Модернизация кузнечного оборудования

МОДЕРНИЗАЦИЯ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

В странах СНГ и за рубежом  широко известно кузнечно-прессовое оборудование с маркой "НКМЗ", успешно работающее в металлургической и других отраслях промышленности.

Это целая гамма гидравлических штамповочных прессов усилиями 5000, 10000, 15000 и 30000 тс, самые мощные в мировой  практике прессостроения гидравлические штамповочные прессы усилием 65000 и 75000 тс, ковочные прессы усилием 10000 тс, молоты с энергией удара 400 и 630 кДж (массой падающих частей 16 и 25 т), уникальный бесшаботный молот с энергией удара 1500 кДж и многое другое.

В связи с длительным сроком эксплуатации этого оборудования (от 20 до 30 лет) оно нуждается в обновлении и модернизации.

Поэтому одним из приоритетов  в производстве кузнечно-прессового оборудования является модернизация ранее изготовленного оборудования с целью придания ему новых потребительских качеств.

Модернизация прессов  с целью повышения их производительности и качества выпускаемых изделий, может быть проведена по следующим  направлениям:

Собственно пресс:

Повышение жесткости подштамповых блоков;

Модернизация направляющих подвижной траверсы;

Повышение долговечности  работы уплотнительных узлов основных и вспомогательных цилиндров  пресса.

Механизация вспомогательных  процессов:

Повышение надежности и сокращения вспомогательного времени цикла  работы пресса.

Автоматизация гидросистем управления и синхронизации:

Разработка и внедрение  нового поколения электрогидравлических  систем с программным обеспечением с целью расширения возможностей производства изделий на базе новых  технологий.

Модернизация мощных прессов  для объемной штамповки проводится по пути обновления привода, оснащения  системами контроля за технологическими параметрами и диагностики состояния прессов.

Средства механизации  прессов и молотов в ряде случаев  не отвечают современным требованиям  по уровню быстродействия, надежности и грузоподъемности. Поэтому предлагается разработка программ их модернизации.

Трубопрофильные прессы могут быть модернизированы в части оснащения их контейнерами на повышенные давления прессования, совершенствования приводов и систем управления для изотермического прессования.

Бесшаботные молоты нуждаются в повышении стойкости баб, оснащении более современными системами управления и др.

Сегодня мощная инжиниринговая и производственная база позволяет  НКМЗ проводить модернизацию любого кузнечно-прессового оборудования с учетом постоянно повышающихся требований по: экономичности, автоматизации, надежности, безопасности и др.

 

 

http://delta-grup.ru/bibliot/25/49.htm

На машиностроительных заводах  часто применяется так называемая смешанная форма организации  ремонтного обслуживания, при которой  цеховые ремонтные базы производят все виды ремонта, кроме капитального. Капитальный ремонт в большинстве проводится силами ремонтно-механического цеха, который может осуществлять и модернизацию оборудования.

 

С технико-экономической  точки зрения ремонт и модернизация оборудования являются неразделимыми  мероприятиями. Проведение капитального ремонта без модернизации фактически оставляет ремонтируемую единицу  на прежнем техническом уровне. Поэтому, производя определенные материальные затраты, необходимо сочетать эти условия.

 

Детали прессового оборудования имеют разный срок службы. Чертежи  быстроизнашивающихся деталей прикладываются в паспортах и руководствах по эксплуатации оборудования. Как правило, срок службы их назначается не более  одного года. Запасные детали хранятся в кладовых для обеспечения своевременной  замены во избежание простоев оборудования. На многих заводах применяется узловой метод ремонта, при котором изношенные узлы заменяют новыми запасными, а снятые узлы ремонтируют {после окончания ремонта) и хранят их как запасные.

 

При наличии большого парка  однотипного оборудования производят унификацию узлов со взаимозаменяемыми деталями. Например, для прессов, на которых установлены муфты с поворотными шпонками, можно изготавливать одноразмерные детали и монтировать их на прессы усилием от 617,6 кН (63 тс) до 980,7 кН (100 тс).

 

Согласно рис. 62 большинство  указанных позиций (с 1-й по 19-ю) могут  быть (кроме маховика 5) взаимозаменяемыми, как запасные части, и храниться  в готовом виде на складе службы главного механика. В последних моделях  прессов бронзовые втулки 6 и 14 заменяются на подшипники качения (например, на модели К118).

