Устройство для обработки внутренних поверхностей с защитной опорой

СТИЧЕСНИ Н 09) ( ) 9 бб А АВТОРСКОМ У ов,ольски ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМИ 0 ТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ 1(56) Авторское свидетельство СССРГ 115714, кл, С 16 С 1/10, 1957.Авторское свидетельство СССРГ 52 ООО 7, кл, С 21 Г УОО, 1975.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С АЩИТНОЙОПОРОЙ, содержащее внешний и внут"ренний шарниры с цапфами, оси кото"рых взаимно перпендикулярны, корпус,охватывающий внешний шарнир, пинольс рабочим органом, расположенную во внутреннем шарнире так, что осьее перпендикулярна оси цапФы этогошарнира, механизмы поворота шарниров Изобретение относится к защитнымкамерам и помещениям с дистанционно управляемыми устройствами, например с манипуляторами, предназначенным для,механической обработкивнутренних поверхностей с криволи"нейной образующей, например емкостейтипа баков котлов ядерным реакторов,Известна опора к манипулятору,содержащая два шарнира с взаимноперпендикулярными осями, один из ко"торых является внешним, а другойвнутренним,К недостаткам опоры относятсясложность ее технологического выпол" 2и пиноли, о т л и ч а ю щ. е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, внешний шарнир выполнен в виде двух шаровых сегментов, связанных между собой цапфами, ось которых соосна оси пиноли, а внутренний шарнир выполнен в виде симметрично усеченного с,двух сторон шара, торцевые поверхности которого переходят в усеченные кону" сы с цапфами, причем на поверхности внутреннего шарнира, охватывающей пиноль, установлена первая рейка, . а на наружной поверхности внутреннего звена пинали установлена вторая рейка, которая связана с первой рейкой через зубчатое колесо, закрепленное на внешней звене пиноли, при этом механизмы поворота внутреннего шарнира и пиноли выполнены самотормозящимися. нения и невозможность точной установки манипулятора,так как работапроизводится вручную,Наиболее близким техническим рв"шением к предложенному является уст-;ройство для обработки внутреннихповерхностей с защитной опорой дляманипулятора, содержащее внешний ивнутренний шарниры с цапфами, оси ко 1торых взаимно перпендикулярны, корпус,охватывающий внешний шарнир, пинольс рабочим органом, расположенную вовнутреннем шарнире так, что ось ееперпендикулярна оси цапфы этого шар 108инира, механизмы поворота шарнировпиноли,При ремонте емкостей, например котлов ядерных реакторов с днищем,имеющим форму эллипсоида, необходимодоставить рабочий орган - шлифовальную головку в любую точку криволинейной поверхности и обеспечить полностью обработку днища аппарата, местперехода нища в цилиндрическую часть,а также, при необходимости, и всейцилиндрической части аппарата. Доставку рабочего органа в любую точкуобрабатываемой поверхности обеспечи"вают за счет установки рабочего органа на поворотном днище кабины, размещенном под углом 45 к вертикальной оси корпуса реактора, При этомшлифовальный круг должен сохранятьнормальное положение к обрабатываемой поверхности, т,е, ось вращениякруга должна быть перпендикулярнасекущей плоскости, проходящей черезточку касания круга с обрабатываемой криволинейной поверхностью (считаем условно, что у круга эта точкалежит на середине его образующей),и вертикальную осЬ корпуса реактора,т,е необходимо ось качания инструмента расположить в секущей плоскости, чтобы обеспечить выход кругаиз обрабатываемой поверхности вобе стороны.В известной биологической защитной шарнирной опоре ось цапфы внешнего шарнира перпендикулярна оси пиноли, поэтому невозможно расположитьось цапфы внутреннего шарнира в указанной секущей плоскости. Для того,чтобы обеспечить движение площадишлифовального круга, необходимо сразными скоростями, направление которых зависит от положения шлифовального круга в рабочей зоне, осуществить разворот внутреннего и внешнего шарниров так, чтобы векторсоставляющей их скорости совпадалс необходимым направлением подачи,Поэтому оп.ратор должен управлятьдвумя рукоятками и вращать шарнирыс разными скоростями одновременно,что практически осуществить вручнуюневозможно,Цель изобретения - расширение технологических возможностей,Для этого в устройстве для обработки внутренних поверхностей сзащитной опорой, содержащем внешний 69664и внутренний Шарниры с цапфами, осикоторых взаимно перпендикулярны, корпус, охватывающий внешний шарнир,пиноль с рабочим органом, расположенную во внутреннем шарнире так, чтоось ее перпендикулярна оси цапфы этого шарнира, механизмы поворота шарниров и пиноливнешний шарнир выполнен в виде двух шаровых сегментов,связанных между собой цапфами, оськоторых соосна оси пиноли, а внутрен"ний шарнир выполнен в виде симметрично усеченного с двух сторон шара,торцевые поверхности которого переходят в усеченные конусы с цапфами,причем на поверхности внутреннегошарнира, охватывающей пиноль, установлена первая рейка, а на наружной20 поверхности внутреннего звена пинолиустановлена вторая рейка, котораясвязана с первой рейкой через зубчатое колесо, закрепленное на внеш.