Трубогибочный автомат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 0 7 02 б 1) 4 ТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ышениегла ция номенклатуры изделии и пкачества за счет регулировкигиба. Трубогибочный автоматрычажно-кулачковом механизметрубы кулачок с регулируемымками и два связанных тягой рНа одном иэ рычагов имеетсяриковый шарнир. Ось гибочногустановлена ца эксцентриковоимеет привод ее установочногвратно-вращательного движениретка выполнена иэ нижней ичастей, между которыми размениэм их относительного перемПри переналадке автолата потрубы другой конфигурации затри кулачка и две линейки. Пходе на другой диаметр замебочные ролики и захват с упо18 ил. меет гибкии вст чагаксцент о оси и оз- Кахне н мех ения. переют гиРУ- г.7; нематииг.2на фиг.З ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частностик трубогибочным автол 1 атал для пространственной последовательной гибкитрубок, и может быть использовано вмассовом и крупносерийцом производстве гидро- и пцевмотрубок в различных отраслях машиностроения, Цельизобретения - расширение технологических воэможностей за счет увеличеИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочцым автоматам для простран ственной последовательной гибки трубок, и может быть использовано в мас совом или крупцосерийцом производстве гидро- и пневмотрубок в различных отраслях машиностроения.Цель изобретения - расширение тех нологических воэможностей эа счет увеличения номенклатуры изделий и повышение качества эа счет регулировки угла гиба,На фиг.1 представлена кическая схема автомата; ца фпроекция составной каретки; 8015268 Сл разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - раз Ю реэ Б-Б на фиг.З; на фиг,5 - разрез Ж В-В на фиг.З; на фиг.6 - элемент 00 кицематической схемы; на фиг. 7 3 проекция части механизма гибки т ЬеВ бок; на фиг.8 - разрез Г-Г на фина фиг. 9 - вид Д на фиг.8; нафиг. 10 - разрез Ж-Ж ца фиг.7; нафиг, 11 - разрез Е-Е на фиг.9; нафиг, 12 - элемент кинематической схемы; ца фиг.13 - проекция гибочнойголовки; на фиг.14-18-схема взаимных положений гибочного,матричного роликов н зажима трубок в различные моменты процесса гибки трубки.152687 Составитель Л.ТкаченкоРедактор Г.Гербер Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай Заказ 7446/15 Тираж 693 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1015 10 15 20о 25 30 35 40 45 50 55 Автомат содержит следующие основные механизмы и узлы (фиг.1): магазин 1 трубок, механизм 3 загрузки трубок, рычажно-кулачковый механизм 3 гибки трубок, кулачковый механизм 4 продольных межколенных перемещений трубок и кулачковый механизм 5 осевого поворота трубок.Рычажно-кулачковый механизм 3 гибки трубок (фиг. 1, 7 и 8) имеет пневмоцилиндр 6, эакрепленньй шарниром 7 на станине 8 и шарниром 9 на основном рычаге 10, которьй имеет шарнирную опору 11 на станине 8.Основной рычаг 10 соединен тягой 12 через шарниры 13 и 14 с дополнительным рычагом 15, который, в свою очередь, имеет шарнирную опору 16 на станине 8. На приводном валу 17 закреплен сменный профильный кулачок 18, на вершинах профилей которого в его пазах располагаются профильные вставки 19, имеющие клиновые опоры 20, закрепленные к наклонной поверхности кулачка 18 регулировочным винтом 21. Шарнирное соединение 14 дополнительного рычага 15 с тягой 12 имеет эксцентриковую ось 22 (фиг.8, 9 и 11) и стопорную планку 23, закрепленную болтами 24 на соединительной тяге 12, а шаговой насечкой в своем теле планка 23 контактирует с аналогичной шаговой насечкой на наружной цилиндрической поверхности на головке эксцентри - ковой оси 22, удерживая тем самым ось 22 от поворота относительно тяги 12. Зубчатый сектор 25, закрепленный на рычаге 15, соединен цепью26 с звездочкой 27 (Фиг. 1, 12 и 13), которая закреплена на шлицах полого вала 28, имеющего свои втулочные опоры на станине 8. На полом валу 28 жестко сварочными швами 29 закреплен рычаг 30, в теле которого в направляющих располагается полэушка 31, несущая в свою очередь в своем теле эксцентриковую ось 32, на конце которой посажен гибочный ролик 33. Винт 34 нитками резьбы соединен с ползушкой 31, а цилиндрической поверхностью и торцовыми упорами контактирует с телом рычага 30. На втором конце эксцентриковой оси 32 жестко посажена шестерня 35, которая находится в зацеплении с рейкой штоком 36 пневмоцилиндра 37, который жестко закреплен с ползушкой 31. Внутри полого вала28 на опорных втулках 38 располагается вал 39, на одном конце которого жестко закреплен матричный гибочный ролик 40, а на другом конце также жестко закреплен рычаг 41, соединенный через шарнир 42 со штоком 43пневмоцилиндра 44, закрепленного, всвою очередь, шарниром 45 со станиной 8 автомата (фиг.1),Основной рычаг 10 на оси 46 несет на себе ролик 47, постоянно контактирующий с профилем кулачка 18,который закреплен болтами 48 и шпонкой 49 на консоли 50 приводного вала17, который вращается от электропривода (не показан).