Молот с гидравлическим приводом
Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению, в частности к оборудованию для ковки и штамповки. Молот содержит станину, рабочий цилиндр, аккумулятор и подвижные части в виде бабы, штока и поршня. На бабе смонтирован верхний штамп. Станина включает подцилиндровую плиту, стойки, на которых укреплены направляющие бабы, и шабот. Рабочий цилиндр и гидропневматический аккумулятор расположены соосно и объединены в один узел с разделительной цилиндрической обечайкой. Обечайка размещена между корпусами рабочего цилиндра и аккумулятора. Рабочий цилиндр имеет окна, соединяющие его штоковую полость с аккумулятором. Подцилиндровая плита, стойки и шабот стянуты колоннами в единый предварительно напряженный узел из условия нераскрытия стыков при ударе молота. В результате обеспечивается повышение коэффициента полезного действия молота, увеличение его надежности и точности. 3 ил.
Изобретение относится к области кузнечно-прессового машиностроения, а именно к оборудованию для штамповки и ковки.
Известна конструкция паровоздушных штамповочных и ковочных молотов, содержащая рабочий цилиндр, станину, включающую стойки с направляющими, подцилиндровую плиту, шабот, состоящий для мощных молотов из нескольких плит, и паровоздушныи привод, соединенный с рабочим цилиндром системой трубопроводов (БАНКЕТОВ А.Н. и др. Кузнечно-штамповочное оборудование. - М.: Машиностроение, 1970, с.14-15).
Недостатком известной конструкции молота является низкий эффективный КПД, находящийся на уровне 3%, ненадежная работа станины молота, вызванная раскрытием стыков между подошвами стоек и шаботом и между плитами шабота, неточное направление бабы молота, наличие значительных по диаметру и длине трубопроводов, являющихся причиной потерь энергии.
Известна и другая конструкция молота, включающая гидравлический рабочий цилиндр и гидропневматический аккумулятор, соединенный с рабочим цилиндром системой трубопроводов (SU 668757 А, 28.06.1979, B21J 7/28).
В этой конструкции молота значительные по длине трубопроводы также являются местом значительных потерь энергии.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение высокого энергетического КПД молота, высокой надежности конструкции молота и повышенной точности направления бабы в станине молота.
Во время удара по заготовке, время которого исчисляется сотыми и тысячными долями секунды, шабот, как единое тело, и составляющие его плиты получают большой импульс. В результате этого шабот отскакивает от стоек, а плиты шабота отскакивают друг от друга.
Эти отскоки, происходящие в исчезающе малые интервалы времени, приводят к раскрытиям стыков (появлению зазоров) между подошвами стоек и шаботом и между плитами шабота. Кратность времени этих отскоков создает условия возникновения в упомянутых зазорах вакуума, в который извне засасывается окалина, пыль, грязь, ветош, которые изменяют условия контакта элементов станины и со временем приводят к нарушению точностных характеристик молота, к износу контактируемых поверхностей, к разрушению деталей молота в результате ударного захлопывания зазоров.
Для решения указанной задачи в молоте, содержащем рабочий цилиндр и аккумулятор, подвижные части в виде бабы, штока и поршня, несущие верхний штамп, а также станину, включающую подцилиндровую плиту, стойки, на которых укреплены направляющие бабы, и шабот, рабочий цилиндр и гидропневматический аккумулятор соосно объединены в один узел с разделительной цилиндрической обечайкой, расположенной между их корпусами, рабочий цилиндр имеет окна, соединяющие штоковую полость с аккумулятором, а подцилиндровая плита, стойки и шабот стянуты колоннами в единый предварительно напряженный узел из условия нераскрытия стыков при ударе молота.
На фиг.1 показан общий вид молота, на фиг.2 - совмещенный узел-рабочий гидроцилиндр и пневматический аккумулятор.
На фиг.3 - станина молота, стянутая колоннами со схемой направляющих бабы молота.
Молот (фиг.1 и фиг.2) содержит рабочий цилиндр 1, в котором расположен поршень 2 и шток 3 подвижных частей молота, гидропневматический аккумулятор 4, напорный 5 и сливной 6 клапаны рабочего цилиндра 1. Этот узел укреплен, например, с использованием амортизирующего устройства 7 на подцилиндровой плите 8, которая в свою очередь установлена на стойках 9 станины молота. Стойки 9 станины опираются на шабот 10 молота, который может состоять из нескольких плит, уложенных друг на друга.
