Устройство для обработки внутренних поверхностей

9) (11)51) В 24 В 5/ СОЮЗ СООЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7/25(21) 36199 (22) 1.07 (46) 23. 06 (72) В.М;К Б.Н.Белявс (71) Научи кение атомн котлостроен (53) 621.9 (56) Автор ф 757297, (прототип) 85. Бюл. У 23валь, В.А.Янда,ая и Б.А.Поповкин-производственное объого машиностроения иия4,57(088.8)кое свидетельствол. В 4 В 5/2, 9 СССР77 е ана озкоРу е УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержаще тележку, на которой установлена шт га, несущая рабочую головку с меха низмом ее качания, при этом головк выполнена в виде закрепленного с в можностью перемещения в обойме подвижного коромысла, на одном конце торого установлен ограничитель рад альной подачи инструмента, а на д гом - очистной инструмент с воэможностью прижима к обрабатываемой по верхности изделия, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с целью новьппения качества обработки, механизм качания рабочей головки выполнен в виде пово-, ротного пневмодвигателя, включающе;4 го два параллельных пневмоцилиндра, штоки которых выполнены в виде реек, установленных с возможностью зацепления с шестерней, связанной через шлицевой вал с обоймой, причем корпус пневмодвигателя снабжен кронштейном, несущим плиту с горизонтальным пазом, предназначенным для взаимодействия с выполненным на коромысле пальцем.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что ограничитель радиальной подачи инструмента З вьп 1 олнен в виде компенсатора, включающего подпружиненный толкатель, закрепленный на коромысле с возможностью поворота и взаимодействия посредством торцовых кулачков с винтом, установленным с воэможностью перемещения в гильзе, зафиксированной на обойме и несущей храповое зацепление, установленное с возможностьювзаимодействия с собачкой, шарнирно закрепленной на обойме.1162574 н Заказ 399 НИИПИ Госпо делам 13035, Мо к о аб., д Патент Фил едактор И.Дерба Составитель Н Техред М.Надь Тираж 769 ударственногизобретений сква, Ж,Корректор С.Шекмар Подписноемитета СССРкрытийская н .4/ Ужгород, ул.Проектная11625Изобретение относится к производству крупногабаритных иэделий в атомном машиностроении и котлостроении и может быть использовано для обработки внутренних поверхностей от окалины, ржавчины, пригара изделий, которые не рекомендуются вращать относительно продольной оси более одного, двух оборотов.Известно устройство для обработки 1 О внутренних поверхностей, содержащее тележку, на которой установлена штанга, несущая рабочую головку с механизмом ее качания, при этом головка выполнена в виде закрепленного с возможностью перемещения в обойме. подвижного коромысла, на одном конце , которого установлен ограничитель радиальной подачи инструмента, а надругом - очистной инструмент с возможностью прижима к обрабатываемой поверхности изделия 1 1.Недостатком известного устройст-, ва является то, что при многократном вращении изделия на роликоопорах на нем образуется дорожка уплотнение,металла в местах контакта с роликами ),влекущая за собой изменение физической структуры металла, при этом обрабатываемая поверхность не выдерживается постоянной в своих размерах, что приводит к повторной обработке перекрытие ) части обрабатываемой поверхности, что ухудшает ее качество.35Цель изобретения - повышение качества обработки.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обработки внутренних поверхностей, содержащем те лежку, на которой установлена штанга, несущая рабочую головку с механизмом ее качания, при этом головка выполнена в виде закрепленного с возможностью перемещения в обойме подвижного коромысла, на одном конце которого установлен ограничитель радиальной подачи инструмента, а на, другом - очистной инструмент с возможностью прижима к обрабатываемой 50 поверхности иэделия, механизм качания рабочей головки выполнен в виде поворотного пневмодвигателя, включающего два параллельных пневмоцилиндра, штоки которых выполнены в 55 виде реек, установленных с возможностью зацепления с шестерней, связанной через шлицевой вал с обоймой,74 2причем корпус пневмодвигателя снабжен кронштейном, несущим плиту с горизонтальНым пазом, предназначенным для вэаимодеяствия с выполненным на коромысле пальцем.