Устройство для разрезки сортового проката

(19) (11) 66 АЗ 1)5 В 23 О 23/00 БРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТ 21)4858666/27 (22) 10,08,90 (46) 07.03.93, БюлЛФ 9 (71) Московский институт стали и сплавов и Производственное объединение "Ижевский механический завод"(72) Н.М.Вавилкин, И,Н.Потапов, В.С.Чугуевский и О.И.Ершов (73) Н.М.Вавилкин, И,Н.Потапов, В.С.Чугуевский и О.И.Ершов (56) Соловцов С,С, Безотходная разрезка сортового проката в штампах. - М,: Маши ностроение, 1985, с.142, рис.121, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРЕЗКИ СОРТОВОГО ПРОКАТА(57) Использование: обработка металлов давлением, металлургическое оббрудование, ежущие устройства для разделения. проката на части, Сущность изобретения: Изобретениеотносится к металлургическому оборудования, а точнее - к режущимустройствам, ножницам и штампам для разделенияпрокатанного металла на части,Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства и номенклатуры (сортамента) ,разрезаемых заготовок, а также повышение производительности и качества получаемых изделийНа фиг.1 изображено предлагаемое устройство, горизонтальный разрез; на фиг,2 . - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.2; на фиг,4 - вид В на фиг,2; на фиг,5 - , разрез Г-Г на фиг,1 (показано соединение ползуна с эксцентриковыми валами); на фиг,6 - разрез Д-Д на фиг,1(показано крепГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВОСССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ И устройство содержит станину с неподвижным ножом. Подвижный нож с приводом его перемещения смонтирован в приводном ползуне, Последний выполнен в виде балки. На одном конце балки установлен с возможностью свободного вращения основной эксцентриковый вал. На цапфах этого вала в расточках станины смонтированы эксцентриковые втулки, Привод перемещения подвижного ножа выполнен регулируемым в виде электродвигателя и дифференциала с приводом поворота, Дифференциал кинематически связан с электродвигателем, основным эксцентриковым валом и эксцентриковыми втулками. Ползун связан с приводом его перемещения посредством дополнительного эксцентрикового вала, Я цапфа которого расположен в расточках станины, 1 з,п.ф-лы, 1 ил. ление ножей); на фиг.7- относительное расположение эксцентриковой втулки и основного эксцентрикового вала при нулевом смещении подшипника ползуна; на фиг.8 - то же, для промежуточной величины смещения подшипника ползуна; на фиг,9 - то же, при наибольшем смещении подшипника ползуна; на фиг.10 - схема перемещения шарниров ползуна и подвижного ножа при вращении основного эксцентрикового вала; на фиг.11 - то же, при повороте дополнительного зксцентрикового вала.Устройство для разрезки сортового проката содержит станину 1 с неподвижным ножОм 2, который выполнен в виде втулки, установленной в расточке 3 станины и закрепленной полой гайкой 4. Ползун 5 имеет.центральную расточку 6, в которой располокен подвижный нож 7, выполненный в виде втулки, При этом ползун смонтирован в вертикальном пазу станины и кинематическисвязан с приводом его перемещения, выполненным в виде гидроцилиндра 8. Подвижный нож также кинематически связан с другим, регулируемым приводом 9, смонтированным на раме 10, Устройство снабжено основным эксцентриковым валом 11 с цапфами 12 и двумя эксцентриковыми втулками 13, При этом на конце ползуна, выполненного в виде балки, в расточке на подшипнике 14 установлен основной эксцентриковый вал с возможностью свободного вращения, На цапфах основного эксцентрикового вала на подшипниках 15 расположены эксцентриковые втулки, которые своими наружными поверхностями посредством подшипников 16 смонтированы в горизонтальных расточках станины, Привод 9 перемещения подвижного ножа выполнен регулируемым и содержит электродвигатель 17, соединенный с вал-шестерней 18, которая посредством цилиндрического зацепления связана с солнечной шестерней 19 конического дифференциала 20. Водито 21 дифференциала снабжено приводом его поворота, выполненным в виде гидро- цилиндра 22, который закреплен в подшипниковых опорах 23 на раме 10 и через шток 24 шарнирно соединен с рычагом 25, насаженным на консольную часть водила. При этом вторая солнечная шестерня 26 соединена с основным эксцентриковым валом 11 посредством карданного вала 27. Солнечные шестерни 19 и 26 связаны между собой через две сателлитные шестерни 28, смонтированные в водиле дифференциала. Одновременно вал-шестерня 18, связанная с электоодвигателем 17, находится в зацеплении с зубчатым колесом 29, насажденным на вал ЗО, Этот вал через промежуточный вал 31 связан с приводным валом 32 и его шестерни 33, которые соединены зубчатым зацеплением с эксцентриковыми втулками 13, Устройство также снабжено