Универсальный профилегибочный агрегат

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9) И В 2 Э 5/ ОСУДАРСТВЕНН О ИЗОБРЕТЕНИЯ РИ П 1 НТ СССР НОМИТЕТОТНРЫТИЯМ ЕСОЮЗИАЯ ЕН Пат,лю Т.;рлВе Ыю (91 о 14 ЕЛЬС 48 о-исследоваллов ьство ССС 1 5/06, 1985(57) Иэобретеботке листово е относится к млтериала в для р к и преднаэначе черной металл спольэованиЦель иэобрет и ических возния - расшире.пможностей Унибочный агрегат хг и профилеги- разматывате версальнь содержит правильнуюлевон накопит рнтельной поп вины,во пре реэк ормующтяжки заготовки, рядустройство для прготовых профилейат имеет дисксжницы, распо раэдее длина мер вые нож е ны. Агрег и пресс-и обе сторо нийды уз, у ролик вложенные л. 1 а фиг сится к механичес та;пропроекции прна фиг.2 -екции профнлфиг.3 - сщих роликвых ножнищей клети ла сиового материа циальной форм использования на одаю ном машинохема дискема формума клети ьстве,- расширенностей,ПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ С(71) Украинский научительский институт мет(56) Авторское свидетР 1282933, кл, В 21 11 ЛЬЙ ПРОЩЛЕГИБОсИ 1 Ы продольной оси агрегаИзобретение отн кой обработке лист помощью валков спе предназначено для ной металлургии, т строении и строитеЦель изобретени нологических возмо та. Дисковые ножницы установлены с воэможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси агрегата и поворота дисков вокруг осн, перпендикулярной осям врас,ен ся дисков и лежащей в осевой плоскости дисков.Последние установлены с возможностью перемещения вдоль их осей вращения, Формующие клети выполнены с неприводными валками, расположены поочередно по обе стороны от продольной оси агрегата с воэможностью перемещения вдоль этой оси и поворота вокруг оси, лежащей в их осевой плоскости и перпендикулярной осям вращения, Перед каждыми пресс-ножницами, дисковыми ножницами и перед первой формующей клетью установлены компенсационные подающие ролики, смонтированные с возможностью перемещения в осевой пло скости поперек продольной оси агрегата. Каждая пара компенсационных роликов смонтирована на плунжере гидроцилиндра, рабочая полость которого соединена с полостью дополнительного гид роцилиндра, Иа плунжере последнего за креплен гр равновешивающий вес указанных ов. 1 з.п. ф-лы, 7 и показана схема боко офилегибочного агрег схема горизонтальной егибочного агрегата хема компенсационных иов; на фиг.4 - сц; на фиг.5 - схна фиг.6 - схе532122 Й 1 уу 01Риг о цг.7 Составитель Л.СамохваловаРедактор А.Долииич Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцов кав 7987 13 ираж 693 одписно о-издательский комбинатПатент", г, Ужгор д, ул, Гага пна,изводств НИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, по изобретениям н открыгиям нри ГКНТпротяжки профиля и разделения на мерные длины; на фиг.7 - схема двухвалкового блока тянущей клети.Профилегибочный агрегат содержит5 разматыватель 1, правильную машину 2, сварочную машину 3, петлевой накопитель 4, устройство 5 предварительной поперечной надреэки заготовки, компенсационные подающие ролики 6, летучие пресс-ножницы 7, компенсационные подающие ролики 8, летучие пресс- ножницы 9, компенсационные подающие ролики 10, дисковые ножницы 11, компенсационные подающие ролики 12, дисковые ножницы 13, компенсационные подающие ролики 14, дисковые ножницы 15, компенсационные подающие ролики 16, дисковые ножницы 17, компенсационные ролики 18, формующие клети 9- 24, трехвалковую клеть 25 для протяжки профиля через формующие клети и разделения его на мерные длины с приводами 26 и 27. Каждая пард компенсационных подающих роликов 28, 25 29 с индивидуальным приводом одного из них смонтирована на плунжере 30 гидроцилиндра 31, соединенного трубопроводом 32 с дополнительным гидроцилиндром 33, на плунжере 34 которогс закреплен груз 35.