Роторная машина

 

008785

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.01.80 (21) 2874824/25-06 с присоединением заявки № (51 ) М. К .

В ЗОВ 11/12 (53) УДК 621.979 (088.8) (43) Опубликовано 07.11.81. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 7.11.81 ло делам изобретений и открытий (54) РОТОРНАЯ МАШИНА

ГосУАаРственный комитет (23) Г1риоритет

Изобретение относится к области кузнечно-прессового машиностроения, а именно к конструкциям роторных машин.

Известна роторная машина, содержащая насосную станцию, резервуар, технологический ротор, имеющий блокодержатель с гнездами, в которых расположены инструментальные блоки, и гидравлическую систему привода инструментов, выполненную в виде размещенных по периферии ротора рабочих гидроцилиндров с поршнями и штоками и распределительного устройства, связанного с насосной станцией и полостями гидроцилиндров (1).

Однако высокие технологические усилия на известной роторной машины достигаются за счет применения дорогостоящих насосов высокого давления, причем высокие давления рабочей жидкости, необходимые для обеспечения требуемой величины технологического усилия, приводят к увеличению потерь на сжатие рабочей жидкости и на внутренние утечки в гидросистеме. Кроме того, рост производительности проектируемых по известной схеме роторных машин вызывает увеличение потребного количества насосных установок, что приводит к увеличению габаритов машины.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и энергоемкости роторной машины.

Указанная цель достигается тем, что ро5 торная машина снабжена дополнительным резервуаром, связанным каналами с насосной станцией и распределительным устройством, а технологический ротор снабжен осевым гидроцилиндром с поршнем, приво10 димым от кривошипно-шатунного механизма с маховиком, и дополнительными гидроцилиндрами, штоки поршней которых жестко соединены с штоками поршней рабочих гидроцилиндров, причем осевой гидроци15 линдр сообщен каналами с дополнительным резервуаром и распределительным устройством, а полости гидроцилиндров — с полостями дополнительных.

На фиг. 1 показана предлагаемая ротор20 ная машина, общий вид; на фиг. 2 — силовые элементы машины при ненагруженном ходе инструмента: на фиг 3 — силовые элементы машины при нагруженном ходе инструмента; на фиг. 4 — инструментальный

25 блок, продольный разрез.

Роторная машина содержит станину 1, технологический ротор 2, электродвигатель

3 и насосную станцию 4. Насосная станция

4 имеет резервуар 5 для рабочей жидкости, 30 насос 6, контрольно-регулирующую и вспо878587

3 могательную гидроаппаратуру (на чертеже не показан) .

Технологический ротор 2 содержит установленную в станине 1 опору 7, снабженную цилиндрической шестерней 8. На опоре

7 смонтированы блокодержатель 9, барабан

10 и блок цилиндров 11, скрепленные стяжками 12 в единую жесткую конструкцию.

Блокодержатель 9 имеет расположенные по его окружности гнезда 13, в которых размещены инструментальные блоки 14.

Каждый из этих блоков имеет корпус 15, снабженный окном 16 для приема обрабатываемых изделий 17. В корпусе 15 установлены матрица 18 и направляющая втулка 19, в которой размещен пуансон 20.

Блок цилиндров 11 имеет расположенные по его окружности силовые гидроцилиндры

21 с большим поршнем 22. Эти поршни перемещают инструмент в рабочей (силовой) части хода. По периферии барабана 10 установлены дополнительные гидроцилиндры

23 с малыми поршнями 24, которые перемещают инструмент взхолостой (ненагруженной) 4асти-хода. Шток 25 каждого из поршней, 24-.одним концом сочленен с штоком 26 поршня 22 силового гидроцилиндра 21, а другим — с рабочим инструментом, в данном случае с пуансоном 20. Полости 27 и

28 силового гидроцилиндра 21 и дополнительного гидроцилиндра 23 соответственно соединены между собой каналом 29. Входные отверстия этого канала закрыты поршнями 22 и 24 в исходном положении. Силовые 21 и дополнительные 23 гидроцилиндры своими каналами 30 — 32 соединены с распределительным устройством ЗЗ. Это устройство направляет поток рабочей жидкости по каналу 30 к полостям 27 силовых гидроцилиндров 21, а по каналам 31 и 32 к полостям 28 дополнительных гидроцилиндров 23 и отводит жидкость в слив.

