ВАЛКОВАЯ ЛИСТОГИБОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 1998 года по МПК B21D5/14 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для гибки листового материала, к валковым листогибочным машинам.

Известна листогибочная машина [1], содержащая узел запрокидывания верхнего валка. Кинематическая пара узла содержит стакан с внутренней резьбовой поверхностью, шарнирно-соединенной донной частью с опорой верхнего валка, ходовой винт, который своей резьбой соединен кинематически с резьбой стакана, червячное колесо, жестко соединенное с ходовым винтом. Выходной вал главного привода кинематически соединен концом посредством электромагнитной муфты с червячным валом. В процессе работы главный привод включают поочередно посредством электромагнитных муфт в начале для гибки листа, а после гибки - на запрокидывание верхнего валка.

Недостаток листогибочной машины заключается в том, что при использовании в ней известного узла запрокидывания верхнего валка при ее модернизации, заключающейся в замене валков на серийной машине на более длинные (6 м), прочность верхнего валка в узле опорного подшипника со стороны короткого плеча недостаточна для подъема более длинного плеча верхнего валка при двукратном увеличении его массы. Для подъема верхнего валка длиной 6 м потребуется увеличение длины короткого плеча валка и его диаметра и мощности привода для его запрокидывания. Реализация этих задач привела бы к необоснованному увеличению габаритов и материалоемкости машины и, следовательно, повлияла бы на увеличение себестоимости ее изготовления.

Известна другая листогибочная машина, в частности трехвалковая симметричная машина [2]. На раме установлены стойки и корпус привода. Механизм регулировки положения среднего валка содержит шпиндели с трапецеидальной резьбой, гайки, жестко соединенные м червяками. Корпуса подшипников среднего валка установлены с возможностью принудительного перемещения от воздействия на них шпинделей. Для запрокидывания среднего валка предусмотрен отдельный механизм, содержащий винт, кинематически соединенный с гайкой, жестко закрепленной на траверсе. Последняя опирается двумя колонками на корпус, который укреплен болтами на раме станины. Нажимная колодка между колонками соединена со сферической опорой среднего валка. При опускании колодок посредством вращения винта она (колодка) нажимает на шаровой конец среднего валка и поворачивает его вокруг оси переднего подшипника, поднимая задний конец валка. Перед запрокидыванием валка с него откидывается левый подшипник, установленный шарнирно на оси.

Недостаток известной листогибочной машины заключается в том, что узел запрокидывания верхнего валка при увеличении его длины и массы в процессе модернизации оборудования не выдерживает нагрузок от увеличенной его собственной массы, т.е. имеющаяся конструкция узла запрокидывания перестает выполнять свою функцию.

Известна также валковая листогибочная машина [3], содержащая станину с закрепленными на ней стойками, на которых смонтированы верхний и боковые валки, откидную подшипниковую опору для верхнего валка и узел поддерживания последнего, выполненный в виде связанной одним концом со стойкой балки, расположенной над верхним валком вдоль его оси, снабженный средством фиксации верхнего валка, размещенного на свободном конце балки.

Усовершенствование длинной машины направлено на расширение ее технологических возможностей, на изготовление длинномерных замкнутых обечаек минимальных диаметров.

Недостаток известной длинной валковой листогибочной машины заключается в том, что она предназначена, главным образом, для вальцевания длинномерных обечаек минимальных диаметров, что подтверждается требованием к жесткости верхнего валка, кинематически соединенного с траверсой с возможностью принудительного вращения относительно траверсы при воздействии на него опорных роликов траверсы в процессе вальцевания обечайки. Такое усиление верхнего валка от прогиба обусловлено возникновением суммарных усилий - реакций от воздействия верхнего валка на нижние валки через стенку вальцуемой обечайки, которое (суммарное усилие) тем больше, чем ближе между собой нижние приводные валки. Выше уже было сказано, что вальцуемые обечайки минимального диаметра, следовательно расстояние между нижними приводными вальцами тоже минимальное, а суммарное усилие (реакции валков) - максимальное.

Последняя листогибочная машина является по своей технической сущности и выполняемой функции наиболее близкой к предлагаемому объекту.

Задачей изобретения является усовершенствование валковой листогибочной машины для калибровки тонкостенных замкнутых сварных обечаек ⊘ 1800 - 2500 мм по продольному сварному шву, устраняя коробления обечайки, возникшие от сварки, на длине 5 - 6 м. При этом конструкция усовершенствованной машины должны быть более технологичной и более простой, т.е. недорогой.

Поставленная задача решается тем, что в известной листогибочной машине, содержащей станину, на которой смонтированы стойки, верхний и боковые валки, откидную подшипниковую опору для верхнего валка, узел поддерживания верхнего валка, выполненный в виде балки, расположенной над верхним валком вдоль оси и связанной одним концом с одной из стоек, и размещенного на балке средства фиксации верхнего валка, связь балки со стойкой выполнена в виде жесткого соединения, а средство фиксации верхнего валка выполнено в виде захвата. Узел поддерживания верхнего валка снабжен по меньшей мере одним дополнительным захватом, расположенным на свободном конце балки соосно основному захвату.

Захваты выполнены с рабочими поверхностями, соответствующими по форме рабочей поверхности верхнего валка. Каждый из захватов снабжен мембранным пневмоприводом.

Выполнение в узле поддерживания верхнего валка связи балки со стойкой в виде жесткого соединения, а средство фиксации верхнего валка в виде захвата позволило расширить технологические возможности валковой листогибочной машины с минимальными затратами на ее модернизацию.

