Зубопрокатный станок
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(50 В 21 Н 5/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/г К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт проблем надежности идолговечности машин АН БССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР(прототип),(54)(57) ЭУБОПРОКАТНЫЙ СТАНОК длягорячей прокатки, содержащий размещенные на станине три накатывающихмеханизма, включающих накатной валок и синхронизирующее зубчатоеколесо, установленные с возможностьюрадиального перемещения, а такжепривод с эталонным зубчатым колесом,установленным с возможностью взаимодействия с синхронизирующими зубча 801077687 А тыми колесами, механизм зажима и перемещения заготовки, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения возможности восстановления зубчатых колес и повышения точности обработки, он снабжен механизмом ориентации зубьев восстанавливаемого колеса, выполненным в виде набора зубчатых колес, одно из которых установлено соосно накатному валку и кинематически связано с ним, механизмом торцового деформирования восстанавливаемых колес, выполненным в виде расположенного соосно эталонному зубчатому колесу дифференциального гидроцилиндра, на штоке которого закреплен с возможностью вращения сменный инструмент, а также упорным роликом, размещенньпл соосно эталонному зубча- С тому колесу, и упорными роликами, размещенными соосно синхронизирую- ф щим зубчатым колесам и накатным валкам и установленными с возможностью взаимодействия с упорным, роликом.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве и восстановлении зубчатых кЬлес.Известно устройство для накатывания цилиндрических зубчатых колес, содержащее стационарно смонтированные на станине три накатных валка, привод вращения одного из накатных валков, воздействующий на другие валки через синхронизирующее зубчатое колесо, механизм зажима и перемещения заготовки с силовыми цилиндрами и индуктор ТВЧ для нагрева заготовки 1 .Недостатком известного устройст ва является то, что на нем невозможно накатывать зубчатые колеса с радиальным перемещением накатных валков. Это ограничивает технологические возможности известного уст ройства.Наиболее близким к изобретению является зубопрокатный станок, содержащий размещенные на станине три накатывающих механизма, включающих накатной валок и синхронизирующее зубчатое колесо, установленные с возможностью радиального перемещения, а также привод с эталонным зубчатым колесом, установленным с возможностью взаимодействия с синхрониэирующими зубчатыми колесами, механизм зажима и перемещения заготовки 2 . 0 35 Однако известный станок не может быть использован для восстановления изношенных зубчатыхколес,так как в нем отсутствуетустройство пластического деформированияторцов заготовки восстанавливаемого зубчатогоколеса и устройство ориентирования зубьев заготовки относительно зубьев накатных валков. Это ограничивает технологические возможности известного станка. 40 45 Выполнение накатных валков и синхронизирующих зубчатых колес в виде отдельных деталей и установка их консольно на осях снижает жесткость накатывающих устройств, вследствие чего снижается точность обработки.Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности восстановления зубчатых колес и повышения точности обработки.Поставленная цель достигается тем, что зубопрокатный станок для горячей прокатки, содержащий размещенные на станине три накатывающих 60 механизма, включающих накатной валок и синхронизирующее зубчатое колесо, установленные с возможностью радиального перемещения, а также привод с эталонным зубчатым колес.м, 65 установленным с фвозможностью взаимодействия с синхронизирующими зубчатыми колесами, механизм зажима и перемещения заготовки, снабжен механизмом ориентации зубьев восстанав. - ливаемого колеса, выполненным в виде набора зубчатых колес, одно из которых установлено соосно накатному валку и кинематически связано с ним, механизмом торцового деформирования восстанавливаемых колес, выполненным в виде расположенного соосно эталонному зубчатому колесу дифференциального гидроцилиндра, на штоке которого закреплен с воэможнсстью вращения сменный инструмент, а также упорным роликом, размещенным соосно эталонному зубчатому колесу, и упорными роликами, размещенными соосно синхронизирующим зубчатым колесам и накатным валкам и установленными с возможностью взаимодействия с упорным роликом.На фиг. 1 изображена принципиальная кинематическая схема зубопрокатного станка; на фиг. 2 - зубопрокатный станок, общий вид; на фиг.3- разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг, 3.Зубопрокатный станок содержит станину 1, на которой смонтированы три накатывающих устройства 2, привод 3 вращения заготовки 4, устройство 5 ориентирования зубьев заготовки 4, устройство 6 пластического деформирования торцов заготовки 4, механизм 7 зажима и перемещения заготовки 4 и индуктор 8 ТВЧ для нагрева заготовки 4.