SU1400743A1 - Стан дл прокатки зубчатых профилей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и м. б. использовано дл  производства зубчатых колес. Пель - снижение энергоемкости и повышение производительности стана. Стан содержит установленные на станине подвижный и неподвижный суппорты (С) с приводными накатными валками, размещенный между валками механизм установки заготовок с СПУ, имеюшим .механизм автоматического регулировани  его радиального перемещени  относительно заготовки, внешнее нагревательное устройство и загрузчик в виде зубчатого поворотного кольца с размещенными в нем захватами,установленного на неподвижной направл ющей в горизонтальной плоскости на оси стана с возможностью подачи заготовки на ось нагрева, в зону прокатки и в зону выгрузки. Дл  прохождени  ступиц заготовок, их центровки и обеспечени  возможности сн ти  и зажима их шпиндел ми неподвижна  направл юща  имеет кольцевой паз. Механизм радиального перемещени  выполнен в виде трех пар зубчато-реечных передач, одна рейка которых закреплена на СПУ с возможностью зацеплени  со средним из установленных на валу его каретки зубчатых колес, а две другие на неподвижном С с возможностью поочередного при перемещении подвижного С диаметрально противополож- g ного зацеплени  с двум  другими зубчаты- ми колесами, установленными на валу каретки на обгонных муфтах. Наличие и возможность поддержани  оптимального зазора позвол ет значительно снизить расход энергии за счет снижени  тепловых потерь, позвол ет сократить путь заготовки. 6 ил. сл

Description

со

Изобретен не относитс  к обработке металлов давлением и может быть исполь- )ван() дл  производства, например, зубча- Т1)1х колес методом гор чей прокатки механически необработанных заготовок.

Цель изобретени  снижение энергоемкости за счет сокращени  времени на передачу заготовки в зону прокатки и обеспечение онтимально|-о зазора между секторным нагревательным устройством и заготовкой и повышение нроизводительности.

На фиг. 1 показан стан, обнхий вид; на фиг. 2 - разрез А -А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б--Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В- В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г -Г на фиг . 3; на фиг. 6 - разрез Д- Д па фиг. 1.

Стаи д,1Я нрокагки зубчатых нрофилей с(.де)жит сг нину 1, на которой между установленными на ней подвижным 2 н пе- 11(;движпым 3 супн1)ртами расположен механизм 4 установки заготовок. Вблизи зоны нрокагки. но вне стана, расположено внен1- нее нагревательное устройство 5. На каретке механизма 4 установки заготовок размещено с возможностью возвратно-поступательного относительно заготовки перемещени  в радиальном нанравлении секторное нагре- вате;1ьное устройство 6. Стан оснащен загрузчиком 7 в виде зубчатого кольца с приводом М ст(; вран1ени . Главный нривод стана состоит из : лектродвигате:1  9, K. IH- ноременной передачи 10 и раздаточного |1едуктора 11. Дл  обеспечени  )ерывной подачи заготовок стан снабжен коробами 12, размещенными в зонах загрузки и выгрузки, двухручьевым желобом 13 и то.1кател ми 14 и 15.

Готовые издели  поступают с загрузчика 7 в короб 12. Стан оснащен подъемником 16, об,1егчак)П1им замену накатных валков. На суппорте 2 закреплен черв чный редуктор 17 (фиг. 2), на ппинделе 18 которого установлены гладкий 19 и зубчатый 20 валки. Такие же валки установлены на черв чных редукторах 21 со шпиндел ми 22 суппорта 3. Редукторы 17 и 21 кинематически св заны с раздаточным редуктором 1 1 через карданные валы 23 и 24. ЛАеха- низ.м 4 установки заготовок состоит из корпуса 25 с кареткой 26, гидроцилипдром 27 и щциндел ми 28 и 29 дл  зажима заготовки 30 (фиг. 3), зажим заготовки осуществл етс  цилиндро.м 31. Привод пишн- де;1  29 осуществл етс  через карданный вал 32, муфту 33 и сменные зубчатые колеса 34 и 35 (фиг. 2 и 3).

На кронн1тейне 36 каретки закреплен трансформатор 37 с секторным индуктором 38, нривод которого выполнен в виде зубчато-реечных нередач 39--40, 41-42 и 43-44. Зубчатые колеса 39, 41 и 43 установлены на валу 45 карепки 26, закрепленном в ПОДП1И11НИКОВЫХ опорах ее корпу5

5

са, при этом зубчатое колесо 41 закреплено жестко, а зубчатые колеса 39 и 43 - через обгонные муфты 46 и 47, причем зубчата  рейка 42 паходитс  в посто нном

зацеплении с зубчатым колесом 41 и закреплена на кронщтейне 36 каретки 26, а зубчатые рейки 40 и 44 выполнены с возможностью поочередного зацеплени  соответственно с зубчатыми колесами 39 и 43 и закреплены на ненодвижном суппорте 3.