Дисковые ножницы состоят иэ корпуса 36, в котором помещены силовые цилиндры 37, 38 с поршнями 39, 40, жестко связанными с валдми 41, 42, на которых сидят дисковые ножи 43, 44 и35 шлицевые муфты 45, 46, в которые входят шлицованные концы приводных валов 47, 48, имеющие шарниры 49, 50 и получающие вращение от привода 51.40 Силовые цилиндры имеют золотниковые клапаны 52-59, соединенные трубопроводами 60 и 61 с насосом 62 и с блоком управления 63. На корпусе 36 жестко закреплен электропривод 64 с шестерней 65, входящей в зацепление с зубчатым венцом планшайбы бб с опорной осью 67, свободно вращающейся в плитовине 68, стоящей на катках 69, 70, помещенных в направляющие50 71, 72 и имеющие привод 73 через вал 74.Неприводная формующая клеть содержит станину 75, закрепленную на основании 76, в полости которой помещена подушка 77 вала 78. верхнего валка 79, соединенная с нажимным устройством 80, имеющим привод 81, расположенный на поперечине 82, и подушка 83 вала 84 нижнего валка 85, опирающаяся нд опорное устройс ьво 86, рабочийцилиндр 87, шток 88 поршня 89 которого;кестко связан с основанием 76,имеющий электроклапаны 90, 91, соединенные натрубками 92 с компрессором 93с командоаппаратом 94, плитовину 95,на которой может перемещаться основание 76 в осевой плоскости валков, арабочий цилиндр 87 закреплен жестко,и на которой расположен привод 96 сблоком автоматического управления 97,шестерни 98, входящей в зацепление сзубчатым колесом 99, соединенным сплатформой 100, в осевую полость ко"торого входит ось 101, привареннаяк плитовине 95. Платформа 100 с колесдми 02, 103, помещенными в направляющие 104, 105, имеет привод 106,связанный с колесами валами 107.Трехвалковая клеть для протяжки полосы через формующие клети и разделения профиля на мерные длины имеетстанины 108, 109, в которых помещеныподушка 110 вала 111, подушка 112 вала 113 и подушки 114 вала 115. Междуподшипниками 116 вала 115 и его подушками помещены упругие радиальные компенсаторы Поворотные обоймы118, 119 клети жестко соединены другс другом траверсами 120, образуютблок для двух верхних валов 121, 22,на :оторых смонтированы шестерни 23125 привода вращения валков 126, 127,сидящих на упомянутых валах, образующих рабочие калибры с нижним валком128 нижнего вала, подушки которогоопираются на плунжеры 129 рабочих цилиндров 130, рабочие полости которыхсвязаны трубами 31 с насосом 132,работающим от сигналов датчика 133толщины заготовки, установленного вголовной части профилегибочного агрегата. В поворотных обоймах смонтированы подушки 134 с подшипниками 135вала 121, соединенные с нажимными устройствами 136, смонтированными вкрышках 137 обойм, и подпружиненныеупругими подкладками 138, а также подушки 139 вала 122 с подшипниками 140,соединенные с нажимными устройствами 141, расположенными в крышках 142,и подпружиненные упругими элементами 143,На пути перемещения в осевой плоскости компенсационных роликов установлены датчики 144 и 145, прн необходимости автоматически регулирующиескорость движения заготовки 146 и го-тового профиля 147 или останавливдющие цх движение,Профилегибочцый агрегат работаетследующим образом.С разматынателя 1 заготовка 146подается на правильную машину 2, затем проходит через стыкосварочцую машину 3, где соедццнютсн задний конецпредыдущего и передний конец последующего рулонов для создания цепрерынцого процесса, заготовка заполняет петлевой накопитель 4, а в устройстве 5 она в поперечном сечениичастично надрезается по толщине черезопределенные ццтерваль, После этогозаготовка попадает в первую пару подающих компенсационных роликов б, которые, как ц последующие пары такихроликов (8, 10, 12, 14, 16, 18), состоят из одного приводного 28 и одного цеприводцого 29 роликов, которые производят прием заготовки изпредшествующей цм единицы оборудования и подачу ее в последующую за ними по ходу профилирования, а такжекомпенсируют возиожцое временное несоответствцс скоростей движения заготовки н упомянутых единицах обо"рудовдццн, которое можт возникнутьпри изготовлении слохсць(х профилей переменного сечения (фигурные вырезы60 кОВых кромок искОными нох;ницами исоответствующая формовка зтцх местн клетях), При работ агрегата такое несоответствие скоростей в смежных с данной парой подаю(ен(х роликовустановках ком(сцсируется сле 1 ующеемобразом, При отсутствии асццхроцности скоростей цд предыдущей и последующей установках цацкой паре роликов разъем их калиб 1)д находится науровне движения заготовки, плуцжер30, ца котором смонтированы ролики,поднят, груз 35 с плу 1 иером 34 дополнительного гцдроцилиц,рд 33 Опущен в нижнее положение.