RU2035250C1

RU2035250C1 - Device for pitch feeding of large length materials

Info

Publication number: RU2035250C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Калашников
Original assignee: Виктор Васильевич Калашников
Priority date: 1991-05-12
Filing date: 1991-05-12
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: engineering. SUBSTANCE: device mounted on the bed of technological machines has two feeding rollers supported on shafts. Two of them are pressure rollers and kinematically engaged with the device via gears, an overrunning clutch with concentric driving and driven half-clutches and a crank mechanism. Two separate power cylinders are designed to press the two feeding rollers. The carrier, the overrunning clutch and the driving gear support in bearings between the supports of the unmovable axle whose one end is fastened to the body of device, the other - attached to the supporting cover. The driven half- clutch of the overrunning clutch is provided with a brake mechanism. The driven shafts are engaged with brake mechanisms located between gears and feeding rollers. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для подачи длинномерного материала, например проволоки, прутка, полосы, ленты в рабочую зону технологической машины, в частности к автоматам для холодной штамповки. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used to supply long material, such as wire, rod, strip, tape into the working area of the technological machine, in particular to cold stamping machines.

Известно устройство для шаговой подачи длинномерного материала, содержащее размещенные на валах две пары подающих роликов, кинематически связанные с приводным валом посредством обгонной муфты и кривошипно-шатунного механизма, имеющего тягу и кривошип с пальцем, и жесткий упор. A device for the stepwise feeding of long material containing two pairs of feed rollers located on the shafts is kinematically connected to the drive shaft by means of an overrunning clutch and a crank mechanism having traction and a crank with a finger, and a hard stop.

В известном устройстве вследствие консольного расположения водила и обгонной муфты вал нагружен изгибающим и крутящим моментами, что отрицательно сказывается на работоспособности известного устройства при больших знакопеременных усилиях на тяге и подающих роликах порядка 500.1500 кг и числе циклов работы порядка 180.350 циклов в минуту. In the known device, due to the cantilever arrangement of the carrier and overrunning clutch, the shaft is loaded with bending and torques, which negatively affects the operability of the known device with large alternating forces on the traction and feed rollers of the order of 500.1500 kg and the number of work cycles of about 180.350 cycles per minute.

Целью изобретения является повышение надежности, точности и производительности шаговой подачи длинномерного материала. The aim of the invention is to increase the reliability, accuracy and performance of the step feed of long material.

Для этого в предлагаемом устройстве основные звенья, через которые передается крутящий момент и которые являются наиболее нагруженными, водило, обгонная муфта и ведущая шестерня расположены на подшипниках между опорами неподвижной оси, которая закреплена в опорной крышке и корпусе устройства, имеющем конструктивный элемент паз, сопрягаемый с выступом станины технологической машины. Прижим верхних подающих роликов к подаваемому материалу осуществляется от двух раздельных силовых цилиндров через две кинематически независимые системы рычагов, а ведомая часть обгонной муфты и валы нижних подающих роликов снабжены тормозами. To do this, in the proposed device, the main links through which the torque is transmitted and which are the most loaded, the carrier, the freewheel and the pinion gear are located on the bearings between the supports of the fixed axis, which is fixed in the support cover and the housing of the device having a structural element mating with protrusion of the bed of the technological machine. The upper feed rollers are clamped to the feed material from two separate power cylinders through two kinematically independent lever systems, and the driven part of the freewheel and shafts of the lower feed rollers are equipped with brakes.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства; на фиг. 2 то же, общий вид; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 то же, вид сзади. In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a device; in FIG. 2 the same general view; in FIG. 3, section AA in FIG. 2; in FIG. 4 the same, rear view.

Устройство содержит нижние пpиводные pолики 1 и 2, закpепленные на валах 3 и 4, установленных в корпусе 5 на подшипниках 6. Привод роликов осуществляется с помощью шестерен 7 и 8, установленных на валах 3 и 4 и связанных с ведущей шестерней 9, расположенной на неподвижной опорной оси 10 на подшипниках 11. The device contains lower drive rollers 1 and 2, mounted on shafts 3 and 4, mounted in the housing 5 on bearings 6. The rollers are driven by gears 7 and 8 mounted on shafts 3 and 4 and connected to a pinion gear 9 located on a fixed supporting axis 10 on bearings 11.