Каждое накатывающее устройство 2 включает накатной валок 9 и синхрониэирующее зубчатое колесо 10, установленные в подшипниках на оси 11, жестко закрепленной в каретке 12, Каретка 12 установлена в направляющих корпуса 13 с возможностью радиального перемещения посредством гидроцилиндра 14. Гидроцилиндр 14 служит также для компенсации радиальных усилий, возникающих в процессе обработки заготовки 4. Накатной валок 9 и синхрониэирующее зубчатое колесо 10 выполнены в виде набора шестерен, в средней части которого размещен упорный ролик 15. Наружный диаметр упорного ролика 15 равен диаметру начальной окружности синхронизирующего зубчатого колеса 10 и накатного валка 9.Накатывающие устройства 2 равномерно расположены относительно заготовки 4, что позволяет разгрузить привод 3 вращения заготовки 4 от радиальных усилий, возникающих в процессе обработки.Накатывающие устройства 2 смонтированы на станине 1 посредством планок 16 с возможностью их переустановки в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В горизонтальнойплоскости переустановка накатывающих устройств 2 производится совместно с планками 16, в вертикальной плоскости переустановка произ.- . 5водится эа счет изменения высотыпланок 16, Возможность переустановки накатывающих устройств 2 в двухвзаимно перпендикулярных плоскостяхпозволяет расширить диапазон типоразмеров обрабатываемых заготовок4 при сохранении высокой точностиобработки.Привод 3 вращения заготовки 4смонтирован на станине 1 и включает 15электродвигатель 17, клиноременную18 и зубчатую 19 передачи, посредством которых вращение передаетсяна шпиндель 20.На шпинделе 20 жестко закреплено 20эталонное зубчатое колесо 21, уста-.новленное с воэможностью зацепленияс синхронизирующими зубчатыми колесами 10 накатывающих устройств 2.Эталонное зубчатое колесо 21 снабжено упорным роликом 22, взаимодействующим"с упорными роликами 15 накатывающих устройств 2. Наружный диаметр упорного ролика 22 равен диаметру начальной окружности эталонного зубчатого колеса 21. На торцеэталонного зубчатого колеса 21 жестко закреплен диск 23, служащий дляразмещения заготовки 4 в процессеее обработки,устройство 5 ориентирования 35зубьев заготовки 4 относительнозубьев накатных валков 9 выполненов виде, набора зубчатых колес 24-26.Зубчатое колесо 24 размещено в зонезагрузки заготовки 4 с возможностью 40зацепления с последней и установлено в подшипниках на оси 11 одногоиэ накатывающих устройств 2 сооснонакатному валку 9,45Зубчатое колесо 24.имеет профильи число зубьев, соответствующие профилю и числу зубьев накатного валка9, и кинематически связано с последним посредством зубчатых колес 25и 26. Зубчатые колеса 25 и 26 жесткозакреплены на валу 27 и находятсяв зацеплении соответственно с зубчатым колесом 24 и накатным валком9. Вал 27 установлен в подшипникахв каретке 12, Таким образом, расположение зубьев зубчатого колеса 24всегда соответствуетрасположениюзубьев накатных валков 9.Устройство 6 пластического деформирования торцов заготовки 4 предназначено для перемещения нагретогометалла из нерабочей зоны заготовки4 в зону износа зубьев в процессеих восстановления и выполнено в ви. де дифференциального гидроцилиндра 65 28, размещенного на станине 1 соос= но эталонному зубчатому колесу 21.На штоке 29 гидроцилиндра 28 жестко закреплена каретка 30, в которой в радиально-упорных подшипниках качения установлен вал 31 со сменным рабочим инструментом 32.Зубопрокатный станок работает следующим образом,При восстановлении изношенных зубчатых колес шток 29 гидроцилиндра 28 устройства 6 пластического деформирования вместе с кареткой 30 и рабочим инструментом 32 отводится в верхнее исходное положение.центр 33 механизма 7 зажима и перемещения заготовки 4 посредством гидроцилиндра 34 отводится в поло- жение загрузки (разгрузки), при этом накатные валки 9 накатывающихустройств 2 раэвсдятся таким образом,чтобы во впадинах их зубьев в зонеобработки могли разместиться зубьявосстанавливаемого зубчатого колеса,заготовки 4с некоторым технологическим зазором,Заготовка 4 -устанавливается нацентрирующую оправку 35 и подаетсяв зону загрузки (разгрузки), гдеона вводится в зацепление с зубчатымколесом 24 устройства 5, ориентируяпри этом зубья заготовки 4 относительно зубьев накатных валков 9,После этого гидроцилиндр 34 выключается, и оправка 35 с заготовкой.4 зажимается в центрах 33 и 36 пру-.жиной, После зажима заготовки 4механизм 7 посредством гидроцилиндра перемещает последнюю в кольцевойиндуктор 8 ТВЧ для нагрева. Подостижении заданной температурынагрева время нагрева регулируетсяс помощью реле) механизм 7 перемещает заготовку 4 в зону обработки,где она устанавливается на диске23 привода 3 между .