На неподвижной части технологического ротора 2 выше уровня силовых гидроцилиндров 1 установлен дополнительный резервуар 34 для рабочей жидкости. Этот резервуар каналом 35 соединен с резервуаром

5 насосной станции 4, а каналами 36 и

37 — с питающим пазом 38 и сливным пазом 39 распределительного устройства 33, с которыми поочередно соединяются полости 7 силовых гидроцилиндров 21. Распределительное устройство 33 имеет также питающий дополнительные гидроцилиндры 23 напорный паз 40, связанный с нагнетательной магистралью 41, и сливной паз 42 дополнительного гидроцилиндра 23, связанный через трубопровод 43 с резервуаром 5 насосной станции 4. В нижней части технологического ротора 2 смонтированы осевой гидроцилиндп 44 и кривошипно-шатунный механизм 45. 1(ривошипный вал 46 этого механизма шарнирно связан с поршнем 47 осевого гидроцилиндра 44 и имеет на одном конце маховик 48, а другой его конец

25 зо

4О

60 б5

4 через систему зубчатых передач 49 связан с цилиндрической шестерней 8 технологического ротора 2. Клиновые ремни 50 обеспечивают передачу вращения. маховику 48 и валу 46 от электродвигателя 3. Осевой гидроцилиндр 44 сообщен каналом 51 через обратный клапан 52 с дополнительным резервуаром 34 для рабочей жидкости, а каналом 53 — с пазом 54 распределительного устройства 33. Давление, создаваемое поршнем 47, регулируется предохранительным клапаном 55. Питающий паз 56 распределительного устройства 33 сообщен с магистралью 41 насоса 6.

Машина работает следующим образом.

От электродвигателя 3 ремнями 50 вращение передается на маховик 48 и на связанный с ним кривошипный вал 46. Последний приводит в возвратно-поступательное движение поршень 47 осевого гидроцилиндра 44 и одновременно через систему зубчатых передач 49 приводит во вращение с постоянной скоростью технологический ротор 2. При этом за время одного оборота маховика 48 технологический ротор 2 поворачивается на заданный угол, на котором инструмент совершает рабочий и обратный ход.

В процессе вращения технологического ротора 2 в его инструментальные блоки 14 загрузочным устройством (на чертеже не показано) поочередно подаются обрабатываемые изделия 17. Далее при вращении технологического ротора 2 отверстие канала 30 силового гидроцилиндра 21 подходит под питающий эти цилиндры паз 38 распределительного устройства 38. Благодаря этому рабочая полость 27 силового гидроцилиндра 21 подсоединяется к дополнительному резервуару 34 для рабочей жидкости.

В это же время отверстие канала 31 подходит под питающий дополнительные гидроцилиндры 23 напорный паз 40, сообщенный с нагнетательной магистралью 41 насоса 6.

Этим насосом надпоршневая часть полости

28 (полость рабочего хода) дополнительного гидроцилиндра 23 начинает заполняться рабочей жидкостью. Под действием этой жидкости поршень 24 и его шток 25, а следовательно, пуансон 20 и поршень 22 силового гидроцилиндра 21 опускаются вниз.

При этом рабочая полость 27 силового гидроцилиндра 21 увеличивается, в результате чего в ней создается вакуум и рабочая жидкость из дополнительного резервуара 34 засасывается в эту полость. Благодаря этому отпадает необходимость иметь в насосной станции 4 роторной машины насосы для нагнетания в силовые гидроцилиндры

21 этого объема рабочей жидкости. А это позволяет уменьшить размеры насосной станции, в результате чего уменьшаются габариты и стоимость всей машины. При движении пуансона 20 вниз он захватывает обрабатываемое изделие 17 и вводит его в

878587

5 ю

25 зо

5 матрицу 18. Когда это изделие коснется матрицы (в данном случае конической ее части), поршни 22 и 24 силового 21 и дополнительного 23 гидроцилиндров перемещаются от своего исходного верхнего положения настолько, что входные отверстия канала 29 оказываются открытыми. Далее отверстия канала 30 силового гидроцилиндра 21 сходят с питающего паза 38 и подходят под паз 54.