0Заг рузчик 7 состоит из ненодвижной

кольцеобразной направл ющей 48 с уста- нов;1енным на ней зубчатым поворотным кольцом 49, имеющим укрепленные на нем захваты 50 и зубчатое колесо 51, сопр женное с приводом 8 (фиг. 3). Направ- л юн1а  48 имеет кольцевой паз 52 (фиг. 6) дл  прохода ступиц заготовок 30 и их центровки во врем  движени , а также сн ти  и зажима их шиинделем 28 механизма 4 и цщинделем 53 внешнего нагре0 вательного устройства 5. Привод 8 загрузчика 7 выполнен с возможностью обесне- чени  цик;|ического поворота зубчатого поворотного кольца 49 с захватами 50 на угол ос (фиг. I). Внешнее нагревательное устройство 5 содержит корпус 54, трансформатор 55 с кольцевым индукт(;ром 56, электродви1-атель 57, черв чный редуктор 58 и каретку 59, неремсчцаемую цилиндром 60. Вращение заготовки в зоне кoлыI,eвoг(J индуктора 56 секторнсло нагревате.пьного устройства 6 осуществл етс  через нодпружи- ненный 111 |инде, 1ь 61. Дли обеспечени  цик.чической работы испо.тщ1те.1ьных механизмов в процессе iipoKaiKU зубчатых профилей стан снабжен средствами автоматического регулировани  (не показаны).

Стан работает следуюпщм ()6jia30M. Заготовки 30 подают на наклонный желоб 13. При включении стана заготовка 30 скатываетс  на ось толкател  14, откуда подаетс  этим толкате„ 1ем на ось загруз0 чика 7. По сигналу от датчиков наличи  заготовки на загрузчике 7 включаетс  привод 9. Загрузчик 7 транспортирует за1 отовку 30 от зоны загрузки до внеп1- него нагревательного устройства 5 при помощи захвата 50, при этом кольцо загрузчика 7 иоворачиваетс  на yro,;i а, а в зоне загрузки устанавливаетс  последующий зах- ваг 50. От датчика, сигнализирующего о нодаче заготовки 30 (не показан) на внещнее нагревательное устройство 5, включаетс  в работу цилиндр 60 (фиг. 6) и приводима  им в движение кареТка 59 шпинделем 53 снимает заготовку 30 с загрузчика 7 и вводит ее в кольцевой индуктор 56. При этом заготовка 30 прижимаетс  к подпружиненному шпинделю 61 и

5 приводитс  во врани ние от электродвигател  57 посредством редуктора 58. При передаче заготовки 30 в кольцевой индуктор 56 и по сигналу датчика включаетс 

0

5

0

в работу внешнее нагревательное устройство 5, заготовка 30 нагреваетс  до температуры прокатки, после чего цилиндр 60 опускает каретку 59 вниз, заготовка 30 укладываетс  на поворотное кольцо 49 за- грузчика 7 и подаетс  им в зону прокатки.

По команде датчика, сигнализирующего о наличии заготовки, включаетс  в работу цилиндр 27, который поднимает каретку 26, и при помощи шпиндел  28 снимает на- гретую заготовку 30 с загрузчика 7. По сигналу датчика каретка 26 останавливает заготовку 30 напротив гладких валков 19. Одновременно подают команду на подвод к заготовке 30 и включение в работу секторного индуктора 38, при помощи которого осушествл етс  подогрев заготовки 30 до температуры прокатки перед ее началом, а также в процессе прокатки. Зажим заготовки производитс  шпинделем 29 при но- МОШ.И цилиндра 31. С выдержкой времени, необходимого дл  подогрева заготовки 30 до температуры прокатки (при транспортировке перед прокаткой за1 отовка тер ет часть тепла , сообшенного ей внешним нагревательным устройством 5), включаетс  привод (не показан) перемещени  по направл ю- щим станиньГ 1 подвижного суппорта 2. Так как суппорт 2 св зан с механизмом 4, несущим зажатую в шпиндел х 28 и 29 заготовку 30, посредством зубчато-реечной передачи (не показана), то одновременно в направлении к неподвижному сунпорт / 3 с ним перемещаетс  и механизм 4, в результате чего гладкие валки 19 одновременно начинают обкатку заготовки 30, при дава  ее венцу необходимую конфигурацию под последующую накатку зубьев.

Несмотр  на то, что при обкатке глад- кими валками 19 уменьц аетс  наружный диаметр заготовки 30, зазор между секторным индуктором 38 и обкатываемой поверхностью заготовки 30 сохран етс  посто нным , что позвол ет рационально расхо- довать энергию, затрачиваемую на подогрев заготовки. Посто нство зазора обеспечиваетс  тем, что при зажиме заготовки 30 между шпиндел ми 28 и 29 индуктор 38 подводитс  к ней на онти,альное рассто ние. При движении механизма 4 в направле- НИИ к неподвижному суппорту 3 рейка 40 вращает вал 45 через зубчатое колесо 39 и обгонную .муфту 46. Зубчатое колесо 41 и зубчата  рейка 42 преобразуют вращательное движение вала 45 в поступательное движение индуктора 38 в направ- лении к заготовке 30 со скоростью, пропорциональной скорости ее деформации.