момент нозникцонеццн уменьшения скорости ца установке, слееуюгей зд роликами, избыток движущейся заготовки через ролик 29 цадавлиняет ца цлуцже 1 30 усилиемРш Ь(1) где К - радиус с 1 кружностц комценсаЕИОЦЦО О РОЛНКД;Ь Ч - 1 давос ть скорости Ч, днижеце заготонки цд прецшест вующей роликам установке искорости Ч - движения заготовки на установке эа роликами, определяемая как(2) лЧ Ч,-Ч ш " масса избытка заготовки, накапливаемого компенсацион ными роликаии эа нремясоответствующее рассогласованию скоростей Ч и Ч , определяемая зависимостьюВ Б дЧеЮшу (3) 15 Кгде В - ширина заготовки;8 - толщина заготовки;6 - удельньй вес материала заготовки20 ускорение свободного падения,Подставив значение массы из (3) в(1), получим величину усилия надавливания избытка заготовки на нижний ро лик компенсационной пары н видеВ 8 ЬЧ Е 9ее (4)К8Под действием этого усилия плунжер 30, опускаясь вместе с роликами,выжимает рабочую жидкость из гидроцилиндра 31 через трубопровод 32 вдополнительный гидроцилиндр 33, которая поднимет плунжер 34 с грузом 35,придавая им запас потенциальной энер гиц. С момента начала выравниванияскоростей движения заготовки н предыдущей и последующей установках сила подпора заготовки, образующаяпетлю в роликах 28, 29, будет снц жаться, груз 35 с плунжером 34 опускаться, плуцжер 30 с роликами подниматься потенциальной энергией груза35 с плунжером 34, Петля запаса заготовки уменьшится до нуля при полном равенстве скоростей заготовки перед и после подающих роликов.Прц изготовлении отдельных типовпрофилей переменного поперечного сечения высокой сложности, когда воз можец существеецый перепад скоростей на установках перед и после компенсационных роликов, а также длнпредотвращения аварийных ситуаций покоманде датчиков 144, 145 положения 55 роликов прц пермешеццц их в Осевойплоскости мс 1 гут заиедлнтьсн Оц( уско(ряться подача заготовки с рдзматынателя и дниженцс профиля н тннущей51 О клети или останавливаться их движения.При изготовлении на агрегате гнутых профилей переменного по длине поперечного сечения в требуемых местах на движущейся заготовке обрезаются по ломаной линии правая или левая боковые кромки соответственнопресс-ножницами 7 или 9, Формой ножей пресс-ножниц и перемещением их впоперечном направлении определяетсяформа и положение фигурных вырезовна заготовке, Обрезку правой и левойбоковых кромок на движущейся заготовке по различным формам кривых при изготовлении на агрегате профилей переменного по длине сечения осуществляют дисковыми ножницами 11, 13, 15,17, расположенными по обе стороны отпродольной оси агрегата (попеременно справа и слева),Обеспечение фигурной обрезки покривым линиям требуемых форм боковыхкромок на движущейся заготовке обеспечивается парами дисков (ножей) 43,44, вращаемых валами 41,42, приводимыми вместе с жестко сидящими на нихпоршнями 39, 40 через шлицевые пары муфт 45, 47 и 46, 48, а также карданные шарниры 49, 50 от шестеренныхклетей 51, Поперечное перемещение дисков 43, 44 для настройки на новоеместо реза или выполнение заданнойформы кривой обрезки боковых кромокзаготовки в движения и возврата их висходное положение осуществляется подачей рабочей жидкости в правые илилевые полости силовых цилиндров 37,38 и удаление ее из противоположныхполостей этих цилиндров, разделенныхпоршнями, через систему автоматических прямых и обратных клапанов 5259 по трубам 60, 61 насосом 62, управляемым блоком 63. При этом валы41, 42, скользя в шлицевых муфтах,действием поршней перемещают в осевом направлении диски 43, 44. Поворот плоскости вращения дисков для выполнения фигурного реза и возвратадисков в исходные положения осуществляется включением электропривода 64,жестко закрепленного на корпусе Зб ина валу которого смонтирована зубчатая шестерня 65, которая через венецзубчатого зацепления с планшайбой 66поворачивает последнюю в заданномнаправлении вместе со смонтированнымна ней корпусом ножниц, несущим дис 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ки и их приводы, на оси 67, жесткосидящей на плитовине 68, Возвратнопоступательное движение дисковых ножниц вдоль агрегата для выполненияфигурной обрезки боковых кромок ивозврата их в исходное положение производится за счет движения плитовщы 68на двух парах катков 69,70 по направляющим 71, 72, приводимых через валы,74 от привода 73 Обрезанная по боковым кромкам заготовка при изготовлении профилей переменного по длине поперечного сечения формуется постепенной подгибкой в каждой клети отдельно праной и левой ее частей поперечного сечения протяжкой через клети 19-24 с неприводными консольно расположенными валками. При этом от тягового усилия, прикладываемого к готовому профилю 147, формующие валки 85, 79, вращаются с валами 78, 84 в подушках 77, 83, фиксированных в направляющих станины 75. Нужное перемещение валков в осевой плоскости осуществляется винтовой парой опорного устройства 86 подушек нижнего валка и нажимным устройством 80 с приводом 81 подушек верхнего валка, смонтированного в поперечине 82 станины. Для формовки изменяющегося по длине поперечного сечения профилей перемещение валков вдоль осей их вращения осуществляется за счет перемещения на плитовине 95 основания 76 с закрепленной на ней станиной от толкающего усилия штока 88 поршня 89, от подачи в рабочий цилиндр 87 через электроклапаны 90 и 91 и патрубки 92 жидкости под давлением от компрессора 93, включаемого командоаппаратом 94. Поворот валков вокруг оси, лежащей в их осевой плоскости и перпендикулярной осям их вращения, производится за счет обкатывания шестерни 98, вращаемой приводом 96, управляемым блоком 97 вокруг зубчатого колеса 99, при этом валки, станина и рабочий цилиндр поворачивается вместе с плитовиной относительно зубчатого колеса и жестко связанной с ним платформой 100 на оси 101. Перемещение клетей вдоль продольной оси агрегата производится за счет движения платформы 100 на четырех колесах 102, 103, но направляющим 104, 105, приводимых приводом 106 через валы 107,Протяжка профиля через формующие клети 19-24 производится устройством протяжки и разделения готовых профилей на мерные длины в виде трехвалковой клети с приводом 26 валков5 и приводом 27 поворота блоков валков. Тяговое усилие протяжки прикладывается к профилю 147 за последней формующей клетью парой валков трехвалковой клети, нижний 128 из которых, постоянно находящийся в контакте с профилем, получает вращение через вал 115 от шестеренной клети, а верхний 127 валок этой пары с валом 122 и сидящей на нем шестерней 124, как и находящийся с ним в жестко связанных траверсами 120 поворотных обоймах 18, 119 валок 126 с валом 121 и шестерней 123, получает вращение через промежуточную шестерню 125 и вал 111, помещенный в подушку 110 станины 108, также от шестеренной клети.Постоянное упругое сжатие профиля по толщине в калибре валков 127, 128 25 для обеспечения гарантированной величины тягового усилия создается соответствующим положением подушек 139 нажимными устройствами 141, смонтированными на крышках 142. А сжатие уп ругих элементов 143 подушками 139 создает дополнительное усилие, прижимающее валок 127 к валку 128, достаточное для компенсации небольших колебаний заготовки по толщине. Кроме того, наличие упругих элементов 143 компенсирует динамические нагрузки на подшипники 140 вала 122 при введении валка 127 в сопряжение с валком 128 для образования калибра 40 на ходу, при замене им валка 126 вэтой позиции.