Кулачковьй механизм 4 продольногомежколенного перемещения трубок содержит (фиг.1, 2 и 6) сменньй профильный кулачок 51, посаженный жестко на консоли 52 приводного вала 171и рычаг 53, имеющий шарнирную опору(не показана) на станине 8 автомата, несущий ролик 54, постоянно контактирующий с профилем кулачка 51.К рычагу 53 жестко закреплен эубчатьй сектор 55, находящийся в зацеплении с шестерней 56, сидящей жестко на валу 57, на котором также жестко закреплены зубчатое колесо 58и шестерня 59. Вал 57 располагаетсяна своих опорах вращения на станине8 автомата. Шестерня 59 через шестерни 60 и 61 кинематически соединена с рейкой-штоком двойного пневмоцилиндра 62, которьй жестко соединен со станиной 8 автомата. Зубчатоеколесо 58 через цепь 63 связано снижней частью 64 каретки (фиг.2 и 6),которая своими четырьмя колесами 65опирается и фиксируется направляющими 66 и 67, закрепленными на станине 8 автомата. Нижняя часть 64 каретки связана со второй частью 68каретки (фиг. 2 и 6) через две рейки-скалки 69 и втулки 70, при этомрейки-скалки 69 жестко штифтами 71закреплены к ушкам 72 тела второйчасти 68 каретки, а втулки 70 запрессованы в ушки 73 тела нижнейчасти 64 каретки. На концах реек-скалок 69 расположены установочные пружины 74. В теле нижней части 64 каретки на опорах 75 вращения располагается вал 76 (Фиг.3-5), штифты 77-79 соответгтвенно,два зубчатых сектора 80, рычаги 81 и 82 с роликами 83 и 84. На станине 8 автомата (фиг. 2 и 3) закреплены жестко болтами (крепление не показано) линейки 85, в пазах которых располагаются вставки 86 с выступами 87 и винтами 88 в них. Две рейки-скалки 69 находятся в зацеплении с двумя зубчатыми секторами 80. В теле рычагов 8 1 и 82 имеются выборки 89 (фиг.4 и 5) . На части 68 каретки закреплены упор 90, пневмоцилиндр 91, шток 92 которого связан через упорный подшипник (не показан) со скалкой 93, на торце которой закреплен зажим 94, который контактирует с муфтой 95, а муфта контактирует с накидной гайкой 96, а последняя с упором 90. Куфта 95 и накидная гайка 96 предварительно собраны или надеты на иэгибаемую трубку 97 в зоне ее торца, как иэделия соединительной арматуры изгибаемой трубки 97 (фиг, 1, 6, 14-18) .Кулачковый механизм 5 осевого поворота трубки имеет (фиг.1 и 6) пневмоцилиндр 98, закрепленный шарниром 99 на станине 8 автомата и шарниром 100 на рычаге 101. Рычаг 101 имеет шарнирную ось 102 на станине 8 автомата, зубчатый сектор 103 и ролик 104, постоянно контактирующий, прижатый к профилю сменного кулачка 105, который жестко посажен на консоли 106 приводного вала 17. С зубчатым сектором 103 находится в зацеплении двухплоскостная рейка 107, которая в другой плоскости находится в зацеплении с шестерней 108. Двухплоскостная рейка 107 имеет опоры ее перемещений в станине 8 автомата. Шестерня 108 жестко закреплена на шпоночном валу 109, который имеет на длине между своими опорами шпонку 110 и пронизывает вторую часть 68 каретки, в каретке 68 соосно шпоночному валу 109 на опорах располагается шестерня 111, находящаяся в зацеплении с шестерней 112, которая жестко закреплена на скалке 93.Автомат работает следующим образом.Электропривод (не показан) равномерно вращает приводной вал 17,тем самым равномерно вращаются профильные кулачки 18, 51 и 105, сидящие на этом валу. Работа пневмоцилиндров автомата управляется в автоматическом режиме командоаппаратом(не показан).