Подцилиндровая плита 8, стойки 9 и шабот 10 станины соединены между собой из условия нераскрытия стыков колоннами 11, образуя предварительно напряженное соединение. Баба 12 молота имеет диагонально исполненные направляющие, которые расположены в ответных диагональных направляющих 13, укрепленных на стойках 9 станины молота.
Узел рабочего цилиндра 1 и аккумулятор 4, соосно установленные, предусматривают установку промежуточной цилиндрической обечайки 14, расположенной между их корпусами, и выполнение окон 15 в нижней части цилиндра 1, которые соединяют штоковую полость этого цилиндра с аккумулятором 4. В корпусе аккумулятора 4 предусмотрены отверстия 16 и 17 соответственно для заполнения и подпитки аккумулятора рабочей жидкостью 18 из гидропривода и для зарядки, подачи, подпитки газа 19 (воздуха или инертного газа) в верхнюю часть аккумулятора.
На шаботе 10 установлен нижний штамп 20, в который укладывается заготовка. Верхний ответный штамп 21 укреплен на бабе 12.
Молот работает следующим образом. В исходном перед ударом положении баба молота 12 с верхним штампом 21 штоком 3 и поршнем 2 находятся в верхнем положении. Сливной клапан 6 рабочего цилиндра 1 открыт и соединяет поршневую полость А цилиндра со сливным баком, а напорный клапан 5 закрыт и разъединяет полость Б аккумулятора от полости А рабочего цилиндра 1. После того, как в нижний штамп 20 будет уложена заготовка, по команде «удар» закрывается сливной клапан 6 и открывается напорный клапан 5 рабочего цилиндра 1. Жидкость под давлением из полости Б аккумулятора под воздействием газа 19 ускоренно поступает через клапан 5 в полость А рабочего цилиндра 1.
Под воздействием силы со стороны жидкости высокого давления в полости А на поршень 2 подвижные части - поршень 2, шток 3, баба 12 и верхний штамп 21 начинают ускоренно разгоняться, накапливая кинетическую энергию поступательного движения масс. Жидкость из штоковой полости разгоняемого рабочего цилиндра 1 через окна 15 вытесняется в аккумулятор и участвует в разгоне подвижных частей молота 2-3-12-21.
К моменту удара по заготовке или во время удара происходит переключение системы управления молота, в результате чего закрывается напорный клапан 5 и открывается сливной клапан 6 рабочего цилиндра 1.
Жидкость в полости А рабочего цилиндра 1 соединяется со сливным баком и выдавливается в него под воздействием поршня 2, который поднимается вверх под действием силы давления жидкости в штоковой полости на кольцевую площадь поршня.
В аккумулятор 4 через отверстие 16 из гидропривода поступает рабочая жидкость 18, восполняя объем жидкости, потребный на разгон подвижных частей, и восстанавливается уровень жидкости в аккумуляторе 4. Молот возвращается в исходное положение для совершения нового удара по заготовке.
Цикл окончен.
Стяжные предварительно напряженные колонны 11 станины молота обеспечивают предварительное сжатие во всей станине молота и исключают упругое раскрытие стыков между стойками и шаботом и между плитами шабота. Последнее исключает нарушение точностных характеристик молота и обеспечивает стабильную точность бабы в направляющих станины. Этому же способствует и диагональное исполнение направляющих бабы, которое исключает тепловое заклинивание бабы в направляющих при малых зазорах в них.
Молот, содержащий рабочий цилиндр и аккумулятор, подвижные части в виде бабы, штока и поршня, несущие верхний штамп, а также станину, включающую подцилиндровую плиту, стойки, на которых укреплены направляющие бабы, и шабот, отличающийся тем, что рабочий цилиндр и гидропневматический аккумулятор соосно объединены в один узел с разделительной цилиндрической обечайкой, расположенной между их корпусами, рабочий цилиндр имеет окна, соединяющие его штоковую полость с аккумулятором, а подцилиндровая плита, стойки и шабот стянуты колоннами в единый предварительно напряженный узел из условия нераскрытия стыков при ударе молота.