дополнительным эксцентриковым валом 34 с цапфами 35 и 36, который на подшипниках 37 смонтирован в горизонтальных расточках станины 1, При этом на удлиненном конце цапфы 35 закреплен рычаг 38, который шарнирно соединен со штоком 39 гидроцилиндра 8, установленного в подшипниковых опорах 40 на раме 10, Посредством подшипника 41 на дополнительном эксцентриковом валу установлена тяга 42, верхний конец которой посредством оси 43 шарнирно соединен со вторым концом ползуна 5, На станине 1 болтами закреплен кронштейн50 Резание прокатапроизводят путем подачи масла в нижнюю полость гидроцилиндра 22. При этом шток 24 выдвигается из гидроцилиндра и поворачивает рычаг 25в верхнее положение - на угол смаке Одновременно на угол Щ, поворачивается водило 21 дифференциала, в результате чего солнечная шестерня 26 поворачивается на угол 2 )макс относительно первой солнечной шестерни 19, Через карданный вал 27 рассогласование в первоначальное (фиг,7) взаимное расположение втулок 13 и вала 11-12 с подшипником 14 вносится путем их 44, который контактирует с выступающейчастью ползуна 5, воспринимая осевую тех. нологическую нагрузку.Устройство для разрезки сортового про 5 ката работает следующим образом.Для разрезки на части заготовку иэ сортовего проката размещают со стороны полой гайки 4 в отверстиях втулочных ножей 2и 7, когда их геометрические оси Н и 1 Н"0 совмещены на одной линии. Этому начальному положению подвижного ножа 7 соответствует расположение ползуна 5,представленное на фиг.1 и фиг.6, а взаимное положение эксцентриковых втулок 13 и15 подшипника 14 ползуна должно соответствовать фиг,7,Разрезку проката можно производитьпри работе устройства в одном из трех режимов; 1) путем вращения только основного20 эксцентрикового вала; 2) путем поворотатолько дополнительного эксцентриковоговала; 3) путем совместного вращения основного и дополнительного эксцентриковых валов.25 1, В первом режиме резания работаетэлектродвигатель 17 и гидроцилиндр 22 регулируемого привода 9, При этом двигательвращает вал-шестерню 18, которая последовательно передает вращение зубчатому коЗО лесу 29, валу 30, промежуточному валу 31 ивалу 32 с шестернями 33, Последние череззубчатое зацепление вращают эксцентриковые втулки 13. Одновременно, вал-шестерня 18 вращает солнечную шестерню 1935 дифференциала 20 и через сателлитные ше-стерни 28 вращает вторую солнечную шестерню 26. которая через карданный вал 27передает вращение основному эксцентриковому вал 11,40 В регулируемом приводе 9 зубчатые передачи выполнены так, что эксцентриковыевтулки 13 и основной эксцентриковый вал 11вращаются с одинаковой скорость и в одном.направлении, то есть как единое целое,45 (фиг,7),относительного разворота на угол айзакс = =2 /Змакс (фиг.9).На фиг,7, 8 и 9 показаны некоторые фиксированные положения втулок 13 и вала 11- 12 в процессе их вращения, При й = амин = =0 (шток 24 втянут в гидроцилиндр 22) ось вращения С подшипника 14 совпадает с осью вращения М подшипника 16, а их отнОсительное смещение равно Ещи = 0(см,фиг.7), При промежуточном значении угла а(шток 24 выдвинут иэ гидроцилиндра22 частично - не на всю величину хода) ось С подшипника 14 не совпадает с осью М подшипника 16, а их относительное смещение (расстояние между осями) равно Е = =2 Ь,зп а/2 (фиг,8). При наибольшем значении угла а = 6 макс = 180 (шток 24 полностью выдвинут из гидроцилиндра 22)величина относительного смещения осей С 10 15 и М принимает наибольшее значение Епх = 20 =2 Ь,з 1 п - - =24(фиг.9). Здесь Л - величи 180 О2нэ эксцентричного смещения оси К цапфы 12 относительно оси С подшипника 14 у вала 11 и смещение оси К расточки под подшипник 15 относительно оси М подшипника 16 у втулки 13; а - угол между двумя плоскостями, пересекающимися на оси К и проходящих одна через ось С, а другая - через ось М. На фиг.10 изображена траектория 1,8 перемещения оси С подшипника 14 при вращении вала 11 - 12 (от двигателя 17) и соответственно траектория 1;8 перемещения оси Н подвижного ножа 7 (при фиксированном значении угла а).Таким образом, при плавном выдвижении штока 24 из гидроцилиндра 22 происходит плавное увеличение смещения Е оси С, подшипника 14 (крепящего ползун 5) относительно оси М подшипника 16, установленного в станине 1. В результате ось С описывает некоторую спираль вокруг оси М (подобную "спирали Архимеда" ), при этом ось Н подвижного ножа 7, при его планетарном движении, также описывает некоторую спираль вокруг оси Н неподвижного ножа 2, Увеличение расстояния между осями Н и Н ножей 2 и 7 производится до того мрментэ, пока не произойдет разделение заготовки на части, Таким образрм выполняется кольцевой рез путем плавного увеличения величины надреза (смещения) по периметру поперечного сечения заготовки.