RU2760350C1 - Мобильный расточно-наплавочный станок - Google Patents
Мобильный расточно-наплавочный станок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760350C1 RU2760350C1 RU2021103758A RU2021103758A RU2760350C1 RU 2760350 C1 RU2760350 C1 RU 2760350C1 RU 2021103758 A RU2021103758 A RU 2021103758A RU 2021103758 A RU2021103758 A RU 2021103758A RU 2760350 C1 RU2760350 C1 RU 2760350C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- longitudinal feed
- boring
- rotation drive
- machine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B41/00—Boring or drilling machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
Изобретение относится к специализированным расточным станкам для восстановления или ремонта изделий путем наплавки металла на внутреннюю поверхность их отверстий с дальнейшей расточкой. Станок содержит корпус, в котором смонтированы привод продольной подачи и привод вращения. Приводы продольной подачи и вращения выполнены в виде червячных редукторов и состоят из полых ведущих валов с червячными колесами, связанными зубчатыми передачами с червячными валами, соединенными с валами роторов двигателей вращательного движения. На ведущем валу привода продольной подачи посредством цангового зажима закреплен ходовой винт. Ведущий вал привода вращения снабжен съемной шпонкой, выполненной с возможностью ее совмещения с продольным шлицевым пазом борштанги, выполненной с возможностью установки внутрь ведущего вала привода вращения. На ходовой винт станка навинчена гайка, соединенная с кареткой продольной подачи. В каретке выполнено отверстие, соосное ведущему валу привода вращения, в котором на подшипниках установлены вращающиеся цанговые зажимы, с возможностью крепления в них борштанги. Повышается точность обработки. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к специализированным расточным станкам для восстановления или ремонта изделий путем наплавки металла на внутреннюю поверхность их отверстий с дальнейшей расточкой. Станок предназначен для восстановления цилиндрических отверстий и посадок под валы и подшипники, а также выравнивания соосности цилиндров непосредственно на подлежащем ремонту узле, без необходимости полной разборки агрегата и транспортировки его в ремонтную зону для последующей обработки на стационарных станках.
Из уровня техники известна машина для расточки и наплавки (US 6073322 A, МПК B23K 9/04, B23K 9/28, В23Р 6/00, опубл. 13.06.2000). Машина представляет собой универсальный переносной автоматический сверлильно-наплавочный станок для выполнения сверления и сварки внутри и снаружи глухих и сквозных отверстий, содержащий патрубок; три полых вала, расположенных в упомянутом патрубке и расположенных соосно. При этом первый внутренний полый вал расположен внутри второго промежуточного полого вала, а третий вал является внешним, по отношению ко второму промежуточному; валы разделены друг от друга парами роликовых подшипников. Станок дополнительно содержит полый держатель для инструмента со средством для его удерживания, головки для инструмента и сварочной горелки, введенной через первый внутренний полый вал. Рабочие органы станка приводятся в действие тремя двигателями.
Недостатком известного технического решения является то, станок обладает низкой технологичностью, связанной с необходимостью использовать сразу три двигателя для приведения в движение его рабочих органов, при этом двигатель привода вращения не может работать на малых оборотах. Кроме того конструкция приводов требует сложной кинематики узлов привода борштанги - двухскоростного редуктора со сложной системой управления.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан мобильный расточно-наплавочный комплекс (RU 2421303 C2, МПК В23В 39/14, B23K 37/00, опубл. 20.06.2011]. Комплекс содержит привод рабочего инструмента в виде борштанги или диэлектрического вала с наплавочной головкой, шасси, установленные на нем приводы механизма вращения и механизма продольной подачи борштанги с соответствующими двигателями, и закрепляемые на обрабатываемой детали, по меньшей мере, два суппорта, из которых один несущий суппорт выполнен с возможностью установки на него шасси, при этом суппорт дополнительно снабжен быстроразъемным конусным соединением шасси с несущим суппортом, имеющим цанговый зажим, установленный во вращающейся втулке суппорта.