При этом ограничитель радиальной подачи инструмента выполнен в виде компенсатора, включающего подпружиненный толкатель, закрепленный на коромысле с возможностью поворота и взаимодействия торцовых кулачков с винтом, установленным с возможностью перемещения в гильзе, зафиксированной на обойме и несущей храповое зацепление, установленное с возможностью взаимодействия с собачкой, шарнирно закрепленной на обойме,На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг,3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фнг.4 - узел 1 на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 - узел Н на фиг.1; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - вид Д на фиг.1; на фиг.9 - схема качания рабочей головки.Устройство для обработки внутренних поверхностей иэделий 1,например цилиндрического корпуса, установленного на приводной 2 и неприводной 3 роликоопорах, состоит из тележки 4, на которой установлена колонна 5 с направляющими 6, по которым при помощи ходового винта 7 перемещается каретка 8 с выдвижной консольной штангой 9 (фиг.1). Последняя установлена на опорные ролики 10 с воз-" можностью перемещения по ним посредством реечной передачи 11 и реверсивного шагового привода 12 (фиг.3). На конце консольной штанги 9 закреплена рабочая головка 13, состоящая из корпуса 14 (йг.1 и . 4), несущего поворотный двигатель механизма 15 качания, который через шлицевой вал 16 приводит в движение качающуюся обойму 17 с подвижным коромыслом 18 (фиг. 1 и 2) . На одном (нижнем) конце коромысла 18 закреплен шпиндельный узел 19 с инструментом 20 (может быть абразивный круг, иглофреэа и т.д.), приводимый во вращение через коническую передачу и промежуточный вал, пропущенный через коромысло 1,не показаны ) фпанцевым электродвигателем 21, установленным на другом конце коромысла 18, Упругое радиальное поджатие инструмента 20 к обрабатывае11625мой поверхности осуществляется пневмо. цилиндром 22, корпус которого закреплен на обойме 17, а шток на подвижном коромысле 18. Для ограничения радиальной подачи инструмента 20 5 между коромыслом 8 в месте крепления двигателя 21 с обоймой 17 установлен регулируемый компенсирующий механизм 23 (фиг,2 и 6 ). Механизм 23состоит из подпружиненного посредст- Овом пружины 24 толкателя 25, установленного на коромысле 18 и винта26 с гайкой 27, закрепленной на обойме 17. На гайке 27 с возможностью вращения установлена гильза 28, которая через продольный внутренний паз29 и штифт 30 взаимодействует с винтом 26На гильзе 28 выполнено наружное храповое зацепление 31, соединенное с собачкой 32, которая поджи- щ мается пружиной (не показана ). На толкателе 25 выполнена винтовая ка-, навка 33, в которую входит штифт 34; На головке толкателя 25 имеются торцовые кулачки 35, имеющие возмож ность зацепляться с кулачками 36, . выполненными на торце винта 26. На нижней части корпуса 14 рабочей головки 13 установлен кроннтейн 37( следящего механизма, по направляю- З 0 щим которого в вертикальной плоскости в процессе качания и радиального прижатия инструмента 20 перемещается плита 38 с конечными выклюф 4 чателями 39. В плите 38 выполнен35 горизонтальный паз 40, по которому в процессе качания и радиального прижатия инструмента 20 передвигается палец 41, закрепленный на коромысле 18. Палец 41, передвигаясь по пазу 40, воздействует на конечные выключатели 39, которые управляют шаговым приводом 12 перемещения консольной штанги 9 и поворотным пневмодвигателем качания инструмента 20. Механизм 15 качания состоит . из двух пневмоцилиндров 42 с рейками 43 на штоках, находящихся в зацеплении с шестерней 44. В крьппкицилиндров 42 для осуществления плав ной безударной остановки в концехода встроены тормозные устройства,Устройство работает следующим образом.