Зажимное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АТЕНТ Бюп. Релеми Фю сон С.А инье (Франция 88.8)н А.К.щих ста1971 способлениев. М.,208,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) держащее женную гайка, тем, чт его слу выполне ними зу взаимод винт-га темы св ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО, со-, эластичную манжету, располо между элементами системы винт отличающееся о, с целью повышения срока жбы, оно снабжено тормозом, иным в виде диска с внутренбьями, предназначенными для ействия с винтом системы йка, при этом гайка этой сисязана с приводом.1126207 55 Изобретение относится к устройству для зажатия приводимой во вращательное движение цилиндрическойдетали и может быть применено, вчастности, на таких станках, как 5токарные, отрезные./Известно зажимное устройство,в котором фиксация приводимой вовращательное движение детали достигается благодаря эластичной манжете, расположенной между элементамисистемы винт-гайка 1 .Однако известное устройство непригодно для многократного промышленного использования при высоком 5ритме для приведения в действие винтовой пары.Цель изобретения - повышение срока службы зажимного устройства.Для достижения поставленной цели 2 Озажимное устройство, содержащееэластичную манжету, расположеннуюмежду элементами системы винт-гайка,снабжено тормозом, выполненным ввиде диска с внутренними зубьями, 25предназначенными для взаимодействияс винтом системы винт"гайка, приэтом гайка этой системы связана с приводом.На фиг.представлено зажимное устройство, общий вид; на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3- второй вариант исполнения зажимного устройства для деталей малого диаметаф на фиг. 4 - разрез В-В на ф иа фиг. 5 - зажимное устройство, по второму варианту исполнения для детали большого диаметра.Зажимное устройство содержит устройство 1 для приведения во вращательное движение трубы 2 с горизонтальной осью Х-Х, расположенной между опорой 3 и отрезным устройством 4. Опора 3 представляет собой станину, снабженную двумя холостыми роликами 5 оси которых параллельны оси Х-Х, Отрезное устройство 4 может содержать режущий инструмент 6 с радиальным перемещением или в качестве варианта, как это показано штрихпунктирной линией на фиг. 1, отрезной абразивный диск 7 с маятниковым движением. Приводное устройствосодержит полый шпиндель 8 установленный с помощью подшипников 9, качения н упора в станине 10, сальник 11, снабженный манжетой 12 из эластомера,3образующей кольцевой зажим, винтовую пару 13 и тормоз 14.Сальник 1 состоит из двух частей 15 и 16, поставленных на скользящих шпонках в полом шпинделе 8. Часть 15 сальника, расположенная наиболее близко к отрезному устройству 4, упирается в стопорящее кольцо 17, размещенное во внутренней канавке шпинделя 8, Части 15 и 16 имеют. в сечении форму в виде двух букв "Г" и соедииены телескопически одна в другой,а их внутренний диаметр Э несколько превышает наружный диаметр зажимаемой трубы. Они определяют дванаходящихся один против другого радиальных заплечика 18 и 19, ограничивающих в осевом направлении кольцевую камеру переменной длины, открытую в сторону оси Х-Х, в которойразмещена манжета 12 прямоугольногосечения, имеющая тот же наружныйдиаметр, что и кольцевая камера, и в состоянии покоя практически невыступающая за эту камеру. Конец шпинделя 8, противолежащий отрезному устройству 4, имеет зубчатый венец 20 с внешним зацеплением и внутреннюю резьбу 21. Венец 20 зацепляется с шестерней 22, поставленной на выходном валу двигателя 23 или моторедукторной группы с двумя направлениями вращения и с двумяскоростями, а муфта с наружной резьбой, образующая зажимной винт 24,ввинчена в резьбу 21 и упирается вчасть 16 сальника 11. На наружном конце винта 24 поставлен на скользящей шпонке тормозной диск 25, который проходит между тормозными колодками 26. Одна колодка26 размещена на щеке неподвижнойскобы 27, жестко связанной со станиной 28, а другая - на поршне силового цилиндра 29, предусмотренного в другой щеке этой скобы и питаемого рабочейсредой под давлением по трубопроводу 30. Вокруг оси Х-Х может бытьразмещено несколько тормозных узлов26-29-30,Станина 28 имеет отверстие 3 1с осью Х-Х, диаметр которого, по меньшей мере, равен внутреннему диаметрувинта 24, который, в свою очередь,равен диаметру 2 частей 15 и 16сальника.Зажимное устройство работаетследующим образом,1.1 26207 40 50 55 При остановленном двигателе 23 и ослабленной винтовой паре 13 трубу 2 устанавливают на опорные ролики 5 и продвигают через отверстие 31 в станине 28, через шпиндель 8 и манжету 12. Последняя находится в свободном состоянии, а тормоз 14 отключен.Для приведения трубы 2 во вращательное движение включают тормоз 14 10 тормозные колодки 26 прижимают к диску 25, что не допускает вращения муфты или зажимного винта 24, затеи запускают двигатель на малом числе оборотов таким образом, чтобы шпин дель 8 вращался в направлении (фиг. 2), которое должно .