 

Рис. 62. Кривошипный вал  и муфта с поворотными шпонками:

 

1 - кривошипный вал, 2 - ленточный  тормоз, 3 - втулка распорная, 4, 12 - муфты  задняя, и передняя, 5 - маховик, 6, 14- бронзовые  втулки маховика, 7 - пружина, 8 - вспомогательная  шпонка, 9 - кулачок, 10 - крышка, 11 - рабочая  поворотная шпонка, 13 - средняя муфта  маховика, 15 - хвостовик шпонки, 16 - призматическая  шпонка. 17 - бронзовые втулки (подшипники), 18 - зубчатая муфта, 19 - призматическая  шпонка

 

При эксплуатации износу подвергаются поворотные шпонки 8 и 11, гнезда под  поворотные шпонки в муфтах 12 и 13. Поворотные шпонки по наружному (посадочному) диаметру заготавливаются с припуском +1 мм и во время ремонта гнезда муфт растачиваются совместно с кривошипным  валом 1. После расточки полученный диаметр замеряется, чтобы по этому  диаметру шлифовать поворотные шпонки.

 

Хвостовая часть поворотных шпонок изменяется так, что кулачки 9 изготавливаются за одно целое  с поворотной шпонкой.

 

Если износ в гнездах  муфт более 1 мм, то муфты заменяются новыми. В данной муфте включения  имеется конструктивный недостаток в том, что пружины 7 работают на растяжение, поэтому часто ломаются. При капитальном  ремонте пружины 7 рекомендуется  заменять на пружины, работающие на скручивание (см. рис. 21, поз. 12).

 

Зубчатые муфты 18, применяемые  для изменения длины хода ползуна, периодически изнашиваются, на зубьях появляются вмятины, от этого призматическая шпонка 19 расшатывается и деформирует  шпоночный паз на валу 1. Поэтому  при массовом производстве изделий, когда осуществляется редкая переналадка  пресса, модернизируют зубчатые муфты  с заменой на постоянный (наибольший) ход пресса. Тогда зубцов на муфте  не будет, а эксцентриковая втулка шатуна соединится с валом 1 с помощью  призматической шпонки.

 

Опорные подшипники (втулки) 17 подвергаются износу по внутреннему  диаметру совместно с шейками  вала. При износе до предельно допустимой величины вал зачищают и шлифуют, а втулки заменяют новыми с отверстиями, размер которых соответствует размерам шлифованных шеек вала. По наружным диаметрам подшипники-втулки устанавливают  в станину с прессовыми посадками  и стопорят от проворачивания.

 

После запрессовки шабрят внутренние диаметры втулок по шейкам кривошипного вала. Вал должен вращаться  в подшипниках-втулках свободно с зазором, соответствующим посадке  Х3. Материал для подшипников-втулок - высококачественная бронза (марки  Бр.ОЦС5-3-3 или БрОФ-10-1), на некоторых заводах изготавливают подшипники-втулки биметаллизированными бронзой.

 

 

http://www.ostu.ru/upk/teh2010/zykov.pdf

УДК 621.979.063

А.С. ЗЫКОВ

К ВОПРОСУ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ  КОНСТРУКЦИЙ ИСПОЛНИ-

ТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ КРИВОШИПНО-ШАТУННЫХ ПРЕССОВ

A.S. ZYKOV

ТО PROBLEM IMPROVING THE DESIGN OF THE EXECUTIVE GEARS

OF THE CRANK PRESSES

В работе рассмотрены  основные требования, предъявляемые  к исполнительным механизмам криво-

шипно-шатунных приводов, приведены некоторые основные пути совершенствования исполнительных меха-

низмов, в качестве примера предложен вариант модернизации исполнительного механизма, обеспечивающий

повышение эксплуатационной надёжности механического пресса.

The paper discusses the basic requirements for the actuators crank drives are some basic ways to improve implementation

gears, as an example offered the option of upgrading the implementation gear, providing increasing reliability

of mechanical presses.

Механические прессы различных  рабочих нагрузок широко применяются  в промыш-

ленности для листовой штамповки, в т.ч. для пробивки, вырубки, гибки, вытяжки, чеканки,

сборки и других технологических  операций.

В механическом прессе кинематическая энергия запасается в маховике, а  затем пере-

даётся исполнительному  механизму, в качестве которого наиболее часто используется кри-

вошипный.

Срок эксплуатации прессового оборудования составляет 30 и более  лет, поэтому на

промышленных предприятиях широко используется кузнечно-прессовое оборудование уста-

ревших конструкций. В настоящее время это оборудование приходит в неработоспособное

состояние по причине физического  износа и требуется обновление станочного парка. В усло-

виях жёсткой конкуренции с зарубежными поставщиками отечественные производители

прессового оборудования обязаны использовать инновационные  разработки, повышающие

технико-экономические показатели выпускаемой продукции.