Кеханизм 2 загрузки трубок (фиг.1,6 и 18) переносит из магазина 1 трубок нижнюю трубку с муфтой 95, накидной гайкой 96 на ее торце в рабочую позицию автомата. От пневмоцилиндра 9 1 зажим 94 через муфту95 и накидную гайку 96 поджимает торец изгибаемой трубки 97 к упору 90(фиг.18). Этот поджим обеспечиваетудержание и фиксацию трубки в процессе ее последующего гиба, Второй 15 конец трубки при этом располагается между матричным 40 и гибочным33 роликами (фиг.14) . От хода штока43 пневмоцилиндра 44 (1 и 12) черезрычаг 4 1 и вал 39 матричный ролик 20 40 поворотом на угол 180 ставитсяиз его положения при загрузке трубы (фиг.14) в его положение для гибки трубы (фиг.15) и то же самое одновременно делает и гибочный ролик 25 33 (фиг. 12, 13 и 15), т, е. от ходарейки штока 36 пневмоцилиндра 37поворачивается шестерня 35 с эксцентриковой осью 32 на 1800 и гибочный ролик 33 приближается к изгибае мой трубе 97 на величину 2 а, где авеличина эксцентриситета вала. Отпрофиля кулачка 18 (фиг.1 и 7) черезролик 47 приходит в движение основной рычаг 10, а через тягу 12 и 35 шарниры 1 3 и 1 4 это движение передается дополнительному рычагу 15 и далее через зубчатый сектор 25, цепь26, звездочку 27 (фиг.1, 12 и 13),вал 28, рычаг 30, полэушку 31, экс центриковую ось 32 зто движение преобразуется во вращательное движениегибочного ролика 33 относительно осивала 28 на величину угла , необходимого для изгиба колена трубы 45 (фиг.16). От пневмоцилиндра 6 попрофилю кулачка 18 осуществляетсявозвратное вращательное движение гибочного ролика 33 в его исходное положение.оДалее от профиля кулачка 51(фиг.1) через ролик 54 получает движение рычаг 53, зубчатый сектор 55,шестерня 56, вал 57, зубчатое колесо 58, цепь 63, часть 64 и втораячасть 68 каретки. Совместно с частью68 каретки осуществляет межколениоепродольное перемещение и изгибаемаятруба 97, находящаяся в зажиме зажимом 94 (фиг.6, 14-18) .Возвратное движеьцье частей 64 и68 каретки уже беэ трубы осуществляется от пцевмоцилиндра 62 по профилю кулачка 51.От профиля кулачка 105 (фиг.1 и 6)5и от пцевмоцилицдра 98 через ролик104, рычаг 101, зубчатый сектор 103,двухплоскостную рейку 107, шестерни108, 111 и 112 и шпоночный вал 109производится совместно с зажимом 94поворот изгибаемой трубы 97 относительно ее оси для осуществлениягиба следующего колена в другой плоскости трубы. Так последовательно осуществляются гибы и-го количества колен изгибаемой трубы 97, После гибапоследнего колена труба с зажимом94 продольно подается за зону разведенных предварительно гибочцого2033 и матричного 40 роликов (фиг.17)и в этом положении готовая изогнутая труба освобождается от зажима94 пневмоцилицдром 91 и падает цасклиз, по которому собирается ц группу готовых изогнутых труб. Трубы одинаковых размеров их поперечных сечений по партиям их поставки имеютпосле термообработки различные структуры металла, что приводит к различию их жесткости при изгибах, т.е.к различной степени ее пружинеция.Поэтому в автомат предусмотрена возможность бесступецчатсй регулировкивеличин углов о поворота гибочцого35ролика 33 и величин межколенных продольных перемещении изгибаемой трубы 97. Бесступенчатая регулировка величин углов с поворота гибочцогоролика 33 в автомате может производится как общая одновременно длявсех гибочцых копен изгибае.ьой трубы, так и раздельная для каждого гибочного колена своя. Общая регулировка осуществляется поворотом эксцентриковой оси 22 (фиг. 1 и 8) шарнира 14. Этот поворот изменяет, увеличивает или уменьшает величину радиуса К (фиг. 7) расположения осишарнира 14 тем самым изменяет, уве)50личивает или уменьшает величину углаповорота зубчатого сектора 25, что,в свою очередь, изменяет величину перемещения цепи 26, угол поворота гибочцого ролика 33 д, (фыг.16),55При регулировке зксцецтриковаяось 22 стопорится планкой 23, имеющей насечку (фиг.11) по месту ееконтакта с осью 22. Раздельная для каждого гибочного колена своя регулировка величин угла а поворота гибочного ролика 33 осуществляется перемещением клиновых опор 20 (фиг. и 10) путем вращения винтов 21 при них. При этом перемещении клиновых опор 20 поднимаются или опускаются профильные вставки 19, а это дает изменение положения вершин данного профиля кулачка 18 и соответственно изменение величины угла поворота рычага 10 и далее изменение величины угла о поворота гибочного рычага 10, и далее изменение величины угла сь поворота гибочного ролика 33 при гибе данного гибочного колена данным профилем кулачка 18. Бесступенчатая регулировка величины межколецых продольных перемещений изгибаемой трубы раздельно для каждого колена в автомате