быть направлением вращения трубы 2 для ее отрезки. Направление резьбы 21.таково, что она обеспечивает зажатие манже ты 12 при этом направлении вращения шпинделя. Следовательно, в случае, показанном на фиг. 2, речь идет о правой резьбе.Зажимной винт 24 совершает при 25 этом движение завинчивания относитель но шпинделя 8, образующего гайку, результатом чего является поступательное движение винта 24 относительно шпинделя 8 в направлении приближения к манжете 12 и, следовательно, в направлении двух частей 15 и 16 сальника 11. Манжета 12 таким образом сдавливается в осевом направлении и, будучи выполненной из не- сжимающегося материала, расширяется35 в осевом направлении и зажимает трубу 2, которая оказывается жестко связанной со шпинделем 8. Перемещение затяжного винта 24 станет воз" можным благодаря скользящей шпонке тормозного диска 25, который при поступательном движении остается не, подвижным. Тормоз 14 включается только на короткий промежуток времени до того, как труба 2 повернется с той же скоростью, что и шпиндель 8, и будет достаточно зажата для операции отрезки с тем, чтобы ограничить перемещение затяжного винта 24. Затем тормоз отключают снятием нагрузки на силовой цилиндр или цилиндры 29, при этом колодки 26 отходят от диска 25 и двигатель переходит на более высокую скорость вращения без изменения его направления. После ,отключения тормоза затяжной винт 424 больше не перемещается в осевом направлении, но продолжает приводиться во вращательное движение шпинделем 8 без относительного движения к этому шпинделю, и сохраняет свое положение зажатия манжеты 12 с помощью сальника 11.В течение всей операции отрезки тормоз остается отключенным. Когда отрезка закончена, двигатель 23 останавливается. При остановке трубы 2 шпиндель 8 и затяжной винт 24 не совершают никакого вращательного движения один относит гльно другого, и, таким образом, манжета 12 остается зажатой. Для разжатия манжеты 12 и освобождения трубы 2, отрезка которой произведена, включают двигатель на вращение с малой скоростью в обратном направлении, т.е., в данном примере, в направлении стрел. кидля шпинделя 8 (фиг. 2). В таком случае труба приводится во вращательное движение в направлениигстрелки г еще зажатой манжетой 12; Затем на короткое время включают тормоз 14, что создает осевое поступательное движение затяжного винта 24 относительно шпинделя 8, поскольку этот затяжной винт блокирован диском 25, в то время как шпин/дель 8 приводится во вращательное движение в,направлении стрелкиЗатяжной винт 24, вывинчивается внут- ри шпинделя-гайки 8 и позволяет сальнику 11 разомкнут упругую манжету 12, которая за счет своей .Упругости отжимает часть 16 сальника н принимает свою первоначальную форму, освобождая трубу 2После освобождения трубы 2 останавливают двигатель 23 и отводят отрезанную трубу 2 или продвигают ее вперед для второй отрезки в случае нарезки трубчатых шайб.В качестве варианта диск 25 может быть закреплен .на винте 24, а скоба27 перемещаться в осевом направлении по станине 28. Кроме того, вместо дискового тормоза 14:могут быть использованы дру, ие типы тормозов,Устройство 1 для приведения во вращательное движение может быть использовано для любой гаммы различных диаметров отр заемых труб 2. Если необходимо изменить диаметр трубы, например, зажать и привести во вращательное движение трубу 2 меньшего07 6Когда отрезаемая труба 2 должна быть зажата манжетой 12, тормозной диск 25 зажимается фрикцнонными колодками 26,а шпиндель 8 приводится во вращательное движение с небольшой. скоростью. Зажимание диска 25 приводит к его блокировке, тогда как винты 34, жестко связанные при вращении со шпинделем 8 с помощью коль-, ца 37, приводятся в движение вокруг оси Х-Х. Ц результате этого головки винтов, имеющие форму шестерен 38, катятся по зубчатому венцу 39 с внутренним зацеплением диска 25, который блокирован. Это приводит к вывинчиванию винтов 34 в их резьбовых отверстиях 33 и, следовательно, к осевому перемещению кольца 32, которое отжимает часть 16 сальника 11 в сторону манжеты 12, чтобы сжать его в осевом направлении. Как и в предыдущем случае, происходит эажатие трубы 2. Когда последняя поворачивается с той же скоростью, что и шпиндель 8 при требуемой степени зажатия, производят отключение тормоза 14, тормозной диск 25 разблокируется и приводится в действие шестернями 38, в результате чего начинает вращаться вокруг оси Х-Х с той же скоростью. Винты 34 больше не вращаются вокруг своих осей У-У, и, таким образом, кольцо 32 и часть 16 сальника больше не перемещаются в осевом направлении.При правой резьбе винтов 34 вращательные движения происходят во время эажатия в направлении стрелок ф , Ь (фиг. 4). 