Недостатком известного технического решения является его низкая технологичность, связанная со сложностью конструкции мобильного комплекса. Кроме того, в конструкции комплекса не предусмотрены средства числового программного управления, позволяющие управлять комплексом в полуавтоматическом и автоматическом режимах.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение технологичности станка, эффективности его использования и точности обработки с его помощью отверстий при одновременном сохранении мобильности, надежности и низкой стоимости.
Указанная задача решается за счет того, что мобильный расточно-наплавочный станок содержит корпус с ручками, в котором смонтированы привод продольной подачи и привод вращения. Приводы продольной подачи и вращения выполнены в виде червячных редукторов и состоят из полых ведущих валов, установленных в корпусе на подшипниках, с закрепленными на них червячными колесами, связанными зубчатыми передачами с червячными валами, установленными в корпусе на подшипниках и соединенными с валами роторов двигателей вращательного движения. При этом на ведущем валу привода продольной подачи с помощью цангового зажима закреплен ходовой винт, а ведущий вал привода вращения снабжен съемной шпонкой, выполненной с возможностью ее совмещения с продольным шлицевым пазом борштанги, устанавливаемой внутрь ведущего вала привода вращения, для обеспечения передачи борштанге крутящего момента. На ходовой винт станка навинчена гайка, соединенная с кареткой продольной подачи, при этом в каретке выполнено отверстие, соосное ведущему валу привода вращения, в котором на подшипниках установлены вращающиеся цанговые зажимы, с возможностью крепления в них борштанги. К двигателям вращательного движения подключены первый и второй силовые выходы блока управления, выполненного на основе микроконтроллера, а на корпусе станка со стороны ходового винта установлен концевой контактный датчик, подключенный к первому измерительному входу блока управления, для предотвращения ударения каретки продольной подачи о корпус станка.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков станка, является повышение эффективности ремонта отверстий в деталях и узлах крупногабаритных машин и механизмов, таких как экскаваторы, краны, дорожно-строительная техника, а также металлопрокатывающее, горно-шахтное, горнообогатительное и другое оборудование, предполагающее стационарное использование, что достигается применением в конструкции станка привода продольной подачи и привода вращения, с возможностью установки в последний вращающейся борштанги, подвижной в осевом направлении.
Конструкция мобильного расточно-наплавочного станка поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен его общий разнесенный вид в изометрической проекции; на фиг. 2 приведен внешний вид ведущего вала привода продольной подачи; на фиг. 3 приведен внешний вид ведущего вала привода вращения; на фиг 4. приведен внешний вид червяного вала; на фиг. 5 приведена структурная схема блока управления станком.
Мобильный расточно-наплавочный станок устроен следующим образом.
Станок выполнен с возможностью его установки на ремонтируемый агрегат и съема с него и состоит из корпуса 1 с ручками 2, в котором смонтированы привод продольной подачи и привод вращения. Приводы продольной подачи и вращения выполнены в виде червячных редукторов и состоят из полых ведущих валов 3 и 4, установленных в корпусе 1 на подшипниках 5, с закрепленными на них червячными колесами 6, связанными зубчатыми передачами с червячными валами 7, установленными в корпусе 1 на подшипниках 8 и соединенными с валами роторов двигателей вращательного движения 9 и 10 с помощью муфт 11. При этом на ведущем валу 3 привода продольной подачи с помощью цангового зажима 12 закреплен ходовой винт 13, а ведущий вал 4 привода вращения снабжен съемной шпонкой 14, выполненной с возможностью ее совмещения с продольным шлицевым пазом 15 борштанги 16, устанавливаемой внутрь ведущего вала 4 привода вращения, для обеспечения передачи борштанге 16 крутящего момента. На ходовой винт 13 станка навинчена гайка 17, соединенная с кареткой 18 продольной подачи, при этом в каретке 18 выполнено отверстие 19, соосное ведущему валу 4 привода вращения, в котором на подшипниках 20 установлены вращающиеся цанговые зажимы 21, с возможностью крепления в них борштанги 16. Дополнительно на корпусе станка со стороны противоположной ходовому винту 13 соосно с валом 4 привода вращения закреплен монтажный хомут 22 для быстрого монтажа станка на базовую поверхность узла ремонтируемого агрегата. Борштанга 16 выполнена с возможностью монтажа на нее резцедержателя с резцом (на фигурах условно не показаны). Борштанга 16 может быть также выполнена в виде трубы для закрепления в ней наплавочной штанги.
