Стан для прокатки зубчатых профилей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 В 21 Н 5/О И Т 4 йв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения им. 60-летия СССР(54) СТАН ДЛЯ ПРОКАТКИ ЗУБЧАТЫХПРОФИЛЕЙ(57) Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и м, б. использованодля производства зубчатых колес. Цельснижение энергоемкости и повышение производительности стана. Стан содержит установленные на станине подвижный и непод.вижный суппорты (С) с приводными на.катными валками, размегценный между валками механизм установки заготовок с СПУ,имеющим механизм автоматического регули.рования его радиального перемещения относительно заготовки, внешнее нагревательное устройство и загрузчик в виде зубча 801400743 А 1 того поворотного кольца с размещенными в нем захватами, установленного на неподвижной направляющей в горизонтальной плоскости на оси стана с возможностью подачи заготовки на ось нагрева, в зону прокатки и в зону выгрузки. Для прохождения ступиц заготовок, их центровки и обеспечения возможности снятия и зажима их шпинделями неподвижная направляющая имеет кольцевой паз. Механизм радиального перемещения выполнен в виде трех пар зубчато-реечных передач, одна рейка которых закреплена на СПУ с возможностью зацепления со средним из установленных на валу его каретки зубчатых колес, а две другие на неподвижном С с возможностью поочередного при перемещении подвижного С диаметрально противополож- я ного зацепления с двумя другими зубчатыми колесами, установленными на валу ф( каретки на обгонных муфтах. Наличие и Ъф Ф возможность поддержания оптимального зазора позволяет значительно снизить расход энергии за счет снижения тепловых потерь, позволяет сократить путь заготовки.6 ил.51 О15 Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использов;но для производства, например, зубчатых колес методом горячей прокатки механически необработанных заготовок.11 ель изобретения снижение энергоемкости зд счет сокрашения времени на передачу заготовки в зону прокатки и Обеспечение оптимального зазора между секторным нагревательным устройством и заготовкой и повышение производительности.Нд фиг. 1 показан стан, общий вид; на фиг. 2 - . разрез А -А на фиг. 1; ца фиг. 3 - разрез ББ ца фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В- В на фиг. 3; на фи 1. 5 разрез Г - Г на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Л- Л нд фиг. 1 Стдц для прокатки зубцдтых профилей с,1 ер/кит с Гс Ни ц ) 1, цд которои ыежд 1 х с - гдноцлсццыми цд цей подвижным 2 и неподвижным 3 суппорздми расположен механизм 4 уставки заготовок. Вблизи зоны прокдтки, но вне стднд, расположено вцеццее ндгре 1 дтельное устройство 5. На каретке мсхднизма 4 уст;иовки заготовок размещено с возможностьк) возвратно-поступательного относительно заготовки перемещения в радиальном направлении секторное нагревательное устройство 6. Стан оспацен загрузчиком 7 в виде зубчатого кол)И 1 а с при,1 ом 8 с го врдшъния. Главный приво 1 ст)Нд состоит из электродвигателя 9, кли. порсменной передачи 10 и раздаточного редуктора 11.,1 ля обеспечения цеирс рывц)й поддци здотовок стдц снабжен коробахи 12, размещенными в зонах загрузки и выгру )ки, двухруцьевых желобом 13 и толкате,ями 4 и 15.Готовые изделия поступают с загрузчика 7 в короб 12. Стдц оспацен подьемником 16, облегчак)шим замену накатных валков. На суппорте 2 закреплен червячный редуктор 17 (фиг. 2), нд шпинделе 8 которого установлены гладкий 9 и зубчатый 20 валки. Такие же валки установлены на червячных редуктордх 21 со шпинделями 22 суппортд 3. Редукторы 7 и 21 кинематически связаны с раздаточным редуктором 1 через кардацные валы 23 и 24. Механизм 4 установки заготовок состоит из корпусд 25 с кареткой 26, гидроцилицдром 27 и шпинделями 28 и 29 для зажима заготовки 30 (фиг. 3), зажим загствки осуществляется цилиндром 31. Привод шпинделя 29 осуществляется через кдрдацный вал 32, муфту 33 и сменные зубцдтые колеса 34 и 35 (фиг. 2 и 3),На кронштейне,36 каретки закреплен трансформатор 37 с секторным ицдуктором 38, привод которого выполнен в ви,1 е зубчато-реечных передач 39 - 40, 41 - 42 и 43 - 44. Зубчатые колеса 39, 4 и 43 устацовлсцы ца валу 45 каретки 26, закрепленном в подшипниковых опорах ее корпу 20 25 30 35 40 45 50 55 са, при этом зубчатое колесо 4 закреплено жестко, а зубчатые колеса 39 и 43 через обгонные му)Т 1 46 и 47, причем зубчатая рейка 42 находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 41 и закреплсцд нд кронштейне 36 каретки 26, д зубчатые рейки 40 и 44 выполнены с возможностью поочередноп зацсплеция соответственно с зубчатыми колесами 39 и 43 и закреплены цд неподвижном суппорте 3.