Обрабатываемое изделие 1 устанавливают на роликоопоры 2 и 3, телея- ку 4 подкатывают к изделию 1 ивводят в него консольную плиту 9 с 74 4рабочей головкой 13, выдвигая ее на необходимый вылет при помощи реечной передачи 11 и привода 12.Затем каретка 8 с выдвижной консольной штангой 9 опускается при помощи ходового винта 7 таким образом, чтобы, расстояние от периферии инструмента 20 до обрабатываемой поверхности изделия 1 составляло 10-15 мм. В зависимости от величины диаметра изделия устанавливают величину ( угол )контакта оинструмента 20 с обрабатываемой поверхностью путем настройки механизма 23. Для этого отводят (откидывают )собачку 32 и, поворачивая гильзу 28, закручивают или выкручивают винт 26, устанавливая необходимый зазор с между кулачками 36 винта и кулачками 35 головки толкателя 25. Ход толкателя 25 Ь. устанавливают в зависимости от стойкости (материала ) инструмента 20. Общий ход компенсирующего механизма 23 2 будет равен сумме зазора а, хода Ь и величине компенсации Х:а + Ь + хДалее инструменту 20 придаютвращательно движение от электродвигателя 21 и качатейьное от поворотного пневмодвигателя. Включают пневмоцилиндр 22 и произвоцят радиальную подачу коромысла 18 с шпиндельным узлом 19, и инструмент 20 поджимают к обрабатываемой поверхности. За счет постоянного упругого, поджатия: инструмента 20 к обрабатываемой поверхности происходит копирование (обработка по изменяемому радиусу К 1) из положения 1 до положения П (фиг. 9). В это время осуществляется постоянное увеличение радиуса К ,а кулачковая головка толкателя 25 приближается к кулачковой головке винта 26, выбирая зазор ю, Как только происходит сцепление кулач ков 35 и 36, толкатель 25, преодо-левая усилие пружины 24, перемещают вверх на ход Ъ. Винтовая канавка скользит по штифту 34, поворачивая толкатель 25 вокруг продольной оси на определенный угол с. При этом толкатель 25 завинчивает винт 26 и гайку 27 на величину х. Гильза 28 поворачивается вместе с винтом 26 (момент передается через штифт 30, скользящий по пазу 29 ), а собачка 32 проскальзывает по наружным храповым зубьям.В положении И радиус К достига ет максимального значения (К = К, для данного такта очистки, толка- тель 25 выбирает ход: Ъ и радиальная подача коромысла 18 прекращается, что обуславливает выход инструмента 20 из контакта с обрабатываемой поверхностью. по радиусу Кй (К 2 Ьмис,сК и 3, ) . В это же время 1" в положении П) палец 41 воздействует на один из конечных включателей 39 и включает привод 12 перемещения консольной штанги 9 на заданный шаг, осуществляя продольную подачу. Одновременно от этого же конечного выключателя подается сигнал через реле времени на переключение пневмодвигателя механизма 15 качания на обратный ход. Во время пути инструмента 20 из поло- фО жения П в положение Ю происходит плавная безударная остановка пневмодвигателя. Это достигается эа счет тормозных устройств, встроенных в крышки пневмоцилиндров.