К двигателям вращательного движения 9 и 10 подключены первый и второй силовые выходы 23 и 24 блока управления, выполненного на основе микроконтроллера 25, при этом к входам упомянутых двигателей дополнительно подключены входы блока автоматических выключателей. На корпусе станка со стороны ходового винта 13 установлен концевой контактный датчик 26, подключенный к первому измерительному входу 27 блока управления, для предотвращения удара каретки 18 продольной подачи о корпус станка. Второй измерительный вход 28 блока управления оставлен в качестве резерва. Блок управления снабжен пультом оператора, содержащим клавиши «Старт» и «Стоп», а также светодиодные индикаторы текущих режимов работы устройства.
В качестве двигателя вращательного движения 9 привода продольной подачи может быть использован шаговый двигатель, а в качестве двигателя вращательного движения 10 привода вращения может быть использован сервопривод постоянного тока с двигателем мощностью 1,5 кВт, снабженным планетарным редуктором (например, сервопривод модели ADTECH QS71 (1 Сервопривод ADTECH QS7 // AliExpress.ru URL: https://h5.aliexpress.ru/item/4000994043979.html (дата обращения: 10.11.2020).).
Микроконтроллер 25 блока управления содержит микропроцессорное ядро 29, соединенное с помощью системной шины с FLASH-памятью программ 30, SRAM-памятью данных 31, многоканальным аналого-цифровым преобразователем ADC 32, универсальным асинхронным приемопередатчиком UART 33, интерфейсом ввода/вывода общего назначения, сгруппированного, по крайней мере, в два универсальных двунаправленных GPI/O-порта ввода-вывода 34 и 35, и модулем подключения SD-карты 36.
К первой (P0[12]/AD06) и второй (Р0[13]/AD07) линиям аналого-цифрового преобразователя ADC 32 подключены измерительные входы 27 и 28, к универсальному асинхронному приемопередатчику UART 33 подключен Bluetooth-модуль 37, первые четыре линии (Р0[0]÷Р0[3]) первого GPI/O-порта ввода-вывода 34 подключены к первому силовому выходу 23, его вторые четыре линии (Р0[4]÷Р0[7]) подключены ко второму силовому выходу 24, ко второму GPI/O-порту ввода-вывода 35 подключен пульт оператора и блок автоматических выключателей, а к модулю подключения SD-карты 36 может быть подключено устройство для чтения карт памяти (card reader), в которое установлена и электрически соединена с модулем SD-карта 38.
Измерительные входы 27 и 28 могут быть выполнены на основе операционных усилителей, первый силовой выход 23, подключенный к двигателю вращательного движения 9 привода продольной подачи, может представлять собой драйвер шагового двигателя модели М880А2 (2 Драйвер шагового двигателя М880А // CompaactTool.ru URL: https://compacttool.ru/ viewtovar.php?id=1826 (дата обращения: 10.11.2020).), а второй силовой выход 24, подключенный к двигателю вращательного движения 10 привода вращения, может быть выполнен на основе тиристорных ключей. В качестве микроконтроллера может быть применена микросхема LPC2478, основанная на микропроцессорном ядре ARM7TDMI-S, работающем на частоте 180 МГц, а в качестве Bluetooth-модуля может быть использована сборка НС-05.
Мобильный расточно-наплавочный станок работает следующим образом.
Первоначально станок доставляют к месту ремонта, где с помощью хомута 22 его закрепляют на базовую поверхность узла ремонтируемого агрегата, подключают к нему источник питания, блок управления и пульт оператора. Внутрь полого вала привода вращения 4 с закрепленной винтами шпонкой 14 устанавливают борштангу 16, предварительно совместив с продольным шлицевым пазом 15 борштанги. Ходовой винт 13 закрепляют в цанговом зажиме 12, далее каретку 18 с установленной в ней гайкой 17 устанавливают на борштангу 16 и навинчивают на ходовой винт 13. Затем борштангу закрепляют во вращающихся цанговых зажимах 21, на борштангу 16 устанавливают резцедержатель с резцом в случае проведения расточных операций или в полую борштангу подают и закрепляют наплавочную штангу в случае выполнения наплавочных операций, после чего станок готов к работе.
