобы нагружать гидростатический. подшипник незадолго да достижения нижней точки возврата штока кратковременным избыточным давлением такай высоты, чтобы гидростатические или па меньшей мере кваэигидростатические условия были заданы также во время максимальной нагрузки подшипника.

К тому же работа проводится с давлениями да 800 бар или при необходимости более кратковременно в отношении к номинальному усилию винтового пресса 1600 т. Кроме того, также предусмотрена, что нагружение кратковременным избыточным давлением выполняется в зависимости от фазы обработки давлением.

Формула изобретения

1. Винтовой пресс, содержащий смонтированный в направляющих станины ползун с закрепленной B нем гайкой, связанной резьбой с винтом, установленным посредствОЖчодпятника в станине, приводной с непрерывным вращением в одну сторону маховик, муфта соединения маховика с винтам с приводом от рабочей жидкости, гидравлический привод возвратного хода полэуна, а также узел подачи масла в канавки на рабочих поверхностях резьбы гайки,.о т л и ч à юшийся тем, что, с целью повышения срока службы за счет уменьшения износа при улучшении смазки, канавки на рабочих поверхностях гайки выполнены в виде карманов во вкладыше подшипника, расположенных по винтовой линии резьбы, связанных магистралями с узлом подачи масла.

2. Пресс по п 1, а т л и ч а ю шийся тем, что подпятник выполнен в виде гидростатического подшипника.

3. Пресс по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что элементы винта и гайки смонтированы с воэможностью регулировки расстояния между рабочими поверхностями профиля винта и гайки в зависимости ат гидростатического состояния опоры.

4. Пресс по пп.1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что ширина карманов во вкладышах подшипников равна 1/6 эффективной ширины рабочей поверхности резьбы, 5. Пресс по пп.1 — 4, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что узел подачи масла в выходные отверстия на рабочих поверхностях резьбы гайки выполнен в виде отдельного наполнительного бака с насосом. связанным с аккумуляторам, и через магистраль и гидравлический распределитель — с карманами вкладышей.

6, Способ эксплуатации винтового пресса, включающий подачу масла между рабочими поверхностями профиля резьбы винта и гайки,отличающийся тем, что перед крайним нижним положением ползуна масло подается между рабочими поверхностями резьбы кратковременным избыточным давлением, меньшим, чем давление, соответствующее максимальному усилию прессования с получением гидростатических или па меньшей мере, квазигидростатических условий по время максимальной нагрузки на рабочих поверхностях профиля резьбы.

7. Способ по и 6, о тл и ч а ю щи и с я тем, что кратковременное избыточное давление при подаче масла составляет приблизительно 800 бар для винтавага пресса номинальным усилием 1600 т.

Приоритет по пунктам:

23,12.88 по пп. 1-3;

30.08,89 по пп. 5-7.

1831430

1831430

ФИГ. 2

1831430

Составитель В.Васильева

Техред M.Ìîðãåíòàï Корректор Н.Ревская

Редактор Н.Егорова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2538 Тираж. Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5