Опорная ось 10 закреплена одним концом в корпусе 5, а другим в опорной крышке 12, которая зафиксирована в корпусе 5 и представляет вместе с ним единую конструкцию, воспринимающую силовые нагрузки при работе устройства от усилия Р на водиле 13 и от усилия Т при зажиме и подаче материала подающими роликами. Корпус 5 крепится к станине 14 технологической машины с помощью крепежных элементов 15, например шпилек, шайб и гаек; причем необходимо соблюдать следующие условия:
L₃ ≅L или L₁ и L₂ минимальны, где L расстояние между осями крепежных элементов;
L₁ расстояние между осью крепежного элемента и осью усилия Р;
L₂ расстояние между осью крепежного элемента и осью усилия Т;
L₃ расстояние между осями усилий Р и Т.The supporting axis 10 is fixed at one end in the housing 5, and the other in the supporting cover 12, which is fixed in the housing 5 and represents with it a single structure that receives power loads during operation of the device from the force P on the carrier 13 and from the force T during clamping and feeding material feed rollers. The housing 5 is attached to the bed 14 of the technological machine using fasteners 15, for example, studs, washers and nuts; moreover, the following conditions must be observed:
L ₃ ≅ L or L ₁ and L _{2 are} minimal, where L is the distance between the axes of the fasteners;
L _{1 the} distance between the axis of the fastener and the axis of the force P;
L _{2 the} distance between the axis of the fastener and the axis of the force T;
L _{3 the} distance between the axes of the forces P and T.

Корпус 5 имеет конструктивный элемент паз 16, сопрягаемый с выступом 17 станины 14. Наличие паза 16 и выступа 17 и соблюдение указанных выше условий обеспечивает разгрузку крепежных элементов 15 и корпуса 5 от деформаций, возникающих при изгибе корпуса 5 от действия усилий Р и Т. The housing 5 has a structural element groove 16, mating with the protrusion 17 of the bed 14. The presence of the groove 16 and the protrusion 17 and the above conditions ensures the unloading of the fastening elements 15 and the housing 5 from deformation arising from the bending of the housing 5 from the action of forces P and T.

Ведущая шестерня 9 связана с промежуточной шестерней 18, расположенной на подшипниках 19 на неподвижной оси 20, зафиксированной в корпусе 5. Шестерня 18 находится в зацеплении с шестернями 21 и 22, закрепленными на валах 23 и 24, на которых зафиксированы подающие ролики 25 и 26. Валы 23 и 24 расположены на подшипниках 6 в коpпусах рычагов 27 и 28, которые вращаются вокруг оси 20. The pinion gear 9 is connected to an intermediate gear 18 located on the bearings 19 on a fixed axis 20 fixed in the housing 5. The gear 18 is engaged with the gears 21 and 22, mounted on the shafts 23 and 24, on which the feed rollers 25 and 26 are fixed. Shafts 23 and 24 are located on bearings 6 in the housing of levers 27 and 28, which rotate around axis 20.

На корпусе 5 закреплена крышка 29, на которой находятся силовые цилиндры 30 и 31, штоки которых соединены с рычагами 32 и 33, которые в свою очередь соединены с корпусами рычагов 27 и 28. Работа рычагов 32 и 33 происходит независимо друг от друга в любом направлении, например параллельном относительно направления подачи материала. A cover 29 is fixed on the housing 5, on which there are power cylinders 30 and 31, the rods of which are connected to the levers 32 and 33, which in turn are connected to the housing of the levers 27 and 28. The operation of the levers 32 and 33 is independent of each other in any direction e.g. parallel to the material feed direction.

Поскольку действие обеих систем рычагов кинематически независимо друг от друга и происходит от отдельных силовых цилиндров, то это обеспечивает более надежный зажим и подачу длинномерного материала в случае недостаточно надежного зажима материала одной из пар подающих роликов или при кратковременном падении давления в одном из силовых цилиндров. Since the action of both systems of levers is kinematically independent from each other and comes from separate power cylinders, this provides a more reliable clamping and supply of long material in the case of insufficiently reliable clamping of the material of one of the pairs of feed rollers or with a short-term pressure drop in one of the power cylinders.