Как при выполнении расточных, так и при выполнении наплавочных операций микроконтроллер 25 блока управления на основе управляющей программы, хранящейся во FLASH-памяти программ 30, с использованием SRAM-памяти данных 31 управляет двигателем 9 привода продольной подачи 3 и двигателем 10 привода вращения с помощью линий Р0[0]÷Р0[7] первого GPI/O-порта 24. При этом для управления скоростью вращения вала сервопривода постоянного тока могут использоваться широтно-импульсно модулированные сигналы, а для управления шаговым двигателем может применяться алгоритм бегущей единицы.
Во все время работы привода продольной подачи микроконтроллер 25 контролирует состояние концевого датчика 26, итерационно опрашивая первую линию P0[12]/AD06 аналого-цифрового преобразователя ADC 32, с целью предотвращения возможного аварийного контакта каретки 18 с корпусом 1 станка. В случае фиксации блоком управления аварийной ситуации он автоматически блокирует приводы станка с помощью блока аварийных выключателей.
Для управления работой станка может использоваться как пульт оператора, так и дополнительный выносной пульт, представляющий собой планшетный компьютер, связанный с блоком управления при помощи беспроводного радио-интерфейса интерфейса Bluetooth. Связь с выносным пультом обеспечивается с помощью универсального асинхронного приемопередатчика UART 33 и Bluetooth-модуля 37. Все типовые настройки и режимы работы комплекса, такие как скорость вращения борштанги 16, а также скорость продольного перемещения каретки 18 настраиваются и регулируются с помощью упомянутых пультов и могут быть сохранены при необходимости на SD-карте 38 для их дальнейшего использования.
Таким образом, рассмотренный в настоящей заявке расточно-наплавочный станок, получивший обозначение «Пионер-4», является универсальным мобильным средством для выполнения как расточных, так и наплавочных операций и может эффективно применяться при ремонте и восстановлении отверстий по месту нахождения техники, включая расточку изношенного отверстия для устранения эллипсности, восстановление изношенного отверстия путем наплавки, расточку отверстия под нужный диаметр.
Claims (6)
1. Мобильный расточно-наплавочный станок, содержащий корпус с ручками, в котором смонтированы привод продольной подачи и привод вращения, выполненные в виде червячных редукторов и состоящие из полых ведущих валов, установленных в корпусе на подшипниках с закрепленными на них червячными колесами, связанными зубчатыми передачами с червячными валами, установленными в корпусе на подшипниках и соединенными с валами роторов двигателей вращательного движения, отличающийся тем, что на ведущем валу привода продольной подачи посредством цангового зажима закреплен ходовой винт, при этом ведущий вал привода вращения снабжен съемной шпонкой, выполненной с возможностью ее совмещения с продольным шлицевым пазом борштанги, установленной внутрь ведущего вала привода вращения для обеспечения передачи борштанге крутящего момента, при этом на ходовой винт станка навинчена гайка, соединенная с кареткой продольной подачи с выполненным в ней отверстием, соосным ведущему валу привода вращения, в котором на подшипниках установлены вращающиеся цанговые зажимы с возможностью крепления в них борштанги, при этом к двигателям вращательного движения подключены первый и второй силовые выходы блока управления, выполненного на основе микроконтроллера, а на корпусе станка со стороны ходового винта установлен концевой контактный датчик, подключенный к измерительному входу блока управления для предотвращения ударения каретки продольной подачи о корпус станка.
2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что в качестве двигателя вращательного движения привода продольной подачи использован шаговый двигатель.
3. Станок по п. 1, отличающийся тем, что в качестве двигателя вращательного движения привода вращения использован сервопривод постоянного тока, снабженный планетарным редуктором.
4. Станок по п. 1, отличающийся тем, что первый силовой выход блока управления, подключенный к двигателю вращательного движения привода продольной подачи, выполнен в виде драйвера шагового двигателя.