производится вращением верхнего или нижнего винтов 88 (фиг.2 и 3), что дает изменение положения по высоте вставок 86 с выступами 87 на них, а это, в свою очередь, увеличивает или уменьшает величину межколенного продольного перемещения изгибаемой трубы благодаря следующим конструктивным зависимостям. При рабочем ходе нижняя часть 64 (фиг.1-5) каретки перемещается цепью 63 на основную величину перемещения, определяемую высотой данного профиля кулачка 51, а верхняя часть 68 каретки, а вместе с цей и закрепленная на ней зажимом 94 изгибаемая труба 97 может осуществлять дополнительное перемещение к основному перемещению в виде ее смещения относительно нижней части 64 каретки, скользя своими скалками 69 во втулках 70. Это смещение верхней части 68 каретки относительно нижней части 64 каретки осуществляется в конце каждого межколецного продольного хода изгибаемой трубы в моменты, когда ролики 83 и 84 рычагов 81 и 82, наезжая на выступы 87 вставок 86, поворачивают на определенный угол рычаги 81 и 82, которые, в свою очередь, через штифты 78 и 79 и вал 76 поворачивают в ту или иную сторону два зубчатых сектора 80 и последние перемещают в том или ином направлении зубчатые рейки-скалки 69 по втулкам 70.В начале осуществления следующего межколецного продольного перемещения25 иэгибаемой трубы ролики 83 и 84, сходя с выступов 87 вставок 86, возвращают пружинами 74 рычаги 81 и 82, вал 76 два зубчатые сектора 80, реики 69, зажим 94 и изгибаемуюч5 трубу 97 в исходное положение, При рабочем ходе увеличение межколенного продольного перемещения иэгибаемой трубы 97 дает наезжание рычага 8 1 на выступ 87 нижних вставок 86, а уменьшение межколенного продольного перемещения изгибаемой трубы 97 достигается нажатием ролика 84 по выступу 87 верхних вставок 86.15При возвратном холостом ходе частей 64 и 68 каретки беэ изогнутой трубы 97 ролики 83 и 84 рычагов 8 1 и 82 наезжают на выступы 87 вставок 86, поворачивают рычаги 81 и 82, которые в этом случае не поворачивают вал 76 и два зубчатых сектора 80, так как для этого в теле рычагов 81 и 82 выполнены выборки 89, в которых свободно перемещаются штифты 78 и 79 и передача движения штифтам не производится.При переналадке автомата на гибку трубы 97 другой конфигурации гиба нужно заменить три кулачка 18, 51 30 и 105 и две линейки 85. При переходе автомата на гибку трубы другого диаметра меняются гибочный 33 и матричный 40 ролики и захваты 94 с упором 90. Время переналадки 5-10 мин.Предлагаемый автомат позволяет производить быструю подналадку автомата для проведения гиба труб, которые по партиям их поставки имеют различие в структуре металла после термообработки, т.е. имеют по партиям поставки труб различия жесткости, пружинения; повысить производительность увеличить номенклатуру труб как по длине, так и по конфигурации, 45 которые могут быть изогнуты на автомате. формула изобретения Трубогибочный автомат для последовательной пространственной гибки труб, содержащий станину, рычажно-кулачковый механизм гибки труб с основным приводным рычагом и гибочным и матричным роликами, кулачковый механизм продольных межколенных перемещений труб с кареткой, кулачковый механизм осевого поворота труб и механизм загрузки труб, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения номенклатуры изделий и повышения качества эа счет регулировки угла гиба, механизм гибки труб снабжен шарнирно закрепленным на станине дополнительным рычагом с эксцентриковым регулируемым шарниром и тягой, которой дополнительный рычаг посредством упомянутого шарнира связан с основным рычагом, а также приводом установочного возвратно-вращательного движения гибочного ролика, ось гибочного ролика выполнена эксцентриковой, кулачок механизма гибки труб выполнен с закрепленными на каждой его вершине регулируемыми по высоте профильными " вставками, кулачковый механизм продольных межколенных перемещений труб снабжен рядом регулируемых по высоте и расположенных по ходу каретки упоров, закрепленных на станине, а каретка выполнена иэ верхней и нижней частей и снабжена механизмомих относительного смещения, содержащим кинематически связанную с верхней частью и закрепленную на нижней ось, а также установленные на оси рычаги, размещенные с воэможностью взаимодействия с регулируемыми по высоте и расположенными по ходу каретки упорами.