Патент на изобретение №2268104

(54) РАДИАЛЬНО-ОБЖИМНАЯ МАШИНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкциям радиально-обжимных машин. На станине смонтирован четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями. Два держателя имеют П-образную форму, охватывают два других держателя бойков, расположены горизонтально и соединены с двумя ползунами. Последние установлены с возможностью синхронного возвратно-поступательного движения от общего привода. Привод выполнен в виде двух кривошипно-коленных механизмов, горизонтально расположенных симметрично относительно ковочного блока. На упомянутых держателях бойков закреплены бойки. В машине предусмотрены устройства регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок. Эти устройства выполнены в виде подвижных опор, связанных с кривошипно-коленными механизмами, винтовых пар, гидроцилиндров и зубчатых передач с электроприводом. В результате обеспечивается расширение технологических возможностей машины, повышение ее надежности и работоспособности, а также упрощение конструкции привода. 3 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к конструкциям радиально-обжимных машин (РОМ). Изобретение может быть использовано в кузнечно-прессовых цехах на машиностроительных и металлургических предприятиях при производстве поковок из различных сталей и сплавов.

Известна четырехбойковая радиально-обжимная машина, содержащая смонтированный на станине четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями, общего привода для возвратно-поступательного движения ползунов, соединенных с П-образными держателями бойков, в виде двух кривошипных механизмов, расположенных симметрично относительно ковочного блока (UA 37792 A, 15.05.2001, B 21 J 13/02, 3 стр. [1]). В указанной известной радиально-обжимной машине [1] вследствие вертикального расположения ползунов несущие П-образные держатели бойков, кривошипные механизмы расположены вертикально.

Недостатками известной четырехбойковой радиально-обжимной машины являются значительные потери энергии на трение в механизмах, передающих рабочее усилие на бойки, вследствие чего коэффициент полезного действия (КПД) данной машины относительно невысок, а также сложность и громоздкость конструкции.

Известна также радиально-обжимная машина, содержащая смонтированный на станине четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями, два из которых, имеющие П-образную форму, охватывают два других держателя бойков, четыре бойка, прикрепленные к упомянутым держателям, при этом держатели бойков, имеющие П-образную форму, расположены горизонтально и соединены с двумя ползунами, установленными с возможностью синхронного возвратно-поступательного движения (навстречу один другому и в противоположном направлении) от общего привода (UA 36703 A, 16.04.2001, B 21 J 13/02, 6 стр. [2]).

В указанной известной радиально-обжимной машине [2] за счет горизонтального расположения держателей бойков, имеющих П-образную форму и соединенных с двумя ползунами, синхронно перемещающимися от общего привода, обеспечивается неизменное положение оси ковки в течение всего процесса ковки.

Недостатками известной радиально-обжимной машины являются недостаточно широкие технологические возможности, невысокая надежность и работоспособность машины, а также сложность конструкции привода.

Задача изобретения заключается в изменении конструкции основных узлов машины, в том числе привода, обеспечивающих расширение технологических возможностей, повышение надежности и работоспособности машины, а также упрощение конструкции привода.

Поставленная задача достигается тем, что в радиально-обжимной машине, содержащей смонтированный на станине четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями, два из которых имеют П-образную форму, охватывают два других держателя бойков, расположены горизонтально и соединены с двумя ползунами, установленными с возможностью синхронного возвратно-поступательного движения от общего привода, а также четыре бойка, закрепленные на упомянутых держателях бойков, новым является то, что она снабжена устройствами регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок, привод выполнен в виде двух кривошипно-коленных механизмов, горизонтально расположенных симметрично относительно ковочного блока, а устройства регулирования положения бойков и устройства защиты элементов привода от перегрузок выполнены в виде подвижных опор, связанных с кривошипно-коленными механизмами, смонтированными на упомянутых подвижных опорах винтовых пар, гидроцилиндов и зубчатых передач с электроприводом.

На фиг.1 изображена схема радиально-обжимной машины (правая сторона машины изображена не полностью, она симметрична левой и полностью ее повторяет); на фиг.2 – вид сбоку на четырехбойковый ковочный блок, установленный в рабочем пространстве радиально-обжимной машины; на фиг.3 – вид сбоку на четырехбойковый ковочный блок, в процессе обжатия заготовки.

Радиально-обжимная машина содержит привод 1, коленчатые валы 2, связанные через кривошипно-коленные механизмы 3 с ползунами 4 и устройствами регулировки положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок, состоящих из подвижных опор 5, винтовых пар 6, гидроцилиндров 7, цилиндрических зубчатых передач 8, связанных через червячные передачи 10 с электроприводом 11 (фиг.1).

Контролирующие устройства радиально-обжимной машины оснащены соответствующими датчиками (не показаны), подключенными к системе аварийного отключения машины.