накатными валками 9. Зубья заготовки 4 сориентированы относительно зубьев накатныхвалков 9 и поэтому располагаютсяво впадинах зубьев накатных валков9, После этого включаются гидроцилиндры 14 и накатные валки 9 перемещаются в радиальном направлениидо тех пор, пока ролики 15 дойдутдо контакта с роликом.22 привода3, а синхронизирующие зубчатые колеса 10 войдут в нормальное зацепление с эталонным зубчатым колесом21, после чего перемещение накатныхвалков 9 прекращается, т.е, процессвосстановления зубчатых колес осуществляется при неизменном межосевом расстоянии между накатными валками 9 и заготовкой 4, обеспечиваятаким образом требуемую точностввосстанавливаемых зубчатых колес.Включается привод 3 вращения заготовки 4 и одновременно включаетсягидроцилиндр 28 устройства 6Шток29 гидроцилиндра 28 с кареткой 30перемещается из верхнего исходногоположения в нижнее рабочее, приэтом инструмент 32 внедряется в нерабочую поверхность торца заготовки 4, перемещая металл к изношенным частям зубьев. Накатные валки 9образуют закрытый калибр для деформируемого металла, а возникающиерадиальные усилия компенсируютсягидроцилиндрами 14, Так как гидроцилиндр 28 выполнен дифференциальным, то он обеспечивает быстрыйподвод-отвод холостой ход) инструмента 32 к заготовке 4 с минимальным расходом и давлением рабочейжидкости и медленный рабочий ходинструмента 32, при котором давление рабочей жидкости в гидроцилиндре 28 резко возрастает, что обеспечивает необходимое усилие для внедрения инструмента 32 .в заготовку 4.Для равномерного восстановленияобеих сторон зубьев заготовки 4процесс восстановления осуществляют с реверсированием ее вращения.После окончания процесса восстановления привод 3 вращения заготовки 4 выключается. Накатные валки 9и рабочий инструмент 32 отводятся висходное положение, а механизм 7перемещает заготовку 4 в зону разгрузки загрузки ). Центр 33 механизма 7 гидроцилиндром 34 отводит ся в положение разгрузки (загрузки)и заготовка 4 с оправкой 35 выгружается, после чего цикл восстановления повторяется,При горячей прокатке зубчатыхколес зубчатое колесо 24 устройства5 ориентирования зубьев снимается,а шток 29 гидроцилиндра 28 устройства б пластического деформированиявместе с кареткой 30 и рабочим инструментом 32 отводится в крайнееверхнее положение. Центр 33 механизма 7 зажима и перемещения заго-товки 4 посредством гидроцилиндра34 отводится в положение загрузкиразгрузки), при этом пружину сжимается, а накатные валки 9 накатывающих устройств 2 разводятся такимобразом, чтобы между ними в зоне обработки могла разместиться цилиндрическая заготовка 4.Заготовка. 4 устанавливается нацентрирующую оправку 35 и вручную(или с помощью приспособления) пода"ется в зону загрузки (разгрузки),после этого гидроцилиндр 34 выключается, и оправка 35 с заготовкой 4зажимается в центрах 33 и 36.При холодном калибровании зубчатых колес индуктор 8 снимается, Процесс установки заготовки 4 калибруемого зубчатого колеса) и ее калибрование осуществляется так же,как и при горячей прокатке зубчатых 15 колес.Усилие деформирования обрабатываемых поверхностей заготовки 4 регулируется изменением давления рабочей жидкости в гидроцилиндрах 14накатывающих устройств 2, а частотавращения заготовки 4 изменяетсяпутем смены шкивов ременной передачи 18 привода 3 вращения заготовки 4,25 Выполнение в станке накатноговалка 9 и синхронизирующего зубчатого колеса 10 в виде блока шестерен,в средней части которого размещенупорный ролик 15, повышает жесткостьнакатывающих устройств 2, вследствие чего повышается точность обработки заготовки 4. Кроме того, выполнение упорных роликов 15 и 22 в виде цилиндрических поверхностей, наружный диаметр которых равен диаметрам начальных окружностей соответственно синхронизирующих 10 иэталонного 21 зубчатых колес, позволяет с высокой точностью поддерживать межосевое расстояние между 40 заготовкой 4 и йакатными валками 9при восстановлении зубчатых колеси точно Фиксировать момент окончания обработки при горячей прокаткезубчатых колес, вследствие чего так же повышается точность обработки.По сравнению с базовым вариантом,в качестве которого выбран прототип,предлагаемый зубопрокатный станокпозволяет расширить технологическиевозможности процесса прокатки, а также повысить точность изготовленияколес.
СмотретьЗаявка
3525268, 10.11.1982
ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ МАШИН АН БССР
КОРОВКИНА ЛИЛИЯ БОРИСОВНА, ЛОЗОВИК АЛЕКСАНДР КОНСТАНТИНОВИЧ, МАРУТЯН МАИСКИ ПОГОСОВИЧ, ПЕТУХОВ ЭДГАРД АЛЕКСАНДРОВИЧ, СЕМЕНЬКО ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ФИШМАН АЛЕКСАНДР ЛАЗАРЕВИЧ, СОБОЛЕВ АЛЕКСЕЙ САВЕЛЬЕВИЧ, КУЗЬМЕНКОВ ОЛЕГ ИГОРЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: B21H 5/02
Метки: зубопрокатный, станок
Опубликовано: 07.03.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-1077687-zuboprokatnyjj-stanok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Зубопрокатный станок</a>
Предыдущий патент: Устройство для прокатки зубчатых венцов
Следующий патент: Устройство для горячей изотермической штамповки
Случайный патент: Безшатунная лесопильная рама