Загрузчик 7 состоит из неподвижной кольцеобразной напрдвляю 1 цей 48 с установленным на ней зубчатым поворотным кольцом 49, имеющим укрепленные на нем захваты 50 и зубчатое колесо 51, сопряженное с приводом 8 (фиг. 3) . Направляюп 1 ая 48 имеет кольцевой паз 52 (фиг. 6) для прохода ступни заготовок 30 и их центровки во врсм 5) движсни 51, д также снятия и зажима их ппицделех 28 механизма 4 и шпинделсм 53 внешнео нагревательного устройства 5. Гривод 8 загрузчика 7 выполнен с возможностью Обеспечения циклического поворота зубчатого поворотного кольца 49 с захватами 50 на угол ч (фиг. 1). Внешнее пдгревателын)е устройство 5 содержит корпус 54, трансфрдтр 55 с кОцевым индуктором;6, электрдвигатель 57, червячный редуктор 58 и крезку 59, перемепсаемую нилин)1 рл 60. Вращение )дг 1 товки в зоне кольцевого ицдукторд 56 секторКого нагревательного устройства 6 осуществляется через подпружиненный шпиндель 61. Для обсспечс ция пикли гс ской работы исполнительных механизмов в процессе прокатки зубцдтых пр- филей стан снабжсц срс,ссз вами двтсмдт ического регулирования (не показаны). Стдц работает сле;1 уюшим рдзох.Здготовки 30 подают нд наклонный жслоб 13. При включении стана заготовка 30 скатывается на ось толкдтеля 14, Откуда подается этим толкателем ца ось за руз. цика 7. По сигналу от датчиков нали. чия заготовки на загрузчике 7 включает. ся привод 9. Загрузчик 7 транспортирует заотовку 30 от зоны загрузки до внешнего нагревательного устройства 5 при помощи захвата 50, при этом кольцо загрузчика 7 поворачивается ца угол я, а в зоне загрузки устанавливается последующий здхва г 50. От датчика, сигнализируюшего о поддче заготовки 30 (це показан) на внешнее нагревательное устройство 5, включается в работу цилиндр 60 (фиг. 6) и приводимая им в движение кареТка 59 шпин. делем 53 снимает заготовку 30 с загрузчика 7 и вводит ее в кольцевой инду ктор 56. При этом заготовка 30 прижимается к подпружиненному шпинделю 6 и приводится во вращение от электродвигателя 57 посредством редуктора 58. При передаче заптовки 30 в кольцевой индхктор 56 и по сигналу датчика включаетсяв работу внешнее нагревательное устройство 5, заготовка 30 нагревается до температуры прокатки, после чего цилиндр 60 опускает каретку 59 вниз, заготовка 30 укладывается на поворотное кольцо 49 загрузчика 7 и подается им в зону прокатки.По команде датчика, сигнализируюшего о наличии заготовки, включается в работу цилиндр 27, который поднимает каретку 26, и при помогци шпинделя 28 снимает нагретую заготовку 30 с загрузчика 7. По сигналу датчика каретка 26 останавливает заготовку 30 напротив гладких валков 19. Одновременно подают команду на подвод к заготовке 30 и включение в работу сек. торного индуктора 38, при помощи которого осуществляется подогрев заготовки 30 до температуры прокатки перед ее началом, а также в процессе прокатки. Зажим заготовки производится шпинделем 29 при помощи цилиндра 31. С выдержкой времени, необходимого для подогрева заготовки 30 до температуры прокатки (при транспортировке перед прокаткой заготовка теряет часть теп.ча, сообгценного ей внешним нагревательным устройством 5), вклюцается привод (не показан) перемещения по направляюгцим станинь 1 подвижного суппорта 2. Так как суппорт 2 связан с механизмом 4, несущим зажатую в шпинделях 28 и 29:шготовку 30, посредством зубчато-реецпой передачи (не показана), то одноврсмнно в направлении к неподвижному суппорт. 3 с ним перемещается и механизм 4, в р- зультате чего гладкие валки 19 одновр- менно начинают обкатку заготовки 30, при давая ее венцу необходимую конфигурацию под последуюгцую накатку зубьев.Несмотря на то, что при обкатке глад кими валками 19 уменьшается наружный диаметр заготовки 30, зазор между секторным индуктором 38 и обкатываемой поверхностью заготовки 30 сохраняется постоянным, что позволяет рационально расходовать энергию, затрачиваемую на подогрев заготовки. Постоянство зазора обеспечивается тем, что при зажиме заготовки 30 между шпинделями 28 и 29 индуктор 38 подводится к ней на оптил,альное расстояние.11 ридвижении механизма 4 в направлении к неподвижному суппорту 3 рейка 40 вращает вал 45 через зубчатое колесо 39 и обгонную муфту 46. Зубчатое колесо 41 и зубчатая рейка 42 преобразуют врагцательное движение вала 45 в поступательное движение индуктора 38 в направлении к заготовке 30 со скоростью, пропорциональной скорости ее деформации. Г 1 осле окончания прокатки по команде датчика давления (не показан) суппорт 3 и механизм 4 возвращаются в исходное положение, а индуктор 38 остается на оптимальном расстоянии от обода заготовки 30 и продолжает ее нагрев, так как рейка 40 не 