Четырехбойковый ковочный блок, обозначенный на фиг.1 «К.Б.», состоит из двух держателей бойков П-образной формы 12, прикрепленных к ползунам 4, охватывающих два других держателя бойков 13, и четырех бойков 14, установленных на держателях бойков (фиг.2). Работа четырехбойковой радиально-обжимной машины осуществляется следующим образом.

Требуемые для выполнения конкретного технологического процесса бойки устанавливают на ковочный блок. Затем ковочный блок (обозначенный на фиг.1 К.Б.) устанавливают транспортным средством цеха сверху на РОМ и крепится устройствами зажима(не показаны) к ползунам (фиг.1)

При периодическом синхронном движении ползунов 4 перемещаются держатели бойков П-образной формы 12, которые за счет кинематических связей в ковочном блоке перемещают держатели бойков 13, что в конечном итоге приводит к симметричному перемещению всех четырех бойков 14 и четырехстороннему обжатию заготовки (фиг.2). В процессе всей ковки оси поперечных сечений заготовки, формообразуемых на каждом проходе, совпадают, т.е. ось ковки не меняет своего положения. На фиг.2 показано поперечное сечение обжимаемой заготовки (заштриховано). Перемещение ползунов 4 осуществляется от электромеханического привода 1 через цилиндрические зубчатые передачи, кривошипные валы 2 и кривошипно-коленные механизмы 3 (фиг.1). Использование в заявляемой радиально-обжимной машине в качестве общего привода двух горизонтально расположенных симметрично относительно ковочного блока кривошипно-коленных механизмов в отличие от прототипа [2] позволяет упростить конструкцию машины и, следовательно, повысить ее надежность.

При возникновении экстремальных условий в процессе эксплуатации РОМ, сопровождаемых появлением запредельных усилий, срабатывают устройства регулировки положения ползунов 4 (бойки 14) и защиты элементов привода РОМ от перегрузок. В этот момент по сигналу от соответствующего датчика (не показан) давление в гидроцилиндре 7 сбрасывается. Подвижные опоры 5 вместе с винтовой парой 6 и зубчатым колесом 8 имеют возможность перемещаться в сторону гидроцилиндра 7. При этом ползуны 4 останавливаются, а коленчатые валы 2 проворачиваются.

После устранения причин, приведших к перегрузке, с пульта управления подается сигнал на подачу масла в гидроцилиндр 7, который своим штоком перемещает винтовую пару с подвижной опорой 5 в первоначальное состояние. При этом зубчатое колесо 8 постоянно опирается на выступ 9 станины РОМ (фиг.1)

Регулировка положения бойков осуществляется за счет изменения положения ползунов 4. Для чего с пульта управления РОМ включается электродвигатель 11, который через червячные передачи 10 и цилиндрические передачи 8 вращает винтовую пару 6 и перемещает подвижную опору 5, изменяя через рычаги многозвенного механизма 3 положение ползунов 4 от первоначального влево или вправо. Наличие устройств регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок обеспечивает расширение технологических возможностей радиально-обжимной машины за счет ее переналадки на различные типоразмеры обрабатываемых деталей и повышение надежности и работоспособности за счет исключения воздействия на элементы привода перегрузок.

Износ бойков также компенсируется изменением положения ползунов. Таким образом, конструкция патентуемой радиально-обжимной машины обеспечивает процесс ковки заготовок без изменения положения оси ковки, что позволяет получать поковки с удлиненной осью различных поперечных сечений, в том числе ступенчатые изделия, у которых оси поперечных сечений ступеней совпадают.

При этом новая компоновка, предложенная в патентуемой РОМ с механизмами регулирования положения бойков и защиты привода от перегрузок, обеспечивает более высокую надежность и работоспособность машины, упрощение конструкции и расширение технологических возможностей.

Формула изобретения

Радиально-обжимная машина, содержащая смонтированный на станине четырехбойковый ковочный блок в виде четырех кинематически связанных между собой держателей бойков с наклонными поверхностями, два из которых имеют П-образную форму, охватывают два других держателя бойков, расположены горизонтально и соединены с двумя ползунами, установленными с возможностью синхронного возвратно-поступательного движения от общего привода, а также четыре бойка, закрепленные на упомянутых держателях бойков, отличающаяся тем, что она снабжена устройствами регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок, привод выполнен в виде двух кривошипно-коленных механизмов, горизонтально расположенных симметрично относительно ковочного блока, а устройства регулирования положения бойков и защиты элементов привода от перегрузок выполнены в виде подвижных опор, связанных с кривошипно-коленными механизмами, смонтированных на упомянутых подвижных опорах винтовых пар, гидроцилиндров и зубчатых передач с электроприводом.

РИСУНКИ