После окончани  прокатки по команде датчика давлени  (не показан) суппорт 3 и механизм 4 возврашаютс  в исходное юложение, а индуктор 38 остаетс  на оптимальном рассто нии от обода заготовки 30 и продолжает ее нагрев, так как рейка 40 не

вращает колесо 39, благодар  наличию обгонной муфты 46. При достижении суппортом 3 исходного положени  включаетс  цилиндр 27, при помощи которого заготовка 30 с индуктором 38 устанавливаетс  напротив зубчатых валков 20. При этом зубчатое колесо 43 с обгонной муфтой 47 входит в зацепление с зубчатой рейкой 44. При подаче механизма 4 к неподвижному суппорту 3 рейка 44, враща  зубчатое колесо 43 с обгонной муфтой 47 через вал 45 и зубчато-реечную передачу 41-42, отодвигает индуктор 38 и трансформатор 37 от заготовки 30, так как вращение вала 45 происходит в противоположную сторону по сравнению с тем периодом, когда он приводитс  во вращение зубчато-реечной передачей 39-40.

При прокатке и зубонакатке накатные валки 19 и 20, а также заготовка 30 привод тс  во вращательное движение от электродвигател  9 через клиноременнюу передачу 10 раздаточный редуктор 11, черв чные редукторы 17 и 21, а заготовка 30 получает движение от редуктора 21 через карданный вал 32, муфту 33 и пару сменных зубчатых колес 34 и 35. При зубо- прокатке, когда диаметр заготовки увеличиваетс , индуктор 38 отводитс  зубчато- реечной передачей 41-42, сохран   оптимальный зазор между собой и заготовкой, а когда суппорт 2 и механизм 4 возвращаютс  в исходное положение, остаетс  также и в этом положении благодар  холостому ходу обгонной муфты 47. После окончани  зубопрокатки и возвращени  суппорта 2 и механизма 4 в исходное положение каретка 26 опускаетс  цилиндром 27 ЕИ1из, заготовка 30 освобождаетс  от зажимов щпинделей 28 и 29 и укладываетс  на захват 50 дл  дальнейп1ей транспортировки в положение выгрузки. При этом зубчатое колесо 39 вводитс  в зацепление с рейкой 40. Работа стана в процессе выполнени  всех операций происходит таким образом, что при транспортировке с каждой позиции стана предыдущей заготовки на ее .место гтодаетс  следующа , т.е. когда перва  заготовка подвергаетс  нагреву внешним нагревательным устройством 5, втора  выдаетс  из желоба 13 на приемный стол толкател  14 и задаетс  им на загрузчик 7, далее цикл повтор етс . Уложенна  на загрузчик 7 прокатанна  заготовка 30 в позиции выгрузки сбрасываетс  толкателем 15 в короб 12.

Наличие и возможность поддержани  оптимального зазора позвол ет значительно снизить расход энергии за счет снижени  тепловых потерь заготовкой, а выполнение загрузчика в виде зубчатого поворотного кольца с установкой внещнего нагревательного устройства в непосредственной близости от него позвол ет значительно сократить путь заготовки и врем , затрачиваемое на прохождение ее от зоны нагрева в зону обработки, что также снижает потери тепла и новышает производительность предлагаемого стана и, кроме того , позвол ет сократить его габариты в 1,0 - 2 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стан дл  прокатки зубчатых профилей, содержащий установленные на станине подвижный и неподвижный суппорты с приводными накатными валками, размещенный между валками в корпусе с кареткой, установленной на станине, ишиндель дл  установки заготовок, закрепленное на каретке с возможностью радиального перемещени  относительно заготовки секторное нагревательное устройство, предварительное нагревательное устройство и загрузчик, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергоемкости за счет сокращени  времени на передачу заготовки в зону прокатки и обеспечени  ()1Г1ималь- ного зазора между секторным нагревате,1ь- иым устройством и заготовкой и повьипе0

   5

   0

   ни  производительности, он снабжен механизмом радиального перемещени  секторного нагревательного устройства, выполненным в виде трех зубчатых реек, закрепленного в корпусе щпиндел  заготовки вала, двух обгонных муфт и трех зубчатых колес, установленных на валу, среднее из которых жестко закреплено на упом нутом валу, а крайние кинематически св заны с валом через обгонные муфты, причем одна из реек закреплена на секторном нагревательном устройстве и кинематически св зана со средним колесом, а две другие рейки размещены на неподвижном сунпорте симметрично вала зубь ми к его оси и установлены с возможностью поочередного взаимодействи  с крайними зубчатыми колесами, при этом загрузчик выполнен в виде установленного на станине кольца с возможностью свободного вращени  кольца с захватами дл  заготовок, причем кольцо размещено по оси прокатки на рассто нии его радиуса от оси шпиндел  дл  закрепле- 1П1Я заготовки.

   70

   Фиг.1

   8

   / / / 77 1д 28

   4-J

   3

   7/

   22 2/

   23

   5-6

   фиг. 2

   1 г

   №.5

   Я

   60

   57

   59

   физ.6