В положении Ш пневмодвигатель механизма 15 качания, начинает перемещать инструмент 20 в обратном направлении, В положении П инструмент 20 снова входит в контакт с 30 обрабатываемой поверхностью (К=К щ ) . Качание инструмента происходит с изменением радиуса К (до1 положений 1 происходит постоянное уменьшение К). Компенсирующий меха йизм 23 возвращается в исходное положение. Поскольку пружина 24 стремится вернуть толкатель 25 в первоначальное положение и повернуть его вокруг продольной оси на угол Г (за ф счет скольжения винтовой канавки 33 по штифту 34 ), а вывинчивание винта 26 (вращение винта в другую сторону) ограничено стопорной собачкой 32 храпового зацепления 31, то происходит "ф постепенное проскальзывание кулачков 35 толкателя 25 по кулачкам 36 винта 26. В положении 1 изменяемый радиус К становится минимальным (К 1 " -К ), затем начинает увеличи- фф ваться до положения 17 . Кулачковая головка толкателя 25 вновь приближается к кулачковой головке винта 26, выбирая зазор е . Как только происходит сцепление кулачков 35 и 36, толкатель 25, преодолевая усилие пружины 24, перемещается вверх на ,ход Ь. Винтовая канавка скользит по штифту 34, поворачивая толкатель Лвокруг продольной оси на определенный угол Е . При этом толкатель 25завинчивает винт 26 и гайку 27 наФвеличину хВ. положении 1 у радиус К достигает максимального значения (К,= К 1 ма ) и радиальная подача коромысла 18 прекращается, что обуславливает выход инструмента 20 из контакта с обрабатываемой поверхностью поРаДиУсУ КК 1 м ц с ( Кизь ) В положении 1 Ч,палец 41 воздействует. на другой конечный выключатель 39 и включает привод 12 перемещения консольной штанги 9 на заданный шаг. Одновременно от этого же конечного выклю"чателя подают сигнал через реле времени на переключение пневмодвигателя механизма 15 качания иа обратный ход. Во время пути инструмента 20иэ положения 17 в положение Ч происходит плавная безударная остановкапневмодвигателя.В положении Ч пневмодвигатель начинает перемещать инструмент 20 вобратном направлении. Цикл качаниясо сдвижкой на заданный шаг инструмейта снова и снова повторяется дотех пор, пока полоса (дуга, ограниченная углом зачисткис на поверхности не обработана по всей длинеизделия 1. Затем радиальную подачуи качательное движение инструментавыключают. Далее изделие 1 поворачивают на роликоопорах 2 и 3 на уголУ ((равный или чуть меньше ширины обработанной полосы) Включаютпневмодвигатель качательного движения и упругое поджатие инструментавесь процесс обработки следующей полосы повторяется до тех пор, покане обработана вся внутренняя поверхность изделия за один оборот нароликоопорах,В процессе обработки копируется внутренняя поверхность изделия и обрабатывается полоса постоянной ширины (дуга, ограниченная углом зачистки с,). Это достигается тем, что компенсирующий механизм автоматически производит корректировку своего хода 1 на величину Х, равную величине износа инструмента за проход углами/2. Кроме того, в процессе обработки пли 1 та 38 с конечными выключателями 39 совершает возвратно-поступательные перемещения по направляющим кронштей5Кроме того, за счет выполнения,ограничителя радиальной подачи ийструмента в виде компенсатора, состоящего из подпружиненного толкате ля, закрепленного с возможностью поворота на нем и взаимодействуюшегопосредством торцовых кулачков свинтом, установленным с возможностьюперемещения в гильзе, которая зафиксирована на обойме и имеет наружноехраповое зацепление, взаимодействующее с собачкой, шарнирно закрепленной на обойме, позволит обеспечить постоянный угол зачистки,т.е.20 качество зачистки 7 11625 на. 37 следящего механизма и обеспечивает синхронное включение их 1,конечных выключателей )пальцем 41, перемещающимся по горизонтальному пазу 40, привода 12 и пневмодвигателя.Использование предлагаемого изобретения позволит за счет выполнения механизма качания рабочей головки в виде поворотного пневмодвига теля, включающего два параллельных пневмоцилиндра, штоки которых представлены в виде реек, находящихся в зацеплении с шестерней, связанной через шлицевой вал с упомянутой обой мой, причем на корпусе пневмодвигателя закреплен кронштейн следящего механизма, в направляющих которогоустановлена в вертикальной плоскости плита, имеющая горизонтальный паз,74 8взаимодействующий с пальцем, жесткосвязанным с коромыслом, повысить качество обработки внутренней поверхности,