Ведущая шестерня 9 жестко соединена со ступицей 34, которая зафиксирована с наружной полумуфтой 35. Концентрично расположенные наружная ведомая полумуфта 35 и внутренняя ведущая полумуфта 36 представляют собой обгонную муфту и имеют возможность соединяться в процессе рабочего хода и разъединяться при холостом ходе, причем имеет место условие: внутренний диаметр обоймы ведомой полумуфты D_вн.об.больше или равен диаметру подающего ролика D_p.The pinion gear 9 is rigidly connected to the hub 34, which is fixed to the outer coupling half 35. The concentrically located outer driven coupling half 35 and the inner driving coupling half 36 are freewheel and can be connected during the stroke and disconnected at idle, and the condition: inner diameter of the _{sleeve of the} driven coupling half D _ext. greater than or equal to the diameter of the feed roller D _p .

D_вн.об≥D_p, а количество заклинивающих элементов Z, например роликов, эксцентриков, через которые передается крутящий момент при рабочем ходе обгонной муфты, зависит от размеров ведомой полумуфты 35, ведущей полумуфты 36 и величины передаваемого крутящего момента, например, при М_кр=3.500 кгм Z=5. 15. Это условие повышает точность подачи по шагу и снижает нагрузку на привод устройства.D _ext.ob ≥ D _p , and the number of jamming elements Z, for example rollers, eccentrics, through which the torque is transmitted during the working stroke of the freewheel, depends on the dimensions of the driven coupling half 35, the driving coupling half 36 and the transmitted torque value, for example, at M _cr = 3.500 kgm Z = 5. 15. This condition increases the accuracy of the feed step by step and reduces the load on the drive device.

Ведущая полумуфта 36 зафиксирована на стакане 37, расположенном на подшипниках 38 на опорной оси 10. Водило 13 жестко соединено со стаканом 37 и с помощью подвижной связи (шарнира) с тягой 39 привода устройства. The leading coupling half 36 is fixed on the cup 37, located on the bearings 38 on the supporting axis 10. The carrier 13 is rigidly connected to the cup 37 and using a movable link (hinge) with the drive rod 39 of the device.

Тормоз 40, например ленточного типа, обеспечивает выстой ведомой полумуфты 35 при свободном ходе ведущей полумуфты 36. С целью фиксации подаваемого материала во время выстоя подачи и исключения влияния зазоров в соединениях деталей от ведомой полумуфты 35 до подающих роликов 1, 2, 25, 26 на точность подачи материала на валах 3 и 4 между шестернями 7 и 8 и подающими роликами 1 и 2 установлены тормоза 41 и 42, например, колодочного типа. A brake 40, for example of a tape type, provides a stand-off driven half coupling 35 with free play of the leading half coupling 36. In order to fix the feed material during the feed stand and to exclude the influence of gaps in the joints of parts from the driven half coupling 35 to the feed rollers 1, 2, 25, 26 on the accuracy of the material supply on the shafts 3 and 4 between the gears 7 and 8 and the feed rollers 1 and 2 installed brakes 41 and 42, for example, shoe type.

Применение тормозов 40, 41, 42 с суммарным тормозным моментом, превышающим момент инерции подаваемого материала и момент инерции вращающихся частей предлагаемого устройства, гарантирует неподвижное положение подаваемого материала во время выстоя подачи, а расположение этих тормозов на трех деталях предлагаемого устройства обеспечивает распределение более равномерной нагрузки на эти детали от действия суммарного тормозного момента. The use of brakes 40, 41, 42 with a total braking torque exceeding the moment of inertia of the supplied material and the moment of inertia of the rotating parts of the proposed device ensures a stationary position of the supplied material during the feed stand, and the location of these brakes on the three parts of the proposed device ensures the distribution of a more uniform load on these parts from the action of the total braking torque.

На станине 14 технологической машины (не показано) по оси подачи материала также установлен упор 43, ограничивающий подачу. On the bed 14 of the technological machine (not shown), an emphasis 43 is also installed along the material supply axis, restricting the supply.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Пруток (полосу, ленту) устанавливают между роликами 1, 2, 25, 26, затем включают силовые цилиндры и зажимают материал. Приводная тяга 39 через шарнир приводит в движение водило 13. Через стакан 37, ведущую полумуфту 36, ведомую полумуфту 35, ступицу 34, шестерни 7, 8, 9, 18, 21, 22 вращение передается на ведущие ролики 1, 2, 25, 26 и происходит подача материала. Дойдя до упора 43 подача материала прекратится, в этот момент произойдет перемена направления вращения водила 13 и обгонная муфта выключится, выстой подачи будет продолжаться до тех пор, пока водило 13 не сменит направление вращения, затем цикл повторяется. A bar (strip, tape) is installed between the rollers 1, 2, 25, 26, then the power cylinders are turned on and the material is clamped. The drive rod 39 through the hinge drives the carrier 13. Through the glass 37, the leading coupling half 36, the driven coupling half 35, the hub 34, the gears 7, 8, 9, 18, 21, 22, the rotation is transmitted to the drive rollers 1, 2, 25, 26 and there is a supply of material. Having reached the stop 43, the supply of material will stop, at this moment the direction of rotation of the carrier 13 will change and the overrunning clutch will turn off, the feed stop will continue until the carrier 13 changes direction of rotation, then the cycle repeats.