После разрезки заготовки шток 24 втягивается в гидроцилиндр 22 и подвижный нож 7 возвращается в свое начальное положение до совмещения оси Н 1 с осью 1 -неподвижного ножа 2, Затем разрезанные части заготовки извлекаются из зоны ножей.2. Во втором режиме резания работает гидроцилиндр 8, При этом начальное положение штока 39 в гидроцилиндре показано нэ фиг,4, при котором рычаг 38 находится в вертикальном положении, а оси 1-1 и Н ножей 2 и 7 совмещены на одной линии.Односторонний реэ заготовки производят путем подачи масла в правую полость гидроцилиндра 8 и втягивания в него штока 39 (фиг.4). При этом рычаг 38 и дополнительный эксцентриковый вал 34 поворачиваются на угол р 1, а тяга 42 с шарнирной осью 43 ползуна 5 опускается вниз, В результате геометрическая ось Р эксцентрикового вала опускается в положение Р 1, а ось В шарнира ползуна опускается в положение В на величину Н= е,з 1 п р ( е - величина эксцентричного смещения цапф 35 - 36 относительно вала 34). Таким образом, благодаря перемещению ползуна 5 опускается вниз подвижный нож 7 относительно неподвижного ножа 2 - в положение 01 из положеНия 0 (фиг,11). В результате происходит разделение заготовки на части,Двусторонний рез заготовки производят путем подачи масла в левую полость гидроцилиндра 8 и выдвижения из него штока 39 (фиг,4). При этом рычаг 38 ивал 34 поворачиваются на угол р 2, геометрическая ось Р эксцентрикового вала поднимается в положение Р 2, а ось В шарнира ползуна поднимается в положение В 2 на величину Н 2 = е,з 1 п рг. Благодаря этому подвижный нож 7 поднимается вверх относительно неподвижного ножа 2 - в положение 02 из положения 0 (см,фиг.11). Таким образом производят надрез заготовки, не . разделяя ее на части эа счет малой величины перемещения 0-02.Затем масло подают в правую полость гидроцилиндра 8 и шток 39 полностью втягивается, поворачивая рычаг 38 в крайнее левое положение, на угол р 2+ р (см,фиг.4). В результате подвижный нож опускается вниз в положение 01 из положения Ог (фиг.11), производя окончательное разделение заготовки на части, При этом устройство отрегулировано таким образом, что выпол- . няется неравенство перемещений подвижного ножа 7 относительно неподвижного ножа; при котором Н 2Н 1 = е,з 1 п (13, В третьем режиме резания работают электродвигатель 17 и гидроцилиндр 22 регулируемого привода 9, а также гидроцилиндр 8. В этом случае разреэка заготовки производится в первом режиме кольцевойрезки при одновременном подьеме центра стей и номенклатуры разрезаемых заготоО планетарного движения ножа 7. по траек- вок, повышения производительности и ка. тории 1.8 фиг.10) вверх до положения Ор, чества получаемых изделий, оно снабженоа затем опускания до положения 01 основным и дополнительным эксцентрико(фиг.11), Таким .образом, разделение заго выми валами с цапфами и эксцентриковымитовки на часи производят путем кольцевой втулками, ползун выполнен в виде балки, нарезки с наложением на нее двусторонней одном конце которой установлен с возможрезки, описанных выше в п,1 и 2. ностью свободного вращения основной эксПредлагаемое устройство позволяет центриковый вал, на цапфах которого впроизводить разрезку сортового проката 10 расточках станины смонтированы эксцентразличного профиля, круглогоквадратНого риковые втулки, при этом привод переме-.и другого поперечного сечения. Устройство щения подвижного ножа выполненпозволяет резать заготовки из сталей раз- регулируемым и кинематически связан сличных марок; из их сплавов, а также из осевым эксцентриковым валом и эксцентрицветных металлов как в холодном, так и в 15 ковыми втулками, а ползун связан с привонагретомсостоянии, Конструкция устройст- дом его перемещения посредствомва позволяет повысить качество реза, а так- дополнительного эксцентрикового вала,же производительность, цапфы которого расположены в расточкахФормула изобретения станины,1. Устройство для разрезки сортового 20 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е епроката, содержащее станину с неподвиж- с я тем, что регулируемый привод выполненным ножом, ползун с приводом его переме- в виде электродвигателя и дифференциалащения и подвижный нож с приводом его с приводом поворота, при этом дифференперемещения, смонтированный в ползуне, циал кинематически связан с электродвигао т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 25 телем, основным эксцентриковым валом ирасвирения технологических возможно- эксцентриковыми втулками.1801066 оставитель О. Ершовехред М,Моргентал Корректор С, К) дактор С. Кулаков оизводственно-издательский комбинат."Патент", г. Ужгород,.ул.Гагарина, 101 аказ 1183 Ти ВНИИПИ Государственног 113035Подписноеитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССква, Ж, Раушская наб., 4/5