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вращает колесо 39, благодаря наличию обгонной луфты 46. При достижении суппортом 3 исходного положения включается цилиндр 27, при помощи которого заго. товка 30 с индуктором 38 устанавливается напротив зубчатых валков 20. При этом зубчатое колесо 43 с обгонной муфтой 47 входит в зацепление с зубчатой рейкой 44. При подаче механизма 4 к неподйжному суппорту 3 рейка 44, вращая зубчатос колесо 43 с обгонной муфтой 47 через вал 45 и зубчато-реечную передацу 41- 42, отодвигает индуктор 38 и трансформатор 37 от заготовки 30, так как вращение вала 45 происходит в противоположную сторону по сравнению с тем периодом, когда он приводится во вращение зубчато-реечной передачей 39 - 40.При прокатке и зубонакатке накатные валки 19 и 20, а также заготовка 30 приводятся во вращательное движение от электродвигателя 9 через клиноременнюу передацу 10 раздаточный редуктор 11, червячные редукторы 17 и 21, и заготовка 30 получает движение от редуктора 21 через карданный вал 32, муфту 33 и пару сменных зубчатых колес 34 и 35. При зубопрокатке, когда диаметр заготовки увеличивается, индуктор 38 отводится зубцатореечной передачей 41 - 42, сохраняя оптимальный зазор мжду собой и заготовкой, а когда суппорт 2 и меанизм 4 возвращаются в ис.содно положение, остается также и в этом положении благодаря холостому ходу обгонной муфты 47. Голе оконцания зубопрокатки и нозвращсния суппорта 2 и механизма 4 в исходное по. ложение каретка 26 опускается цилиндром 27 вниз, заготовка 30 освобождается от зажимов шпинделей 28 и 29 и укладывается на захват 50 для дальнейшей транспортировки в положение выгрузки. При этом зубчатое колесо 39 вводится в зацепление с рейкой 40. Работа стана в процессе выполнения всех операций происходит таким образом, что при транспортировке с каждой позиции стана предыдущей заготовки на ее место подается следующая, т.е. когда первая заготовка подвергается нагреву внешним нагревательным устройством 5, вторая выдается из желоба 13 на приемный сто,ч толкателя 14 и задается им на загрузчик 7, далее цикл повторяется. Уложенная на загрузчик 7 прокатанная заготовка 30 в позиции выгрузки сбрасывается толкателем 15 в короб 12.Наличие и возможность поддержания оптимального зазора позволяет значительно снизить расход энергии за сцет снижения тепловых потерь заготовкой, а выполнение загрузчика в виде зубчатого поворотного кольца с установкой внешнего нагревательного устройства в непосредственной близости от него позволяет значите,чьно сократить путь заготовки и время, затраци 1400743ваемое иа прохождение ее от зоны нагрева в зону обработки, что также снижает потери тепла и повышает производительность предлагаемого стана и, кроме того, позволяет сократить его габариты в 1,5 - 2 раза.Форму,(а изобретенияСтан для прокатки зубчатых профилей, содержащий установленные на станине подвижный и неподвижный суппорты с приводными накатными валками, размещенный между валками в корпусе с кареткой, установленной на станине, шпиндель для установки заготовок, закрепленное на каретке с возможностью радиального перемещения относительно заготовки секторное нагревательное устройство, предварительное нагревательное устройство и загрузчик, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости за счет сокрашения времени иа передачу заготовки в зон прокатки и обеспечения Оптимального зазора между секторным нагреватель(ым устройством и заготовкой и повышения производительности, Он снабжен механизмом радиального перемещения секторного нагревательного устройства, выполненным в виде трех зубчатых реек, закрепленного в корпусе шпинделя заготовки вала, двух обгонных муфт и трех зубчатых колес, установленных на вал, среднее из которых жестко закреплено на упомянутом валу, а крайние кинематически связаны с валом через обгонные муфты, причем одна из реек закреплена на секторном нагревательном устройстве и кинематически связана со средним колесом, а две другие рейки размещены иа неподвижном суииорте симметрично вала зубьями к сго оси и уста 5(овлены с возможностью поочередного взаимодействия с крайними зубчатыми колесами, ири этом загрузчик выполнен в виде уста.ИОВ.(енного на станс(е кольца с Возможшгстью свободного врдцеи 5(я колыса с за- ватами для заготовок, причем кольцо раз мешено ио оси прокатки на расстоянии егорадиуса от оси иии(идел 5( для закреиле.И(5( заГОтОВки.(.истаа(ель (, су каеваРедактор Л Мотыль Терея И, Верес Корректор В. БутягаЗаказ 2523, 2 Тираж 519 ГодасоеВГ 4 ИПГ 1 Государстненного комитета (.О,Р по лелм аобретений и открытий11:3035, Моква, Ж:15, Рау инская на(ь, л 4;511 роизно;(стасно.нолиграрицское прлнриятие, г Ужгоро, ул 11 роелтная, 4