К этому моменту кривошипный вал 46, повернувшись на 180, переместит поршень

47 осевого гидроцилиндра 44 из крайнего верхнего его положения в крайнее нижнее положение (см. фиг. 2). Благодаря этому произойдет засасывание рабочей жидкости из дополнительного резервуара 34 в осевой гидроцилиндр 44. После этого поршень 47 осевого гидроцилиндра 44 перемещается кривошипным валом 46 вверх, нагнетая рабочую жидкость в силовой 21 и дополнительный 23 гидроцилиндры. Таким образом совершается рабочая часть хода пуансона

20. При этом давление, создаваемое поршнем 47 в замкнутой системе, зависит от необходимой величины технологического усилия и регулируется предохранительным клапаном 55. Благодаря этому отпадает необходимость иметь в насосной станции 4 роторной машины насосы высокого давления для выполнения работы деформации обрабатываемого изделия. Это позволяет уменьшить габариты насосной станции в результате чего уменьшаются габариты и стоимость всей машины.

В результате взаимодействия пуансона 20 с матрицей 18 происходит обработка изделия 17, в данном примере штамповка конуса. При этом необходимая величина технологического усилия обеспечивается суммированием усилий, создаваемых силовым 21 и дополнительным 23 гидроцилиндрами в отдельности. Это позволяет обеспечивать необходимую величину технологического усилия при меньшем, чем обычно, давлении рабочей жидкости в гидроцилиндрах 21 и

23. Уменьшение давления рабочей жидкости способствует также увеличению эксплуатационной надежности гидравлической системы, снижению потерь энергии на сжатии и утечки рабочей жидкости.

В процессе дальнейшего вращения технологического ротора 2 отверстие канала 30 подходит под сливной паз 39 распределительного устройства 33 и рабочая полость

27 силового гидроцилиндра 21 снова подсоединяется к дополнительному резервуару

34 для рабочей жидкости, а отверстие канала 32 подходят под питающий паз 56 (см. фиг. 3), сообщенный с нагнетательной магистралью 41 насоса 6. Этот насос начинает заполнять рабочей жидкостью подпоршневую часть полости 28 (полости обратного хода) дополнительного гидроцилиндра 23.

Под действием этой жидкости поршень 24

6 с штоком 25 дополнительного гидроцилиндра 23, а следовательно, и пуансон 20 и поршень 22 силового гидроцилиндра 21 возвращаются в исходное положение. При этом рабочая жидкость из подпоршневой части полости 28 (полости рабочего хода) дополнительного гидроцилиндра 23 по каналу 31 через сливной паз 42 распределительного устройства 33 поступает по трубопроводу

43 в резервуар 5 насосной станции 4, а из рабочей полости силового гидроцилиндра

21 по каналу 30 через сливной паз 39 распределительного устройства 33 — в дополнительный резервуар 34 для рабочей жидкости, а затем по каналу 35 сливается в резервуар 5 насосной станции 4.

Отштампованное изделие 17 при обратном ходе пуансона 20, оставаясь на последнем, извлекается из матрицы 18, а затем, упираясь в торец направляющей втулки 19, снимается с пуансона 20 и удерживается в таком положении подпружиненной губкой (на чертеже не показана). В зоне выгрузки это изделие удаляется из технологического ротора 2 устройством выгрузки изделий (на чертеже не показано). Далее цикл повторяется.

Такое выполнение и компоновка узлов роторной машины позволяют уменьшить ее энергоемкость, габариты и стоимость.

Формула изобретения

Роторная машина, содержащая насосную станцию, резервуар, технологический ротор, имеющий блокодержатель с гнездами, в которых расположены инструментальные блоки, и гидравлическую систему привода инструментов, выполненную в виде размещенных по периферии ротора рабочих гидроцилиндров с поршнями и штоками и распределительного устройства, связанного с насосной станцией и полостями гидроцилиндров, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов и энергоемкости, она снабжена дополнительным резервуаром, связанным каналами с насосной станцией и распределительным устройством, а технологический ротор снабжен осевым гидроцилиндром с поршнем, приводимым кривошипно-шатунным механизмом с маховиком, и дополнительными гидроцилиндрами, штоки поршней которых жестко соединены с штоками поршней рабочих гидроцилиндров, причем осевой гидроцилиндр сообщен каналами с дополнительным резервуаром и распределительным устройством, а полости рабочих гидроцилиндров — с полостями дополнительных.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кошкин Л. Н. «Комплексная автоматизация на базе роторных линий». М., Машиностроение, 1972, с, 64, фиг. 49.

878587

Составитель О. Оганесов

Техред И. Заболотнова

Корректор Н. Федорова

Редактор Т. Кузнецова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2327/4 Изд. ¹ 567 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5