Винтовой пресс


 


Владельцы патента RU 2555733:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве в прессах с винтовым исполнительным механизмом. Пресс содержит станину, в направляющих которой установлен ползун с гайкой. Гайка образует винтовую несамотормозящуюся пару с винтом, на свободном конце которого закреплен рабочий маховик. В прессе предусмотрен маховик-накопитель, соединенный ременной передачей с рабочим электродвигателем. Рабочий маховик связан с дополнительным электродвигателем. Последний образует электрическую цепь с генератором, который соединен с маховиком-накопителем. Генератор управляется посредством блока управления, который осуществляет также реверс дополнительного электродвигателя. В результате обеспечивается снижение установочной мощности и повышение коэффициента полезного действия пресса, а также упрощение его конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, точнее к прессам с винтовым исполнительным механизмом, и может быть использовано в кузнечно-штамповочном производстве.

Известен винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун со встроенной в нем гайкой, образующей винтовую несамотормозящуюся пару с винтом, на свободном конце которого укреплен рабочий маховик, являющийся ротором асинхронного электродвигателя, статор которого установлен на станине пресса (см. Ю.А. Бочаров. Кузнечно-штамповочное оборудование. М., Издательский центр «Академия». 2008 г., стр.342, рис.30.6).

Недостатком данного пресса являются большие пусковые токи при включении привода, которые вызывают сильные толчки тока в электрической сети, а также большие установочные мощности привода, в несколько раз превышающие мощности привода аналогичных кривошипных прессов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является винтовой пресс с двухмаховичным приводом, содержащий маховик-накопитель, который приводится в движение от рабочего электродвигателя, а также рабочий маховик, установленный внутри маховика-накопителя, в котором смонтированы электромагнитные катушки (см. Патент №2193970, МПК B30B1/18, опубл. 10.12.2002, бюл. №34). При включении пресса на электромагнитные катушки подается постоянный ток, что вызывает возникновение вращающего момента, который тормозит маховик-накопитель и разгоняет рабочий маховик. Маховик-накопитель отдает свою энергию рабочему маховику, при этом рабочий электродвигатель работает в режиме номинальной нагрузки в течение всего цикла работы пресса.

Недостатком данного пресса является низкий кпд хода разгона рабочего маховика вследствие большого скольжения, а также необходимость дополнительных устройств для возврата ползуна в исходное положение после завершения рабочего хода.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в снижении установочной мощности и повышении кпд пресса, а также в упрощении его конструкции.

Технический результат достигается тем, что в винтовом прессе, содержащем станину, в направляющих которой установлен ползун со встроенной в нем гайкой, образующей винтовую несамотормозящуюся пару с винтом, на свободном конце которого укреплен рабочий маховик, а также маховик-накопитель, соединенный ременной передачей с рабочим электродвигателем, рабочий маховик связан с дополнительным электродвигателем, образующим электрическую цепь с генератором, который соединен с маховиком-накопителем, при этом электрические машины управляются посредством блока управления, который обеспечивает также реверс дополнительного электродвигателя.

Передача энергии между маховиками может быть осуществлена как с помощью электрических машин переменного тока, так и с помощью электрических машин постоянного тока. В первом случае используются синхронный генератор и дополнительный асинхронный электродвигатель. С целью исключения при разгоне рабочего маховика больших пусковых токов в электрической цепи генератор-электродвигатель и большого скольжения дополнительного асинхронного электродвигателя может быть использован принцип частотного управления, однако это приведет к сильному удорожанию пресса. Отмеченные недостатки могут быть значительно уменьшены, если передачу энергии между маховиками осуществлять при помощи машин постоянного тока. В этом случае применяются генератор постоянного тока и дополнительный электродвигатель постоянного тока. В процессе разгона рабочего маховика блок управления постепенно увеличивает ток возбуждения генератора постоянного тока от нуля до определенного значения, что позволяет избежать появления в цепи больших токов.

