RU57160U1

RU57160U1 - DEVICE FOR ROLLING

Info

Publication number: RU57160U1
Application number: RU2006100871/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Валерьевич ЖУКОВ; Александр Сергеевич Рябов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис"
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2006-10-10

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию для обработки металлов давлением, в частности к устройствам для раскатки. Устройство для раскатки содержит сменный приводной валок, являющийся раскатным инструментом и устанавливаемый в шпинделе, являющемся, в свою очередь, горизонтально расположенным тихоходным валом редуктора. Привод вращения валка осуществляется от электродвигателя, вал которого соединен муфтой с быстроходным валом редуктора. Над приводным валком расположен нажимной холостой валок с приводом вертикального линейного перемещения от силового цилиндра. Цель полезной модели - повышение качества раскатываемых колец за счет выполнения раскатного валка с двумя ребордами, ограничивающими деформацию раскатываемого кольца в направлении его толщины, применения стабилизирующего ролика, воспринимающего усилие раскатки, стремящееся опрокидывать раскатываемую заготовку относительно ее номинального положения, и гасящего вибрации, с приводом линейного перемещения от силового цилиндра, ось которого расположена под углом к оси силового цилиндра привода нажимного валка. Целью полезной модели является также повышение точности наружного диаметра готового кольца путем взаимодействия стабилизирующего ролика в процессе его перемещения под воздействием увеличивающегося диаметра заготовки в процессе раскатки, с конечным выключателем, отключающем процесс раскатки при достижении наружным диаметром кольца заданного размера.The utility model relates to equipment for metal forming, in particular to devices for rolling. The device for rolling contains a removable drive roll, which is a rolling tool and installed in the spindle, which, in turn, is a horizontally located low-speed shaft of the gearbox. The roll rotation is driven by an electric motor, the shaft of which is connected by a coupling to the high-speed shaft of the gearbox. Above the drive roll there is a blank idler roll with a vertical linear displacement drive from the ram. The purpose of the utility model is to improve the quality of rolled rings by making a roll with two flanges that limit the deformation of the rolled ring in the direction of its thickness, using a stabilizing roller that senses the rolling force, tending to overturn the rolled workpiece relative to its nominal position, and damping vibration, with a linear drive displacement from the power cylinder, the axis of which is located at an angle to the axis of the power cylinder of the pressure roll drive. The purpose of the utility model is also to increase the accuracy of the outer diameter of the finished ring by interacting the stabilizing roller during its movement under the influence of the increasing diameter of the workpiece during rolling, with a limit switch that turns off the rolling process when the outer diameter of the ring reaches a predetermined size.

Description

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для раскатки.The utility model relates to the processing of metals by pressure, in particular to devices for rolling.

Известно устройство для раскатки колец, авторское свидетельство №1367268, содержащее раскатной валок с приводами его вращения и линейного перемещения, и неприводную, свободно вращающуюся на подшипниках матрицу, в которую устанавливается раскатываемая заготовка.A device for rolling rings is known, copyright certificate No. 1367268, containing a roll with drives for its rotation and linear movement, and a non-driveable matrix that rotates freely on bearings into which the workpiece is installed.

Геометрия наружной конфигурации раскатываемого кольца и точность ее размеров обеспечиваются конфигурацией и точностью размеров внутренней полости матрицы. Внутренняя конфигурация кольца обеспечивается конфигурацией раскатного валка. Точность диаметральных размеров внутренней поверхности раскатываемого кольца может быть обеспечена путем последовательных измерений после отключения привода и выведения раскатного валка из матрицы с целью постепенного приближения к заданному номиналу, что можно отнести к недостаткам данного устройства, снижающим производительность процесса раскатки.The geometry of the outer configuration of the rolling ring and the accuracy of its dimensions are provided by the configuration and dimensional accuracy of the inner cavity of the matrix. The internal configuration of the ring is provided by the configuration of the rolling roll. The accuracy of the diametric dimensions of the inner surface of the rolling ring can be ensured by successive measurements after turning off the drive and removing the rolling roll from the matrix in order to gradually approach the specified rating, which can be attributed to the disadvantages of this device, which reduce the productivity of the rolling process.

