ПРИВОД ВОЛОЧИЛЬНОГО БАРАБАНА Российский патент 1997 года по МПК B21C1/02 

Изобретение относится к оборудованию для бухтового волочения профилей.

Известен привод волочильного барабана стана для бухтового волочения труб, содержащий электродвигатель и связанный с ним редуктор с выходным валом и его опорой, на конце которого консольно установлен волочильный барабан [1]
Недостатком привода является отсутствие возможности управления работой волочильного стана. Кроме того, данный привод не обеспечивает снижение возникающих при волочении динамических нагрузок, что приводит к низкой надежности его работы.

Известен привод волочильного стана, содержащий электродвигатель, связанную с ним через гидромуфту коробку передач волочильной машины, и блок управления работой привода, связанный с электродвигателем и через исполнительный механизм с кулачковой муфтой [2, прототип]
Гидромуфта снижает динамические нагрузки в установившемся режиме. Применение цепной муфты и блока управления при отключенной гидромуфте обеспечивает необходимое тяговое усилие при заправке и заправочную скорость.

Однако конструктивная сложность привода снижает надежность работы стана.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании конструкции привода волочильного стана, надежного в работе на всех этапах процесса волочения.

Повышение надежности работы привода достигается путем исключения динамических нагрузок в режиме заправочной скорости за счет плавного возрастания усилия волочения от начального движения до установившегося. Причем данный технический результат достигается более простой конструкцией, чем в прототипе.

Предлагаемый привод волочильного барабана содержит станину, электродвигатель, размещенный и жестко зафиксированный на люльке, ось качания которой совпадает с осью консольно установленного барабана. На валу электродвигателя установлена зубчатая шестерня, соединяющаяся с зубчатым колесом, закрепленным на барабане. Люлька, в свою очередь, посредством механической передачи связана с датчиком блока управления.

Новым по сравнению с прототипом является размещение электродвигателя в свободно качающейся люльке, связанной механической передачей с блоком управления, и наличие зубчатой пары, связывающей электродвигатель с барабаном.

Возрастание усилия, отмечающегося в начале процесса волочения и передающееся через зубчатую пару от оси барабана на ось люльки, приводит к появлению крутящего момента и к повороту люльки с электродвигателем вокруг оси. При отклонении поворачивающихся частей от состояния равновесия возникает момент сил тяжести, противодействующий движению люльки, которая останавливается при выравнивании этих моментов. Это обеспечивает плавное возрастание усилия волочения от начального значения до установившегося и исключает динамические нагрузки.

Зубчатый сектор, жестко соединенный с молькой, регистрирует ее перемещение и посредством зубчатого колеса передает информацию датчику блока управления, что обуславливает автоматическое регулирование работой привода, исключающее динамические нагрузки как в начальный момент волочения, так и в течение всего процесса.

Повышение надежности привода обеспечивается также за счет простоты конструкции.

На чертеже показан привод волочильного барабана.

Привод волочильного барабана содержит электродвигатель 1, размещенный в люльке 2, подвешенной к оси 3, совпадающей с осью 4, барабана 5. На валу электродвигателя установлена зубчатая шестерня 6, взаимодействующая с колесом 7, закрепленным на барабане. На оси 3 размещен зубчатый сектор 8, жестко соединенный с молькой и взаимодействующий с зубчатым колесом 9, связанным с датчиком 10 блока управления. Движущиеся части привода ограждены станиной 11.

Привод волочильного барабана работает следующим образом.

Перед началом волочения заостренный конец профиля закрепляется на барабане 5, после чего включается электродвигатель 1. Вращение вала электродвигателя через зубчатую шестерню 6 передается на колесо 7 и барабан 5. При этом выбираются все зазоры в приводе и прикладывается усилие к деформируемому профилю. Заправленный конец профиля проволакивается свободно через инструмент до момента начала обжатия и возрастания усилия волочения. При возрастании усилия волочения и усилия в зацеплении шестерни 6 и колеса 7 реакция со стороны шестерни 6 передается на вал электродвигателя 1 и люльку 2, что приводит к появлению крутящего момента и к повороту люльки относительно оси. При этом центр тяжести поворачивающихся частей привода из нижнего положения равновесия перемещается и создается момент сил тяжести. Поворот люльки с электродвигателем будет происходить до выравнивания моментов, что обеспечивает плавное возрастание усилия волочения от начального значения до установившегося и, таким образом, исключает динамические нагрузки. При повороте люльки поворачивается сектор 8, и через колесо 9 поворачивается вал датчика 10, который выдаст сигнал на увеличение скорости вращения электродвигателя.

При повышении усилия волочения угол поворота люльки увеличивается, при снижении усилия волочения соответственно уменьшается.

При повороте люльки до предельного значения, обозначающего перегрузку привода, датчик подает сигналы на его отключение.

В случае обрыва профиля люлька с электродвигателем плавно опускается в исходное положение и по инерции несколько проходит его, что фиксируется датчиком, который выдает сигнал на отключение электропривода и включения тормоза (на чертеже не показан).

Использование: исключение динамических нагрузок на всех этапах процесса бухтового волочения профилей. Сущность: электродвигатель консольно установленного барабана размещен на люльке, ось качания которой совпадает с осью барабана. На валу электродвигателя установлена зубчатая шестерня, соединяющаяся с зубчатым колесом, закрепленным на оси барабана. Люлька, в свою очередь, посредством механической передачи связана с датчиком блока управления. 1 ил.

Привод волочильного барабана стана для бухтового волочения профилей, содержащий электродвигатель, связанный с консольно установленным барабаном, блок управления работой привода и станину, отличающийся тем, что электродвигатель размещен в люльке, установленной с возможностью качания вокруг оси, совпадающей с осью барабана и соединен с барабаном посредством шестерни на его валу и колеса на оси барабана, при этом люлька посредством механической передачи связана с датчиком блока управления.