11262 во вращение в обратном направлении с малой скоростью и, таким образом, шпиндель 8 в направлении ц , обратном предыдущему направленю ф и включают тормоз 14 на время, необходимое для полного разъединения тру бы 2 и зажима 12. Поскольку диск 25 блокирован, тогда как шпиндель 8, кольцо 32 и винты 34 вращаются,п вокруг оси Х-Х в направлении ф головки винтов катятся по зубчатому1венцу 39 в направлении и , обратном направлению 1 . Эти винты 34, блокированные при поступательном движении своими дисками 35, ввинчидиаметра то нужно заменить всего тридетали: упругую кольцевую манжету12 и две части 15 и 16 сальника 11.Переключение, таким образом, простоеи легкое в пределах, определяемыхдиаметром винта 24 и отверстия 31станиньг 28.На фиг, 3 и 4 показан второй ва-риант исполнения эажимного устройства.В полом шпинделе 8, который враща Оется в станине 10, поставлены наскользящихшпонках две части 1 5 и 16сальника 11, причем часть 15 упирается в кольцо 17. Манжета 12 удерживается между двумя частями 15 и 16 15сальника 11.Устройство по второму варианту исполнения отличается от устройства(фиг. 1) следующими особенностями,относящимися к винтовой паре 13. 20Затяжным элементом сальника является кольцо 32, которое перемеща"ется в шпинделе 8 и снабжено насвоей наружной стороне рядом резьбовых отверстий 33 с осями У-У, параллельными оси Х-Х и расположеннымипо его периферии. В каждое из этимотверстий поставлен винт 34, снабженный диском 35.Этот диск поддерживается во вра- щщательном движении, но остается неподвижным при осевом поступательномдвижении между концевой сторонойшпинделя 8 и канавкой 36 удерживающего кольца 37, закрепленного нашпинделе с помощью винтов (не показаны). Продолжение каждого винта34 проходит через сверление в кольце 37, а на его конце поставленашестерня 38. Все шестерни 38 зацепДля освобождения .отрезанной труляются с зубчатым венцом 39, предусбы 2 сначала прекращают вращениемотренным на внутренней перифериишпинделя 8, остановив для этоготормозного диска 25, который составдвигатель. Затем приводят двигательляет часть тормоза 14, образованного таким же образом, что и тормозна фиг. 1, Диск 25 имеет кольцевойвыступ или ступицу 40, перемещениекоторого направляется центрирующей, поверхностью 41, жестко связаннойсо станиной 28 тормоза.Подпружиненные осевые штифты 42,размещенные по периферии ксльца 37,снабжены на своем свободном концефрикционной колодкой, которая примыкает к диску 25.Действие устройства по второмуварианту исполнения в целом аналогично действию устройства по первомуварианту исполнения.ваются в таком случае в резьбовые отверстия 33 кольца 32, что приводит к осевому перемещению этого кольца в направлении удаления от манжеты 12, которая разжимается, освобождается в осевом направлении и принимает свою первоначальную форму, Когда труба 2 освобождена, останавливают двигатель и, следовательно, шпиндель 8, труба может быть извлечена и отведена или же продвинута вперед для новой отрезки.После отключения тормоза 14 штифты 42 служат для отсоединения диска 25 от неподвижной колодки 26, чтобы избежать в этом месте всякого вредного трения, а также для обеспечения небольшого трения между диском 25 и вращающимся кольцом 37, чтобы избежать всякого несвоевременного разжатия трубы 2 при работе станка вследствие инерции.На фиг. 3 показаны заЖимные детали: части 15 и 16 сальника 11 и манжета 12 для трубы 2 малого диаметраф на фиг. 5 - то же самое устройство, но снабженное зажимными деталями: частями 15 и 16 сальника 11 и манжетой 12 для трубы 2 большего диаметра. Так же как и в примере, показанном на фиг. 1 и 2, для переключения устройства на работу с трубами различных диаметров необходимо заменить только эти три детали Если сравнивать устройства попервому и второму вариантам исполне.ния, то преимущество первого устрой"ства заключается в его простоте, 5 так как вследствие значительноготрения при контакте винта 24 ишпинделя 8, обусловленного большимдиаметром резьбы 21, трудно преодолетьзажимное усилие, создаваемое 10 на манжете 12, Поэтому первое устройство 1 вполне пригодно только длянебольших станков, обрабатывающихтрубчатые или цилиндрические детали малого диаметра, где момент тре ния небольшой сравнительно с зажимающим моментом.В случае больших диаметров предпочтительно .использоватЬ устройствопо второму варианту исполнения, в 20 котором один большой винт 24 замененрядом винтов 34 небольшого диаметра.При данном действительном зажимающемусилии момент трения весьма существенно.уменьшается, так как он пропор ционален диаметру винтов 34 (иливинту 24 по первому варианту). Втаком случае момент трения становитсянебольшим сравнительно с зажимающиммоментом, и вполне преодолевается ве- ЗО личина зажатия.Таким образом, предлагаемое конструктивное исполнение зажимного уст"ройства позволяет значительно повысить, срок его службы.Тираж 766 осударствеелам изобре Москва, ЖПодписиного комитета СССРений и открытий5, Раушская наб., д. 43