Данное устройство также нельзя считать универсальным. Оно может быть использовано в массовом и крупносерийном производстве при обработке большого количества одинаковых деталей и его можно отнести к специальному оборудованию.This device also cannot be considered universal. It can be used in mass and large-scale production when processing a large number of identical parts and it can be attributed to special equipment.

Из литературных источников следует отметить обзорный материал авторов: Пономарев Н.И., Ревунов В.А. «Прокатка кольцевых заготовок» в сборнике «Оборудование для прокатки изделий сложной формы», ЦИНТИАМ, Москва, 1963 г.From the literature should be noted a review of the authors: Ponomarev N.I., Revunov V.A. “Rolling ring blanks” in the collection “Equipment for rolling products of complex shape”, CINTIAM, Moscow, 1963

В указанном материале, в перечне способов прокатки кольцевых заготовок сообщается, что при открытом способе прокатки прокатываемое кольцо находится в положении неустойчивого равновесия. Для стабилизации процесса раскатки и придания заготовке устойчивого равновесия применяют один или несколько опорных роликов. Причем, в случае применения одного опорного стабилизирующего ролика его ось вращения выполнена неподвижной.In the indicated material, in the list of methods for rolling annular blanks, it is reported that with an open rolling method, the rolled ring is in an unstable equilibrium position. To stabilize the rolling process and give the workpiece a stable equilibrium, one or more support rollers are used. Moreover, in the case of using one supporting stabilizing roller, its rotation axis is made stationary.

Стационарное расположение стабилизирующего ролика не позволяет отслеживать увеличение диаметра заготовки в процессе раскатки и фиксировать момент достижения ее наружным диаметром заданного размера, что следует считать недостатком такого способа стабилизации положения заготовки в процессе раскатки, повышения точности ее The stationary location of the stabilizing roller does not allow you to track the increase in the diameter of the workpiece during rolling and to fix the moment it reaches the outside diameter of a given size, which should be considered a disadvantage of this method of stabilizing the position of the workpiece during rolling, increasing its accuracy

диаметрального размера, а следовательно и недостатком устройства для осуществления этого способа.diametric size, and hence the disadvantage of a device for implementing this method.

Существует устройство для раскатки колец (RU 2111076 C1, B 21 H 1/06), содержащее приводной раскатной валок с горизонтальной осью и привод его вращения, а также нажимной холостой валок с приводом вертикального перемещения от силового цилиндра, расположенный над приводным валком. Преимуществом предлагаемого устройства является то, что оно снабжено стабилизирующим роликом, обеспечивающим повышение качества раскатываемых изделий.There is a device for rolling rings (RU 2111076 C1, B 21 H 1/06), containing a drive roll with a horizontal axis and a drive for its rotation, as well as a pressure idler with a vertical drive from the power cylinder, located above the drive roll. The advantage of the proposed device is that it is equipped with a stabilizing roller, providing an increase in the quality of rolled products.

Известен также стан для открытой раскатки колец, авторское свидетельство №893353, наиболее близкий по своим отличительным признакам к заявляемому устройству, содержащий наружный нажимной раскатной валок, внутренний холостой валок и ряд вспомогательных элементов, предназначенных для расширения технологических возможностей стана и повышения точности раскатываемых изделий.Also known is a mill for open rolling of rings, copyright certificate No. 893353, the closest in its distinguishing features to the claimed device, containing an external pressure roll, an internal idler and a number of auxiliary elements designed to expand the technological capabilities of the mill and improve the accuracy of rolled products.

К недостаткам данного устройства можно отнести чрезмерную насыщенность его взаимодействующими кинематическими звеньями, предназначенными, как следует из описания конструкции, для повышения точности раскатываемых колец. Однако упущено из виду, что неизбежные погрешности размеров при изготовлении каждого звена кинематической цепи, состоящей из большого количества этих звеньев, отразятся на допуске хода замыкающего звена, являющемся суммой допусков всех звеньев кинематической цепи. Для обеспечения заданной точности обрабатываемого кольца необходимо в значительной степени повысить степень точности размеров каждого звена, что, в свою очередь, приведет к повышению стоимости изготовления данного устройства, и, в то же время, большое количество звеньев цепи приведет к снижению его надежности в работе.The disadvantages of this device include the excessive saturation of its interacting kinematic links, designed, as follows from the description of the design, to increase the accuracy of the rolled rings. However, it is overlooked that the inevitable dimensional errors in the manufacture of each link of the kinematic chain, consisting of a large number of these links, will affect the tolerance of the closing link, which is the sum of the tolerances of all links in the kinematic chain. To ensure the given accuracy of the processed ring, it is necessary to significantly increase the degree of dimensional accuracy of each link, which, in turn, will increase the manufacturing cost of this device, and, at the same time, a large number of chain links will reduce its reliability.

Перечисленные недостатки отсутствуют в предлагаемом устройстве, целью которого является повышение качества раскатываемых изделий, в частности колец за счет выполнения раскатного валка с двумя ребордами, ограничивающими деформацию раскатываемого кольца в направлении его толщины, применения стабилизирующего ролика, воспринимающего усилие раскатки, стремящееся опрокидывать раскатываемую заготовку относительно ее номинального положения, и гасящего вибрации, а также повышение точности наружного диаметра готового кольца путем взаимодействия стабилизирующего ролика в процессе его перемещения под воздействием увеличивающегося диаметра заготовки в процессе раскатки, с конечным выключателем, These shortcomings are absent in the proposed device, the purpose of which is to improve the quality of rolled products, in particular rings due to the implementation of the rolling roll with two flanges, limiting the deformation of the rolled ring in the direction of its thickness, the use of a stabilizing roller that senses the rolling force, tending to overturn the rolled workpiece relative to it nominal position, and damping vibration, as well as improving the accuracy of the outer diameter of the finished ring by interaction the action of the stabilizing roller during its movement under the influence of the increasing diameter of the workpiece during rolling, with a limit switch,

автоматически отключающем процесс раскатки при достижении наружным диаметром кольца заданного размера.automatically shutting down the rolling process when the outer diameter of the ring reaches a predetermined size.

На фиг.1 изображено устройство в начале процесса раскатки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - устройство в конце раскатки.Figure 1 shows the device at the beginning of the rolling process; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - device at the end of rolling.

Устройство для раскатки колец содержит, снабженный двумя ребордами, сменный приводной валок 1, являющийся раскатным инструментом и устанавливаемый в шпинделе 2, являющемся, в свою очередь, горизонтально расположенным тихоходным валом редуктора 3. Привод вращения валка 1 осуществляется от электродвигателя 4, вал которого соединен муфтой 5 с быстроходным валом редуктора. Усилие раскатки осуществляется холостым нажимным валком 6, расположенным над валком 1 и установленным на оси вилки 7, соединенной со штоком силового цилиндра 8, закрепленного на станине 9, являющейся одновременно и корпусом редуктора 3. Под углом к нажимному валку 6 расположен стабилизирующий ролик 10, установленный на оси вилки 11, закрепленной на штоке силового цилиндра 12. На хвостовике штока цилиндра 12 закреплена пластина 13, взаимодействующая с конечным выключателем 14, закрепленным, как и цилиндр 12, на станине 9.The device for rolling rings contains, equipped with two flanges, a removable drive roll 1, which is a rolling tool and installed in the spindle 2, which, in turn, is horizontally located low-speed shaft of the gearbox 3. The drive of rotation of the roll 1 is carried out from an electric motor 4, the shaft of which is connected by a coupling 5 with high speed gear shaft. The rolling force is carried out by a single pressure roller 6 located above the roller 1 and mounted on the axis of the fork 7, connected to the rod of the power cylinder 8, mounted on the frame 9, which is also the housing of the gearbox 3. At an angle to the pressure roller 6 is a stabilizing roller 10 mounted on the axis of the plug 11, mounted on the rod of the power cylinder 12. On the shank of the rod of the cylinder 12 is fixed a plate 13 that interacts with the limit switch 14, mounted, like the cylinder 12, on the frame 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Заготовка 15, являющаяся, например, отрезком толстостенной трубы, устанавливается на приводной валок 1 и фиксируется нажимным валком 6 под усилием силового цилиндра 8. После фиксации заготовки к наружной ее поверхности подводится стабилизирующий ролик 10 под воздействием силового цилиндра 12, расчетное усилие которого в значительной мере меньше усилия, создаваемого силовым цилиндром 8.The workpiece 15, which, for example, is a piece of a thick-walled pipe, is mounted on the drive roll 1 and fixed by the pressure roll 6 under the force of the power cylinder 8. After fixing the workpiece, a stabilizing roller 10 is brought to its outer surface under the influence of the power cylinder 12, the calculated force of which is largely less force created by the power cylinder 8.