Наличие в предлагаемом устройстве основных звеньев, через которые передается крутящий момент и которые наиболее нагружены в процессе работы, водила, обгонной муфты и ведущей шестерни на подшипниках между опорами неподвижной оси позволяет разгрузить основной опорный элемент ось от действия крутящего и консольного изгибающего моментов, уменьшить габариты звеньев, обеспечить более высокую надежность передачи крутящего момента в предлагаемом устройстве идет не через вал, величина крутящего момента не зависит от диаметра вала и размеров шпонки (шлицев), что позволяет передавать больший крутящий момент при одинаковых габаритах звеньев по сравнению с известным устройством и повышает тяговое усилие на подающих роликах. The presence in the proposed device of the main links through which the torque is transmitted and which are most loaded during operation, a carrier, an overrunning clutch and a pinion gear on bearings between the bearings of the fixed axis, allows the axis to be unloaded from the action of the torque and the cantilever bending moments, and to reduce the dimensions of the links to provide higher reliability of the transmission of torque in the proposed device does not go through the shaft, the magnitude of the torque does not depend on the diameter of the shaft and dimensions dowels (slots), which allows you to transfer more torque with the same dimensions of the links in comparison with the known device and increases the traction on the feed rollers.

Применение в устройстве клиновой обгонной муфты, у которой передача крутящего момента осуществляется не по линиям контакта (ролика, эксцентрика), а по площади контакта (клина), повышает точность подачи материала в 1,5-2 раза по углу и до ±0,1 мм по шагу, частота подачи возрастает до 2500. 3000 циклов в минуту, увеличивается передаваемый крутящий момент, повышается надежность устройства. The use of a wedge overrunning clutch in the device, in which the transmission of torque is carried out not along the contact lines (roller, eccentric), but along the contact area (wedge), increases the feed accuracy by 1.5-2 times in angle and up to ± 0.1 mm per step, the feed frequency increases to 2500. 3000 cycles per minute, the transmitted torque increases, the reliability of the device increases.

Claims

1. DEVICE FOR STEP-BY-LINE FEEDING OF LONG-DIMENSIONAL MATERIAL into the working area of the technological machine, comprising a housing articulated with the bed of the specified machine, two pairs of feed rollers, two of which are clamped, mounted on the corresponding driven shafts, the rotation mechanism of the feed rollers in the form of a supporting axis placed in the housing , a pinion gear coupled to the support axis, and driven gears mounted on respective shafts and articulated with a pinion gear, a crank mounted on a drive shaft, a freewheel with a concentrator tricycle-mounted half-couplings, a carrier rigidly connected to one of the half-couplings, a thrust kinematically connecting the carrier to the crank, the other half-coupling is rigidly connected to the drive gear, the lifting mechanism of two pressure rollers with a power cylinder and drive levers, characterized in that, in order to increase reliability and feed pitch, it is equipped with an additional power cylinder, brake mechanisms and a support cover mounted on the housing, the lifting mechanism of the pressure rollers is made in the form of additional levers, installed in the housing with the possibility of translational movement in a parallel direction relative to the material supply axis and connecting the rods of the said power cylinders with drive levers, the carrier, the driving half-coupling of the freewheel coupling, the driving gear through the bearings are freely mounted on the supporting axis, the latter being mounted at one end in the housing and another in the support cover, the device housing being coupled to the bed of the technological machine by means of fasteners rigidly connecting the housing to the bed , a groove made in the housing, and the corresponding protrusion made on the bed, coupled to it, while the driven half-clutch of the freewheel is connected to the brake mechanism, and a brake mechanism is connected between the driven gear and the feed roller, connected to the driven shaft.

2. The device according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the cage of the driven half-coupling of the freewheel corresponds to the outer diameter of the feed roller.

3. The device according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the cage of the driven half-coupling of the freewheel is larger than the outer diameter of the feed roller.