К исполнительным механизмам предъявляются следующие требования:

- компактность и простота конструкции;

- надежность эксплуатации;

- технологичность и экономичность;

- плавность пуска, снижение динамических нагрузок в период неустановившегося

движения;

точность движения;

- наличие устройств, останавливающих машину при нарушении технологического

процесса;

- удобство обслуживания и ремонта

Надёжность исполнительного  механизма как одной из наиболее изнашиваемых под-

систем кривошипного пресса во многом определяет надёжность и  безопасность эксплуата-

ции пресса в целом, поэтому при проектировании вновь создаваемых механических прессов

вопрос повышения эксплуатационной надёжности исполнительного механизма  является од-

ним из наиболее актуальных. В современных конструкциях систем включения механических

прессов с точки зрения эксплуатационной надёжности выявлен  ряд недостатков. Наиболее

перспективными путями их устранения являются:

- обеспечение снижения нагрузок на направляющие;

- 2

- выявление возможностей снижения радиуса кривошипа с целью снижения нагрузок

на шарнирные соединения и уплотнительные устройства.

Далее в качестве примера  предложен вариант совершенствования  конструкции ис-

полнительного механизма безмуфтовой системы включения кривошипно-шатунного привода

с использованием ломаных  шатунов. Требованиями для возможности применения ломаю-

щихся шатунов в системах включения являются: быстроходность пресса, условное ограни-

чение по усилию пресса — 1МН.

В качестве прототипа выбрана  одна из наиболее перспективных конструкций.

На рисунке 1 приведен исполнительный механизм с ломаным шатуном с  приводом от

пневмоцилиндра, упором на одном из звеньев и уравновешивателем. Упор позволяет обеспе-

чить заданное положение звеньев относительно друг друга.выявление и устранение избыточных связей в конструкции;

Ломаный шатун состоит  из двух шарнирно соединенных между  собой звеньев 2 и 3.

Выпрямление «ломающегося»  шатуна производится за счет кинематики кривошипного ме-

ханизма в тот период, когда шарнир кривошипа 1 находится в своем верхнем положении.

Скорость вертикального  перемещения шатуна в этот период равна нулю и затем плавно воз-

растает, резких ударов не происходит.

Удержание ломаного шатуна в выпрямленном рабочем положении (см. рис. 2, а) про-

изводится внешним устройством – пневмоцилиндром 4. Ползун 5 при этом совершает верти-

кальное рабочее движение вниз и затем поднимается в свое верхнее положение кривошипом

1.

В то время, когда рабочий  ход не происходит, «ломающийся» шатун  производит кача-

тельное движение относительно шарнира , (см. рис. 2, б).

В данной системе включения  обязательно наличие уравновешивателя 6 – устройства,

обеспечивающего удержание  ползуна в верхнем положении.

Применение «ломающихся» шатунов в системе включения  прессов позволяет выдер-

жать требования безопасности по прекращению рабочего хода ползуна 4 при аварийном или

экстренном останове, в этом случае шатун складывается под действием системы управления,

а ползун возвращается в  исходное положение под действием  уравновешивателя 6.

3

Известен исполнительный механизм, содержащий смонтированные на станине и шар-

нирно связанные коленами ломаного шатуна ползун и приводной кривошипный вал, а также

шарнирно закрепленный одним  звеном на станине силовой цилиндр, при этом связанное с

ползуном колено ломаного шатуна имеет рычаг, с которым  шарнирно соединено второе зве-

но силового цилиндра [1].

Недостатками известного устройства являются постоянные перемещения  поршня си-

лового цилиндра при совершении рабочих и холостых ходов, что приводит к повышенному

износу уплотнительных устройств  силового цилиндра и наличие постоянной нагрузки на

звеньях ломаного шатуна, поскольку удержание ползуна в верхнем положении производится

за счет постоянного подъема  вверх рычага нижнего звена, что  приводит к повышенному из-

носу шарнирных соединений в исполнительном механизме и  дополнительным энергозатра-

там.

Технической задачей является повышение эксплуатационной надежности исполни-

тельного механизма, кривошипного вала и подшипников, в которых  он установлен.

На рис. 2 показан модернизированный вариант исполнительного механизма криво-

шипного пресса с рычагом на верхнем колене ломаного шатуна, на рис. 3 – то же, с рычагом

на нижнем колене.

Для достижения поставленной задачи рычаг колена ломаного шатуна 5 при располо-