Включается электродвигатель 4 и под воздействием приводного валка 1, и нажимного валка 6 начинается раскатка заготовки 15. При этом под воздействием валка 6 металл заготовки деформируется и за счет уменьшения толщины ее стенки увеличивается ее длина в тангенциальном направлении, а следовательно, увеличивается и диаметр заготовки. Две реборды, которыми снабжен приводной валок 1, ограничивают деформацию материала кольца в сторону увеличения его толщины. Стабилизирующий ролик 10, прижимаемый усилием силового цилиндра 12 к наружной цилиндрической поверхности заготовки 15, предотвращает запрокидывание заготовки под воздействием усилия раскатки и одновременно компенсирует ее вибрацию. Под воздействием увеличивающейся в диаметре наружной поверхности заготовки 15 стабилизирующий ролик 10 отжимается, преодолевая усилие, создаваемое давлением рабочей среды The electric motor 4 is turned on and under the influence of the drive roll 1 and the pressure roll 6, the workpiece 15 begins rolling. In this case, under the influence of the roll 6, the workpiece metal is deformed and its length in the tangential direction increases and, consequently, the diameter of the workpiece increases. Two flanges, which are equipped with a drive roll 1, limit the deformation of the material of the ring in the direction of increasing its thickness. The stabilizing roller 10, pressed by the force of the power cylinder 12 to the outer cylindrical surface of the workpiece 15, prevents the workpiece from tipping over under the influence of the rolling force and at the same time compensates for its vibration. Under the influence of increasing the diameter of the outer surface of the workpiece 15, the stabilizing roller 10 is wrung out, overcoming the force created by the pressure of the working medium

силового цилиндра 12. Шток цилиндра 12 перемещается, и закрепленная на его хвостовике пластина 13 постепенно приближается к активной зоне конечного выключателя 14.the power cylinder 12. The cylinder rod 12 is moved, and the plate 13 mounted on its shank gradually approaches the active zone of the limit switch 14.

При достижении наружной поверхностью заготовки 15 заданного диаметра стабилизирующий ролик 10 смещается на величину «а», при этом конечный выключатель 14 срабатывает, и система управления отключает привод вращения валка 1 - процесс раскатки завершается. В этот момент заготовка 15 достигает заданных размеров и становится готовым кольцом 16. Нажимной валок 6 и стабилизирующий ролик 10 отводятся от поверхности кольца 16 и оно снимается с приводного валка 1. На его место устанавливается новая заготовка 15, и процесс повторяется.When the outer surface of the workpiece 15 reaches a predetermined diameter, the stabilizing roller 10 is shifted by the value "a", while the end switch 14 is activated, and the control system disables the drive rotation of the roll 1 - the rolling process is completed. At this point, the workpiece 15 reaches the specified size and becomes the finished ring 16. The pressure roll 6 and the stabilizing roller 10 are removed from the surface of the ring 16 and it is removed from the drive roll 1. A new workpiece 15 is installed in its place, and the process is repeated.

Наличие перечисленных элементов устройства позволяет легко автоматизировать процесс основных технологических переходов, что позволит производить раскатку колец в полуавтоматическом режиме, а это, в свою очередь, повысит производительность процесса.The presence of the listed elements of the device makes it easy to automate the process of the main technological transitions, which will allow the rolling of the rings in a semi-automatic mode, and this, in turn, will increase the productivity of the process.

Claims

A device for rolling, comprising a removable drive roll with a horizontal axis and a drive for its rotation, characterized in that it is equipped with a pressure idler roll with a vertical linear displacement drive from the power cylinder located above the drive roll, a stabilizing roller touching the outer cylindrical surface of the workpiece, with linear displacement drive towards the workpiece from the power cylinder, the axis of which is located at an angle relative to the axis of the power cylinder of the linear drive I press roll, a plate mounted on the rod of the power cylinder of the linear drive of the stabilizing roller and interacting with a limit switch that sends a signal to stop the rolling process when the outer diameter of the rolled ring is of a given size, while the drive roll is equipped with two flanges that limit ring deformation in side to increase its thickness.