5. Станок по п. 1, отличающийся тем, что второй силовой выход блока управления, подключенный к двигателю вращательного движения привода вращения, выполнен на основе тиристорных ключей.
6. Станок по п. 1, отличающийся тем, что микроконтроллер блока управления содержит микропроцессорное ядро, соединенное с помощью системной шины с FLASH-памятью программ, SRAM-памятью данных, многоканальным аналого-цифровым преобразователем ADC, универсальным асинхронным приемопередатчиком UART, интерфейсом ввода/вывода общего назначения, сгруппированного по меньшей мере в два GPI/O-порта ввода-вывода, и модулем подключения SD-карты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103758A RU2760350C1 (ru) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Мобильный расточно-наплавочный станок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103758A RU2760350C1 (ru) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Мобильный расточно-наплавочный станок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2760350C1 true RU2760350C1 (ru) | 2021-11-24 |
Family
ID=78719337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021103758A RU2760350C1 (ru) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Мобильный расточно-наплавочный станок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2760350C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU327983A1 (ru) * | М. М. Климов , С. Цидулкин Киевский авиационный завод | |||
US6073322A (en) * | 1995-07-25 | 2000-06-13 | Russo; Evangelista | Boring machine for boring and welding |
RU2421303C2 (ru) * | 2009-07-15 | 2011-06-20 | Владимир Александрович Оксенкруг | Мобильный расточно-наплавочный комплекс |
RU143305U1 (ru) * | 2014-01-22 | 2014-07-20 | Роман Евгеньевич Козырев | Мобильное расточное устройство |
-
2021
- 2021-02-15 RU RU2021103758A patent/RU2760350C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU327983A1 (ru) * | М. М. Климов , С. Цидулкин Киевский авиационный завод | |||
US6073322A (en) * | 1995-07-25 | 2000-06-13 | Russo; Evangelista | Boring machine for boring and welding |
RU2421303C2 (ru) * | 2009-07-15 | 2011-06-20 | Владимир Александрович Оксенкруг | Мобильный расточно-наплавочный комплекс |
RU143305U1 (ru) * | 2014-01-22 | 2014-07-20 | Роман Евгеньевич Козырев | Мобильное расточное устройство |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1326145C (en) | Portable line boring machine | |
US6447220B1 (en) | Portable boring/facing machine | |
US7020942B2 (en) | Portable boring and welding machine | |
JP3692462B2 (ja) | 内外盲穴及び貫通穴にボーリング作業及び溶接材分配作業を自動的に又は半自動的に実施するための万能ポータブルボーリング機械 | |
RU2760350C1 (ru) | Мобильный расточно-наплавочный станок | |
CN103317345A (zh) | 多功能复合数控机床 | |
RU2753849C1 (ru) | Мобильный расточно-наплавочный комплекс | |
JPH11510102A (ja) | 内外盲穴及び貫通穴にボーリング作業及び溶接材分配作業を自動的に又は半自動的に実施するための万能ポータブルボーリング機械 | |
CN101337324A (zh) | 车、镗两用数控机床 | |
KR100671021B1 (ko) | 포터블 보링 머신 | |
US6295707B1 (en) | Portable boring—welding machine with simplified drive | |
EA046302B1 (ru) | Мобильный расточно-наплавочный комплекс | |
CN112264803B (zh) | 一种数字化自动控制的液压多孔钻床 | |
CN209850445U (zh) | 钻夹头夹持装置 | |
JP4805025B2 (ja) | 回転型加工機 | |
CN201208658Y (zh) | 大型工件端面镗削装置 | |
JP2606786B2 (ja) | 自動回転位置決め治具 | |
CN216608115U (zh) | 一种机械零件加工用钻孔装置 | |
JP3753304B2 (ja) | 工作機械及び変速装置 | |
CN220830562U (zh) | 一种电路板钻孔机构 | |
CN218517765U (zh) | 一种脚手架部件加工钻床 | |
CN217800293U (zh) | 用于铝制环保板拼接键槽开孔的数控钻铣装置 | |
CN216398700U (zh) | 一种伺服四轴复合机 | |
RU2753848C1 (ru) | Мобильный расточной станок | |
JP2012110974A (ja) | タレット台付工作機械 |