Изобретение поясняется чертежом (фиг.1), на котором показана конструкция пресса. Пресс включает в себя станину 1, в направляющих 2 которой установлен ползун 3 со встроенной в нем гайкой 4, образующей винтовую несамотормозящуюся пару с винтом 5. На верхнем конце винта 5 закреплен рабочий маховик 6, соединенный с дополнительным электродвигателем 7. Подача электроэнергии к дополнительному электродвигателю 7 осуществляется от генератора 8. Ротор этого генератора приводится во вращение от маховика-накопителя 9, получающего вращение посредством ременной передачи 10 от асинхронного электродвигателя 11. Пресс содержит также блок управления 13, который получает сигналы от датчика угловых скоростей 14 рабочего маховика 6 и датчика 15 положения ползуна 3 и осуществляет управление электромашинами, а также реверс дополнительного электродвигателя.

Пресс работает следующим образом. В исходном состоянии ползун 3 находится в крайнем верхнем положении, рабочий маховик 6 заторможен (тормозное устройство на фиг. 1 не показано), маховик-накопитель 9 вращается с постоянной угловой скоростью от асинхронного электродвигателя 11. При включении пресса рабочий маховик 6 растормаживается, а блок управления 13 подает на обмотки генератора 8 ток возбуждения, в результате чего в электрической цепи генератор 8 -дополнительный электродвигатель 7 возникает ток, который передается от генератора 8 к дополнительному электродвигателю 7 посредством проводов 12. Под действием этого тока происходит вращение ротора дополнительного электродвигателя 7 и соединенного с ним рабочего маховика 6 с винтом 5. С винта 5 начинает свинчиваться гайка 4, что приводит к перемещению ползуна 3 вниз. В процессе вращения скорость рабочего маховика 6 и его кинетическая энергия увеличиваются, а скорость маховика-накопителя 9 уменьшается, так как часть его энергии передается генератору 8. При достижении рабочим маховиком 6 технологически необходимой кинетической энергии блок управления 13 по сигналу от датчика угловых скоростей 14 вращения рабочего маховика 6 отключает генератор 8, в результате чего подача тока в дополнительный электродвигатель 7 прекращается. В дальнейшем вращение рабочего маховика 6 происходит по инерции. Во время рабочего хода накопленная рабочим маховиком 6 кинетическая энергия переходит в энергию формоизменения заготовки. После окончания штамповки блок управления 13 осуществляет реверс дополнительного электродвигателя 7, вследствие чего ползун 3 начинает движение вверх. В заданном положении ползуна 3 по сигналу датчика 15 положения ползуна 3 блок управления 13 отключает генератор 8, дальнейшее вращение рабочего маховика 6 и движение ползуна 3 вверх происходит по инерции, после чего срабатывает тормоз, и ползун 3 занимает крайнее верхнее положение. Асинхронный электродвигатель 11 восстанавливает первоначальную скорость вращения маховика-накопителя 9. Цикл закончен.

Благодаря двухмаховичному приводу асинхронный электродвигатель работает в номинальном режиме в течение всего цикла штамповки, в связи с чем его установочная мощность имеет минимальное значение. Вращение рабочего маховика осуществляется дополнительным электродвигателем, пусковые токи которого могут быть снижены до минимального значения. Реверсирование рабочего маховика электрическим способом упрощает конструкцию пресса, так как отсутствует необходимость механизма возврата ползуна в исходное положение. Таким образом, предлагаемый пресс обеспечивает снижение установочной мощности и повышение кпд пресса, а также упрощение его конструкции.

1. Винтовой пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун со встроенной в него гайкой, образующей винтовую несамотормозящуюся пару с винтом, на свободном конце которого укреплен рабочий маховик, и маховик-накопитель, соединенный ременной передачей с асинхронным электродвигателем, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным электродвигателем, связанным с рабочим маховиком, генератором, образующим электрическую цепь с дополнительным электродвигателем и соединенным с маховиком-накопителем, и блоком управления генератором и дополнительным электродвигателем для осуществления его реверса.

2. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный электродвигатель выполнен в виде асинхронного электродвигателя, образующего электрическую цепь с синхронным генератором.

3. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что дополнительный электродвигатель выполнен в виде электродвигателя постоянного тока, образующего электрическую цепь с генератором постоянного тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механических кривошипных прессах. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях кривошипных прессов для выполнения разделительных операций. .

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, в частности к прессам для протяжки слябов. .

Изобретение относится к области кузнечно-прессового машиностроения и может быть использовано при конструировании привода прессов, выполненных по схеме с ломающимся шатуном.

Изобретение относится к прессу для прессования порошкообразных масс, в частности металлического порошка, с использованием имеющего по меньшей мере один шатун, а также один коленвал эксцентрикового кривошипного привода для приведения в действие блока верхнего пуансона, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также к способу работы пресса.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам управления кривошипными горячештамповочными прессами. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно - к гидравлическим прессам для прессования изделий, в частности, из сыпучих материалов. Гидравлический пресс содержит станину, силовой гидроцилиндр с поршнем и штоком, с поршневой и штоковой полостями, которые каналами соединены с гидравлическими линиями схемы управления.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях кривошипных прессов и других кузнечно-прессовых машин с возвратно-поступательным движением рабочего звена, подвергающихся перегрузкам.

Пресс // 2537339
Изобретение относится к прессовому оборудованию. Пресс (1) содержит каркас (2), первую плиту (3) с первой инструментальной частью (4), вторую плиту (6) со второй инструментальной частью (7).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к прессовому оборудованию. Пресс содержит станину, в направляющих которой перемещается ползун, приводимый в движение четырьмя винтовыми шпинделями.

Изобретение относится к прессовому оборудованию, используемому для объемной штамповки металлов и прессования порошкообразных материалов. Гидравлический пресс содержит станину, рабочий гидроцилиндр, прессовый инструмент, мультипликаторную установку в виде мультипликаторов, гидроцилиндры подъема, две гидравлические и две гидрораспределительные системы.

Изобретение относится к прессовому оборудованию и может быть использовано в штамповочных и ковочных гидравлических прессах. Гидропривод подвижной траверсы пресса содержит рабочий и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления, бак наполнения, напорную и сливную гидролинии, пневмогидравлический аккумулятор.

Изобретение относится к прессовому оборудованию, в котором давление плунжеру или плите передается электромагнитными средствами. Пресс содержит станину, статор с обмоткой возбуждения, ползун, шток и систему обратного хода.

Изобретение относится к области прессового оборудования. Гидропривод траверсы пресса содержит рабочий и возвратные гидроцилиндры, гидрораспределители управления, бак наполнения, напорную и сливную гидролинии, устройство декомпрессии жидкости в рабочем гидроцилиндре.

Изобретение относится к оборудованию для уплотнения металлического лома (скрапа) и прессования вышедших из строя автомобилей. Пресс содержит неподвижную нижнюю плиту с плоской рабочей поверхностью и подвижную верхнюю плиту с выпуклой в поперечном сечении рабочей поверхностью.

Изобретение относится к прессовому оборудованию. Гидравлический пресс содержит подвижную и неподвижную траверсы, два силовых и два возвратных цилиндра, насосную станцию и систему распределительно-направляющей аппаратуры.

Пресс // 2557848
Изобретение относится к кузнечно-штамповочному оборудованию. Пресс содержит корпус, двигатель, передаточный механизм, узел управления и контроля, а также основные и вспомогательные ползуны. Двигатель выполнен в виде металлических пластин, соединенных с источником высокого напряжения. Пластины размещены в корпусе с возможностью перемещения относительно друг друга. Передаточный механизм выполнен в виде двух траверс, жестко связанных с металлическими пластинами и оснащенных стопорами. Траверсы соединены между собой посредством пружин. Основные и вспомогательные ползуны жестко соединены с упомянутыми траверсами. В результате обеспечивается расширение функциональных возможностей пресса и уменьшение энергопотребления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх