Устройство для поперечной прокатки зубчатых профилей

(7 ) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ЯРОКАТК ЗУБЧАТЫХ ПРОФИЛЕЙ ть виде двух янин друг отИзобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для поперечной прокатки зубчатых изделий,. шлицевых валов и заготовок в виде тел вращения.Известно устройство для поперечной прокатки зубчатых профилей и заготовок, корпус в котором выполнен в виде двух соосно установленных на некотором расстоящщ друг от друга дисков с размещенными в нем концентрично оси дисков с возможностью радиальногоо перемещения валами, несущими накатный инструмент, и зубчатые колеса, зацепленные с зубчатым колесом, установленным соосно корпусу 1 И.Недостатком указанного устройства является1 то, что привод инструментов осуществлен от обрабатываемого изделия. Такое исполнение привода отрицательно сказывается на точности прокатываемого иНаиболее близкся устройство длятх профилей и з зделия,им к предлагаемому являет- поперечной прокатки зубчааготовок, содержащее корпус но установленных нв расстоуга дисков с размещенными в нем симметрично оси дисков на валах рабочими накатниками, эксцентриковым механйзмом радиального перемещения накатников с эксцентриковыми втулками, механизмом крепления заготовки в виде прижимных дисков, смонтированных соосно накатникам,и приводом накатников в виде зубчатых колес, установленных на валах накат. ников, двух зубчатых реек, свяэанных.с силовымицилиндрамн, и двух установленных соосно корпусу и связанных между собой колес одно иэ которых, центральное, зацеплено с зуб. чатыми колесаминакатников, а второе с зубчатыми рейками 12.Недостаток указанного устройства заключа. ется в том, что оно не обеспечивает регулирование взаимного расположения валков и их жесткого соединения после регулировки с при. водными валами, что ограничивает технологи ческие возможности устройства и номенклатуру прокатываемых изделий.Яри изменении межосевого расстояния между валками изменяется одновременно и боко. вой зазор в зацеплении приводных эубчатых колес, который в процессе прокатки допускаетаказ 10055/14 Тираж 7НИИПИ Государспо делам изобр13035, Москва, Ж 43 По дписноетвенного комитета СССРтений и открытий882691 25 Валы 8 с накатниками установлены в подшипниках 4 и снабжены установленными соосно зубчатыми колесами 9 и 10, находящимися в заценлегви с центральным зубчатым колесом 11. Зубчатое колесо 9 установлено иа валу через тор. цовую зубчатую муфту 12 (фиг, 9), соединенную со шлицевой втулкой 13 через вал 14 торцовыми зубьями. крутильные колебания валков, оказывающие, отрицательное влияние на качество прокатанных зубчатых профилей.Вынолиение привода в виде двух перемеща емых силовыми цилиндрами реек, зацепленных5 , с одним колесом, вызывает оппозитное расположение силовых цилиндров, резко увеличивающее габариты устройства, а соединение соосно колес посредством целого вала усложняет перевалку, 10В известном устройстве изменение межосевого расстояния между валками выполнено посредством эксцентриковых валов, на которых установлены валки и приводные зубчатые колеса на промежуточной втулке. Такое исполнение не позволяет конструктивно выполнить приводные зубчатые колеса в виде отдельного редуктора и тем самым ограничивает технологические возможности устройства, Так, например, его нельзя использовать для прокатки в горя 20 чем состоянии.Цель изобретения - расширение технологических возможностей, расширение номенклатуры и повышение качества прокатываемых изделий.Поставленная цель достигается тем, что уст. ройство для попоречной прокатки зубчатых профилей и заготовок, содержащее корпус в виде двух соосно установленных с зазором дисков с размещенными в корпусе симметрично оси30 дисков на валах рабочими накатниками, эксцентриковый механизм радиального перемещения накатников с эксцентриковыми втулками, механизм крепления заготовки в виде прижимных дисков, смонтировпьиых соосно накатниками, и привод накатников в виде зубчатых колес, установленных на валах накатников, двух зубчатых реек, связанных с силовыми цилинд. рами, и двух установленных соосно корпусу и связанных между собой колес, одно из которых центральное связано зацепление с зубча тыми колесами накатников, а второе с зубчатыми рейками снабжено зубчатыми муфтами с торцовыми зубьями, установленными на валах накатников и связывающими зубчатые колесапривода накатников с валами накатников 45 дополнительным колесом, установленным соосно центральному зубчатому колесу, подпружиненным относительно последнего связанным зацеплением с зубчатыми колесами накатников, вторым дополнительным зубчатым колесом, ус тановленным между вторым зубчатым колесом и одной из зубчатых реек, и траверсой, жестко соединенной со штоками силовых цилиндров, при этом эксцентриковые втулки кинематически связаны между собой, 55Кинематическая связь эксцентриковых втулок выполнена в виде зубчатых колес, жестко установленных кощентричио наружной цилинд."Ф рической поверхности каждой втулки, и двухзубчатых колес, установленных соосно дискамкорпуса, при этом зубчатые колеса, смонтированные на эксцентриковых втулках, установле.ны с возможностью зацепления с двумя упомянутыми колесами.Количество зубчатых муфт с торцовыми зубьями на единицу меньше количества накатников.Соосно дополнительному зубчатому колесуустановлен торсионный вал, один конец которого жестко соединен с дополнительным зубчатым колесом, а второй соединен с центральным зубчатым колесом с возможностью регулировочного поворота,Такое исполнение устройства позволяет регулировку взаимного расположения накатникови их жесткое соединение с приводными валами,выборку бокового зазора в зацеплении с регу.лируемым моментом, исключающим крутильныеколебания валов, и компактное исполнение реечного привода на накатники, обеспечивающееминимальные габариты и удобство в обслуживании.В предлагаемом устройстве возможно прокатывать в горячем состоянии зубчатые колеса, шлицевые валы, различные заготовки в виде тел вращения н профильные кольца.На фиг, 1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1;на фиг. 3 - сечение В-В на фиг, 2;, на фиг. 4 -вид Б на фиг, 1; на фиг, 5 - ,сечение Г-Гнафиг. 4; на фиг. 6 - узелна фиг, 1; нафиг. 7 - сечение Д.Д на фиг, 6; на фнг. 8 -Е-Е на фиг. 2; на фиг. 9 - муфта угловойнастройки; на фиг. 10 - схема конструкциивалков,Клеть выполнена в виде двух дисков 1(фиг, 1), стянутых стяжками 2. В расточкахдисков установлены эксцентриковые зубчатыевтулки 3, в которых установлены подшипники4 скольжения (фнг. 1). Все эксцентриковыевтулки кинематически связаны между собойзубчатыми колесами 5 и 6,Эксцентриковые втулки выполнены с зубчатыми колесами, расположенными концентричноих .наружных; цилиндрических поверхностей.Для изменения межосевого расстояния междуосями накатников и осью дисков 1 необходимо гаечным ключом повернуть вал, на которомпосажены зубчатые колеса 7 (фиг. 3).5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Число зубьев диска на сторонах, обращенныхк муфте и шлицевой втулкой, выполнено соответственно 59 и 60, Изменяя взаимное зацеплениедиска с муфтой и шлицевой втулкой можно изме.нять расположение вала по отношению к зубчатому колесу 9. Такие муфты установлены надвух валах для обеспечения угловой настройкивалков.Точность настройки по утлу такая муфтаОбеспечивает Ьи и " 2 М -у.- 2 т.в+.при Е - 2 = 1; Е = 60; 2, = 59;Ь = 0,001779111.Точность настройки по дуге радиуса 150 ммсоставляет ЬУ = 0,2662366 мм, Зубчатое колесо11 установлено на приводном валу 14, смонтированном в корпусе 15 на подшипниках качения. Корпус 15 закреплен соосно на диске 1клети. Соосно зубчатому колесу 11 установлено дополнительное подпружиненное зубчатоеколесо 16, соединенное с валом 14 посредствомторсионного вала 17. Соединение торсионноговала 17 с валом 14 показано на фиг, 6. Полу.муфта 18 соединена с валом 14 посредствомпаза (фиг.7), Полумуфта 19 соединена с тор.сионным валом посредством шестигранника иустановлена с возможностью изменения взаимного расположения, за счет которого можно изменять момент предварительного натяга в зацеплении колеса 16 с колесами 10 и 9, Диски 1клети установлены в расточке станины 20 свозможностью быстрой ее замены. Предполага.ется, что при эксплуатации стана в промышленных условиях настройка клети на другой типоразмер прокатываемого изделия будет осуществляться на второй, дополнительной клети. В настроенном виде клеть должна устанавливатьсяна стаи.Привод клети выполнен в виде реек 21(фиг, 4 и 5), связанных между собой двумязубчатыми колесами 22 и 23.Зубчатое колесо 23 установлено соосно центральному колесу 11 ц зацеплено с одной стороны с рейкой, а с другой с зубчатым колесом 22 (фиг. 5).Перемещение реек осуществлено посредствомдвух гидроцилиндров 24, связанных между собой траверсой 25. Зубчатое колесо.23 череззубчатую муфту 26 (фиг, 1) связано с валом14 рабочей клети. Длина реек и ход гидроцилиндров выбраны так, чтобы за один ход цилиндра валы 8 совершили .один полный оборот.Втулка зубчатой муфты 26 расположена нашлицевом валу зубчатого колеса 23 с возможностью осевого перемещения для упрощенияперевалки.Работа, устройства осуществляется следующим образом.При подаче, жидкости из гидросистемы вполости гидропилиндров (одновременно в оба) штоки, перемещаясь, увлекают рейки 21, которые вращают находящиеся с ними в зацепле. нии зубчатые колеса 23 и 22, Колесо 23 через муфту 26 и зубчатые колеса 11, 9 и 10 передается вращательное движение на валы 8, которые за один ход цилиндров совершает один оборот. Подпружиненное зубчатое колесо 16 выбирает боковые зазоры в зацеплении коле. са 11 с колесами 10 и 9 и тем самым исключает возможность появления крутильных колебаний. Такие колебания могут возникать при прокатке зубчатых колес и шлицевых валков. Величину предварительного натяга в зацеплении подпружиненного колеса регулируют посредством торсионного вала 17, Привод в виде двух реек, зацепленных с двумя зубчатыми колесами, позволяет на одном колесе суммировать момент, создаваемый двумя гидроцилиндрами, установленными параллельно со штоками, закрепленными на одной траверсе 25. Зубчатые муфты 12 обеспечивают регулировку взаимного расположения валков и затем в таком положении жестко соединяют их с зубчатыми колесами 9, 10.Эксцентриковые кинематнчески связанные между собой втулки 3 позволяют эа счет из. менения их положения по отношению к дискам 1 изменять расстоянию от оси валков до оси дисков и эа счет этого регулировать размер прокатываемого изделия.Для изменения положения втулок необходимо гаечным ключом поворачивать шестигранный участок вала, на котором жестко посаже ны зубчатые колеса 7 (фиг. 3). Предлагаемое устройство обеспечивает поперечную прокатку изделий в горячем состоянии типа тел вращения, зубчатых колес и шлицевых валов. Для прокатки используют накатники, имеющие калибровку, обеспечивающую формообразование изделия за один оборот при постоянном межосевом расстоянии. На фиг, 10 показан вариант калибровки накатников для прокатки зубчатых изделий или шлицевых валов,Радиус по вершинам зубьев накатников от начала прокатки к концу постоянно увеличивается до своего номинального значения, За счет этого обеспечивается вытеснение металла из формуемых впадин зубьев. Для прокатки иэделий в виде тел вращения накатники имеют аналогичную калибровку с профилем в конце прокатки, соответствующим профилю иэделия,Использование предложенной конструкции устройства только для прокатки заготовок типа крановых колес и тракторных катков позволяет экономить в народном хозяйстве свыше 8 млн, рублей.Формула изобретения 88269 1, Устройство для поперечной прокатки зуб.чатых профилей и заготовок, содержащее кор.пус в виде двух соосно установленных с зазором дисков, размещенных в корпусе симметрично оси дисков на валах, накатники, зксцент. риковый механизм радиальнот о перемещения накатников с эксцентриковыми втулками, ме.ханиэм крепления заготовки в виде прижим О ных дисков, смонтированных соосно накатникам, и привод накатников в виде зубчатых колес, установленных на валах накатников, двух зубчатых реек, связанных с силовыми цилиндрами и двух установленных соосно корпусу 15 и свяЗанных между собой колес, одно из которых, центральное, связано зацеплением с зубчатыми колесами накатников, а второе с зубчатыми рейками, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения технологических воз Можностей, расширения номенклатуры и качества прокатываемых изделий, оно снабжено зубчатыми муфтами с торцовыми зубьями, установленными на валах накатников, связывающими зубчатые колеса привода накатников с вала- г 5 ми накатников, дополнительным колесом, установленным соосно центральному зубчатому ко лесу подпружиненным относительно последнего и связанным зацеплением с зубчатыми колесами накатников, вторым, дополнительным, зубчатым колесом, установленным между вторым 1 8зубчатым колесом и одной из зубчатых реек,и траверсой, жестко соединенной со штокамисиловых цилиндров, при этом эксцентриковыевтулки кинематически связаны между собой.Ы:2, Устройство поп. 1 о т л и ч а ю ш ее с я тем, что кйнематическая связь эксцентриковых втулок выполнена в виде зубчатыхколес, жестко установленных концентрично наружной цилиндрической поверхности каждойвтулки, и двух зубчатых колес, установленныхсоосно дискам корпуса, при этом зубчатыеколеса, смонтированные на эксцентриковыхвтулках, установлены с возможностью зацепления их с двумя упомянутыми колесами.3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что количество зубчатых муфтс торцовыми зубьями на единицу меньше количества накатников.4. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что соосно дополнительному зубчатому колесу установлен торсионный вал, одинконец которого жестко соединен с дополнительным зубчатым колесом, а второй соединен сцентральным зубчатым колесом с возможностьюрегулировочного поворота.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3394570, кл. 72 - 106,1966.2, Авторское свидетельство СССР У 444595,кл. В 21 Н 5/00, 1971, 882691