В момент выхода места поперечного надреза по толщине на профиле из валков последней формующей клети 45 включается привод 27, который через вал 113 с опорной подушкой 112, фик" сированной в направляющих станины 109, производит один оборот поворотных обойм 118, 119, при котором валки 126, 127 оборачиваются вокруг оси, лежащей между ними, в их осевой плоскости. При этом в момент половины оборота валки 26, 127 сменят позиции друг друга и валок 126, в движении образовав мгновенный калибр с валком 128, создает рывковый импульс си" лы, приложенной к профилю, направленной на динамическое продольное растяжение его, под действием которого произойдет разделение готовогопрофиля в месте надреза, После полного оборота валки 126 и 127 займутсвое исходное положение.Упругое сжатие профиля по толщине в калибре, создаваемом валками126, 28, достаточное для развитиянужной величины импульса динамического усилия по длине профиля, обеспечивается соответствующей установкой подушек 34 нажимными устройствами 136, расположенных в крышках137. Компенсация колебаний толщинызаготовки в допускаемых пределах обеспечивается сжатием определенным усилием упругих элементов 138 подушками134, Кроме того, упругие элементы138 снижают ударные нагрузки на подшипники 135 вала 12 валка 126,Предохранение подшипников 116 ва"ла 115 валка 128 и узлов трехвалковой клети от динамических нагрузокпри сменах позиций валков 126, 127обеспечивается кольцевыми упругимиэлементами 117.При выходе толщины заготовки задопустимые пределы стабильность соотношения толщины профиля и зазоровв калибрах валков 127, 128 и 126,128 обеспечивается датчиком толщины 133, по команде которого включается насос 132 двойного действия, который по трубопроводам 131 связан сцилиндрами коррекции 130, опорныеплунжеры 129 которых опускают илиподнимают подушки 114, меняя положение валка 128 в осевой плоскости,При производстве гнутых профилейобычного типа, например сортовых дляих формовки, может использоваться одна из групп формующих клетей, расположенная справа или слева от продольной оси агрегата. При производстве сортовых профилей сложной формы,требующих большого числа клетей, могут использоваться обе группы клетей(правая и левая), для чего встречным поперечным перемещением валковобеих групп совмещают или максимально сближают их продольные оси формовки,При формовке широких листовых гофрированных профилей обычного типапродольным перемещением все формующие смежные клети правой и левойгрупп или часть этик групп совмещаютпо осевым плоскостям валков и в их1 О 25 30 40 50 55 станинах вместо консольных четырехвалков устанавливают пару двухпорных валков обычного типа.При производстве гнутых профилей непеременного по длине поперечного сечения летучие пресс-ножницы могут использоваться для выполнения перфорации различного типа, при установке соответствующего сменного инструмента, что позволяет производить на агрегате перфорированные профили с любым шагом между .группами отверстий или вырезов по длине,При производстве гофрированных профилей некоторые несовмещенные клетиправой или левых групп могут использоваться для выполнения криволинейных по длине гофров, для чего используется поперечное перемещение их вал ков и поворот их осевых плоскостейодновременно с формовкой.Изготовление профилей с периодически повторяющимися продольными, поперечными и с различным сочетанием ивзаимным расположением продольных ипоперечных гофров, в том числе и скриволинейными по длине продольнымигофрами осуществляется установкой вклетях агрегата валков с соответствующими элементами. При этом вследствие того, что клети агрегата, неприводные валки могут иметь любое соотношение и размеры диаметров для обеспечения требуемого шага между гофрами по длине профиля, а наличие возвратно-поступательного перемещения клетей правой и левой групп вдоль аггрегата дают возможность создавать разнообразное чередование и расстояния между группами периодически повторяющихся гофров, выполняемых каждой парой валков, это создает широкие возможности по изготовлению самого разнообразного сортамента профилей этого типа.