нем звене пиноли, при этом механизмы25 поворота внутреннего шарнира и пиноли выполнены самотормозящимися.Такое выполнение конструкции обеспечивает полностью обработку шлифовальной головкой днищ имеющих форму30 эллипсоиддНа фиг 1 показано предложенноеустройство в общем виде, на фиг,2 -кинематическая схема устройства,на фиг,3 - сечение по А-А на фиг,1,на фиг,4 - сечение по Б-С на фиг,3,35на фиг, 5 - схема установки устройства на кабине,Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде поворотной плиты,о установленной под углом 45 к вертикальной оси защитной кабины 2. Вкорпусе 1 размещена шарнирная опора,состоящая из внешнего 3 и внутреннего 4 шарниров, цапфы 5 и 6, осикоторых взаимно перпендикулярны, Оерез внутренний шарнир пропущена телескопическая пиноль 7 с шлифовальнойголовкой 8, установленной с возможностью качания на валу 9 червячного5 О колеса 10 механизма 11 изменения диапазона качания корпуса 12 головки 8,выполненного в виде маятника, в который вмонтирован привод 13 вращенияшпинделя 14, несущего шлифовальный55круг 15, Ка свободном конце 16 вала9 закреплено устройство 17 для качания корпуса 12, Устройство 17представляет собой понижающий редуктор с двигателем 18 и кулисным механизмом 19 на выходном валу 0.орпус 12 снабжен криволинейным пазом 21, в котором размещен зксцентрик 22 устройства 17 для качаниякорпуса 12, Ось 23 пиноли 7 совмещена с осью цапфы 5 внешнего шарнира3 и перпендикулярна оси цапфы 6 внутреннего шарнира 4, Внутренний шарнир4 выполнен в виде шара 24, симметрично усеченного с двух сторон, торцевые поверхности которого переходятв усеченные кону .ы 25 с цапфами 6,перпендикулярно которым через середину боковой поверхности шара 24 пропущена втулка 26, несущая рейку 27,установленную в ней с воэможностьюповорота, Внешний шарнир 3 выполненв виде двух шаровых сегментов, связанных между собой цапфами 5 и охватывающих внутренний шарнир 4, Пиноль 7 состоит из двух звеньев: внутреннего 28 и внешнего 29, На наружной поверхности внутреннего звена 28нарезана рейка 30, а внешнее звено 29 25несет зубчатое колесо 31, взаимодействующее с рейкой 27. Пиноль 7снабжена механизмом 32 поворота,выполненным самотормозящимся в видечервячной пары, червячное колесо 30ксторой крепится на фланце 33 пиноли7, и вин 1 свым механизмом 34 поступательного перемещения пинали 7. Нанаружной поверхности внутреннего 4и внешнего 3 шарниров закреплены зубчатые секторы 35, взаимодействующие35с механизмом 36, обеспечивающим воэможность углового поворота во взаимно перпендикулярных плоскостях,Устройство работает следующим об"разом Поворотом защитной кабины 2 и кор"пуса 1 шлифовальная головка 8 устанавливается в зону обработки Механизм 36 через сектор 35 разворачиваетшлифовальную головку Р так, чтобышлифовальный круг 15 был расположенв плоскости, проходящей через центрзащитной кабины 2. Винтовой механизм 34 сообщает поступательное перемещение внешнему звену 9 пинали7, затем зубчатое колесо 31 перемещается по рейкам 27 и 30 и поступательное перемещение, сообщаетсявнутреннему звену 28 пиноли 7 со шлиФовальной головкой 8 и тем самым шлиФовальный круг 15 достигает обраба"тываемой поверхности, Механизмом 11изменения диапазона качания корпуса12 шлифовальный круг 15 устанавливается в нормальное положение.Включается устройство 17 для качания корпуса 12 и привод 13 вращения шпинделя 14, Механизм 36 череззубчатый сектор 35 разворачиваетвнутренний шарнир 4 и тем самым со"общает шлифовальной головке 8 движение в плоскости, перпендикулярнойплоскости качания корпуса 12 пришлифовке поверхности обрабатываемогоизделия,Устройство для обработки внутренних поверхностей с защитной опоройдля манипулятора обеспечивает шлиФовку днищ аппаратов, имеющих формуусеченного зллипсоида и мест перехода днища в цилиндрическую частьпри соответствующих перемещениях поворотной плиты и кабины и обеспечивает удобство обслуживания,ф 1086966 Редакто хред И.Иоргентал Корректор Н. Соколованская Подписное ГКНТ СС ретенинм к открытиямушская наб., д. 45 Производственно-издательский комбинат "Патент Заказ 3174 ТиражВНИИПИ Государственного комитета,во из113035, Москва, Ж,Ужгород, ул. Гагарина,1