Поддерживание верхнего валка в предложенной конструкции осуществляется захватами с последующим отводом откидной подшипниковой опоры верхнего валка для извлечения замкнутой обечайки после технологической операции продольной калибровки образующей по сварному шву.

Выполнение захвата в виде соосно расположенных основного и дополнительного захватов, закрепленных шарнирно на общей оси, позволило боле надежно удерживать верхний валок, так как усилия захвата от мембранных пневмоприводов суммируются.

Выполнение рабочих поверхностей захватов с кривизной, соответствующей кривизне рабочей поверхности верхнего валка, соответствует более надежному захвату валка, так как в этом случае контакт поверхности захватов и валка осуществляется по максимальной поверхности и удерживанию валка способствует сила трения между поверхностями валка и захватов.

Увеличение кривизны рабочих поверхностей захватов привело бы к уменьшению площади контакта криволинейных поверхностей захватов и валка, к уменьшению надежности захвата валка. Устранение этого недостатка потребовало бы более мощного и, следовательно, более дорогого пневмопривода для захвата валка. Уменьшение кривизны рабочих поверхностей захватов привело бы к увеличению их габаритов и материалоемкости, т.е. к удорожанию конструкции валковой машины.

На фиг. 1 изображена валковая листогибочная машина, общий вид; на фиг. 2 - увеличенное изображение 1 узла захвата; на фиг. 3 - вид А, захват удерживает валок.

Валковая листогибочная машина содержит станину 1, на которой установлены и закреплены стойки 2 и 3 соответственно для боковых валков 4 и верхнего валка 5. С левой стороны, как изображено на фиг. 1, верхний валок 5 опирается концом на откидную подшипниковую опору 6 с приводом 7. С правой стороны на станине 1 установлена и жестко соединена с ней стойка 8, к которой концом жестко присоединена балка 9. Являясь элементом узла поддерживания верхнего валка 5, балка 9 расположена над ним вдоль его оси с зазором. К конечной части балки 9, к ее поверхности, обращенной к валку 5, присоединен захват 10, являющийся средством фиксации верхнего валка 5. Захват 10 присоединен к балке 9 через кронштейн 11 и состоит из двух идентичных, автономно управляемых захватов, каждый из которых установлен свободно на оси 12 и закреплен гайкой 13. Отдельный захват 10 выполнен из двух рычажных элементов, рабочая часть которого выполнена в виде грейферной (клещевой) конструкции. Кривизна рабочих поверхностей захватов соответствует кривизне рабочей поверхности верхнего валка 5. Каждый из захватов снабжен мембранным пневмоприводом 14. При отсутствии воздуха под избыточным давлением в надмембранной полости пневмопривода 14 рабочие элементы захвата разведены друг от друга за счет действия пружины сжатия (не показано) на концах захватов. При подаче воздуха в пневмопривод 14 (фиг. 3) происходит сжатие пружины и сближение криволинейных рабочих поверхностей захвата до упора их в поверхность валка 5 и захват его.

Машина работает следующим образом.

Перед началом работы включают подачу воздуха под избыточным давлением в пневмоприводы 14. Происходит захват и удержание верхнего валка 5. После этого включают привод 7 и отводят откидную опору. В образовавшийся зазор между верхним и боковым валками 5 и 4 заводят замкнутую сварным швом обечайку, включают привод 7 и устанавливают откидную опору 6 в вертикальное положение таким образом, чтобы ее подшипник был надет на ступицу вала 5. Затем освобождаю вал 5 от захвата путем сбрасывания избыточного давления воздуха из пневмоприводов 14, включают привод вращения валков 4 и 5 и производят калибровку обечайки по продольному шву. По окончании процесса калибровки воздух под избыточным давлением подают в пневмоприводы 14, захваты охватывают вал 5 и удерживают его в этом положении. Включают привод 7 и отводят откидную опору 6. Откалиброванную обечайку выводят из зазора между валками 4 и 5. Затем включают привод 7 откидной опоры, возвращают ее в исходное положение, т.е. надевают подшипником на цапфу вала 5, освобождают последний от усилий, создаваемых захватами 10, и цикл повторяется.

Изобретение относится к технологическому оборудованию для гибки листового материала. На станине валковой листогибочной машины смонтированы стойки и верхний и боковые валки. Верхний валок оснащен откидной подшипниковой опорой и узлом его поддерживания. Узел поддерживания выполнен в виде балки, расположенной над верхним валком вдоль его оси и связанной одним концом с одной из стоек посредством жесткого соединения. На балке смонтировано средство фиксации верхнего валка в виде захвата. На свободном конце балки может быть размещен по меньшей мере один дополнительный захват. Захваты могут иметь рабочие поверхности, соответствующие по форме рабочей поверхности верхнего валка, и мембранный пневмопривод. В результате обеспечивается повышение качества гибки и упрощение конструкции машины. 3 з. п.ф-лы, 3 ил.

1. Валковая листогибочная машина, содержащая станину, на которой смонтированы стойки, верхний и боковые валки, откидная подшипниковая опора для верхнего валка и узел поддерживания верхнего валка, выполненный в виде балки, расположенной над верхним валком его оси и связанной одним концом с одной из стоек, и размещенного на балке средства фиксации верхнего валка, отличающаяся тем, что связь балки со стойкой выполнена в виде жесткого соединения, а средство фиксации верхнего валка выполнено в виде захвата. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что узел поддерживания верхнего валка снабжен по меньшей мере одним дополнительным захватом, расположенным на свободном конце балки соосно основному захвату. 3. Машина по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что захваты выполнены с рабочими поверхностями, соответствующими по форме рабочей поверхности верхнего валка. 4. Машина по любому из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что каждый из захватов снабжен мембранным пневмоприводом.