На профилегибочном агрегате может осуществляться многорядный процесс профилирования сортовых профилей и нешироких профилей с гофрами. При этом рулонная заготовка распускается дисковыми ножницами 11, 13, 15, 17 по длине на две или более заготовок,которые затем направляются и формуются в правой и левой группах клетей водин или несколько рядов в каждой изгрупп. Как показали результаты лабораторных исследований и расчеты, описанная конструкция универсального профилегибочного агрегата в сравнении с известным устройством обеспечивает расширение технологических возможностей при производстве широкого и разнообразного сортамента гнутых профилей переменного по длине поперечного сечения, профилей обычного типа, перфорированных профилей, профилей с криволинейными по длине гофрами, профилей с периодически повторяющимися продольными и поперечными гофрами, различных сочетаний продольных и поперечных гофров, в том числе и с криволинейными по длине продольными периодическими гофрами. На агрегате можно осуществлять также многорядное профилирование.Кроме того, применение универсального профилегибочного агрегата предлагаемой конструкции увеличит производительность за счет порезки на ходу готовых профилей любой формы при скорости профилирования 1150-180 об/мин ) что технологически не обеспечивается на существующих профилегибочных агрегатах.Профилегибочный агрегат может быть реализован при проектировании но" вых или реконструкции существующих станов и установок для производства широкого сортамента гнутых профилей разнообразного типа и назначения и представляет значительный интерес для народногоозяйства, так как позволяет расширить технологические воэможности и повысить производительностьФормула изобретения 1,универсальный профилегибочный агрегат, содержащий раэматыватель заготовки, правильную и сварочную машины, петлевой накопитель, устройство предварительной поперечной надреэки заготовки, ряд формующих клетей, устройство для протяжки и разделения готовых профилей на мерные длины, выполненное в вице трехвалковой клети с обшей осевой плоскостью, при этом нижний валок выполнен приводным, а два других установлены в поворотных приводных обоймах с возможностью поворота вокруг оси, лежащей между ними в их осевой плоскости, имеющей общий привод и подг пружинены в обоймах друг от другаразными усилиями, о т лч а юш и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет изготовления профилей переменного поперечного сечения по дли 5 не с криволинейными.по длине гофра" ми, и с различными сочетаниями продольных и поперечных гофров, он снабжен дисковыми ножницами и лету 10 чими пресс-ножницами, установленными по обе стороны от продольной оси агрегата, компенсационными подающими роликами, смонтированными с возможностью перемещения в осевой15 плоскости поперек продольной оси агрегата, и радиальными упругими компенсаторами динамических нагрузок, размещенными на опорных шейках нижнего валка устройства для протяжки иго разделения готовых профилей, при этом пресс-ножницы установлены с возможностью поперечного перемещения относительно этой оси, дисковые ножницы - с возможностью возвратно-поступатель ного перемещения вдоль оси, агрегата и поворота дисков вокруг оси, перпендикулярной осям вращения дисков и лежащей в их осевой плоскости, упомянутые диски размещены с воэможностьюперемещения вдоль их осей вращения, аформующие клети расположены в шахматном порядке по обе стороны от продольной оси агрегата с возможностьюперемещения вдоль продольной оси агрегата и выполнены.с неприводнымивалками, установленными консольно свозможностью перемещения вдоль ихосей вращения, и поворота вокругоси, лежащей в их осевой плоскостии перпендикулярной осям вращения,2. Агрегат по и.1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что он снабжен датчиками положения компенсационных роликов, связанными с приводами разматывателя и трехвалковой клети, гидроцилиидрами с плунжерами по числупар компенсационных роликов и дополнительными гидроцилиндрами с плуижерами и грузами на последних, и трубопроводом, посредством которого рабочая полость каждого гидроцилиндрасоединена с полостью соответствующего дополнительного гидроцилиидра,приэтом каждая пара компенсационных роликов смонтирована на плунжере соответствующего гидроцилиндра,