Мобильный расточной станок Российский патент 2021 года по МПК B23B41/00 

Изобретение относится к специализированным расточным станкам для восстановления или ремонта изделий путем расточки. Станок предназначен для расточки цилиндрических отверстий непосредственно на подлежащем ремонту узле.

Из уровня техники известен расточной станок с ЧПУ (RU 131322 U1, МПК В23В 41/00, опубл. 20.08.2013), который содержит станину с установленным на ней с возможностью перемещения по ее направляющим столом, на торце которого закреплена расточная головка с резцами, средство для установки обрабатываемой детали, главный привод расточной головки и привод радиальной подачи. Средство для установки обрабатываемой детали выполнено в виде жестко закрепленного на станине портала с поворотным столом, а расточная головка включает поворотный корпус, кинематически связанный с главным приводом, и установленные в нем с возможностью радиального перемещения от привода радиальной подачи салазки, на которых закреплены расточные борштанги с размещенными на них оправками с резцами.

Недостатком известного технического решения является то, что расточной станок выполнен стационарным и не может использоваться непосредственно на подлежащем ремонту узле, без необходимости полной разборки агрегата и транспортировки его в ремонтную зону.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан переносной станок для механической обработки уплотнительных поверхностей седел клиновых и шиберных задвижек (RU 46696 U1, МПК В23В 41/00, В23В 43/00, опубл. 27.05.2005]. Станок позволяет обрабатывать седла задвижек без удаления их с трубопроводов, при этом он содержит устройство крепления суппорта станка на обрабатываемой задвижке, направляющую, закрепленную в суппорте станка с возможностью ее перемещения параллельно и перпендикулярно обрабатываемой поверхности, редуктор с двигателем, установленный на направляющей, клиноременную передачу, передающую вращение от вала редуктора на вал блока шестерен, блок шестерен, механизм подачи резца.

Недостатком переносного станка является то, что он предназначен в первую очередь для обработки рабочих поверхностей седел клиновых и шиберных задвижек при ремонте трубопроводной арматуры и не может быть адаптирован для расточки, например, проушин ковшей экскаваторов в непосредственной близости от ремонтируемого агрегата, без необходимости транспортировки восстанавливаемого узла в ремонтный цех.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение технологичности станка, снижение его стоимости, обеспечение возможности плавного изменения скорости подачи и повышение надежности при одновременном сохранении мобильности, скорости использования и точности обработки отверстий.

Указанная задача решена за счет того, что мобильный расточной станок состоит из корпуса с фланцем для двигателя вращательного движения, редуктора вращения борштанг, на выходном валу которого выполнены цанговые зажимы и установлены волновые диски прямой и обратной подачи, обращенные торцовыми волновыми поверхностями внутрь корпуса, и редуктора продольной подачи, выходной вал которого выполнен с возможностью соединения с ходовым винтом. Отличается станок от известных аналогов тем, что в конструкцию введена промежуточная переменно-дискретная передача, состоящая из маятников прямой и обратной подачи, выполненных в виде втулок с Г-образными толкающими рычагами с роликами на концах и ограничительными рычагами, при этом втулки маятников совмещены с внутренними обгонными муфтами. Во внутренние обгонные муфты установлены направляющие втулки с наружными ограничительными буртиками, при этом на внешнем краю упомянутых втулок установлены внешние обгонные муфты, закрепленные в корпусе станка. Ролики Г-образных толкающих рычагов соприкасаются с торцовыми волновыми поверхностями волновых дисков, а направляющие втулки выполнены с возможностью их зацепления с входным валом с шестерней редуктора продольной подачи, выполненным с возможностью осевого перемещения, при этом упомянутая шестерня неподвижна в осевом направлении, а вал имеет три положения, первое из которых включает прямую подачу, второе включает обратную подачу, а третье соответствует нейтрали. При первом положении входной вал редуктора продольной подачи зацеплен с направляющей втулкой маятника прямой подачи, при втором положении входной вал редуктора продольной подачи зацеплен с направляющей втулкой маятника обратной подачи, а в третьем положении упомянутый вал свободен от зацепления. Дополнительно в корпусе станка установлены два подпружиненных пружинами возвратных штока, соприкасающихся с поверхностями ограничительных рычагов со стороны роликов Г-образных толкающих рычагов и две подпружиненных пружинами ручки-ограничителя, выполненных с возможностью упора в них поверхностей ограничительных рычагов со стороны обратной роликам Г-образных толкающих рычагов и регулирования погружения роликов упомянутых рычагов во впадины волновых поверхностей волновых дисков.

Зацепление направляющих втулок маховиков прямой и обратной подачи с входным валом продольной подачи может быть выполнено в виде штифтового или шлицевого соединения. В первом случае на торцовой поверхности втулок могут быть выполнены полукруглые пазы с возможностью их зацепления со штифтами, запрессованными в отверстия на концах входного вала продольной подачи. Во втором случае на внешних краях втулок с внутренней стороны могут быть выполнены шлицевые пазы, а на концах входного вала продольной подачи - соответствующие им шлицевые выступы.

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков изобретения, является возможность выполнять с помощью станка расточку отверстий крупногабаритных агрегатов, например проушин ковшей экскаваторов, в непосредственной близости от ремонтируемого агрегата, без необходимости транспортировки восстанавливаемого узла в ремонтный цех. Кроме того, за счет введения в конструкцию станка промежуточной переменно-дискретной передачи, состоящей из маятника прямой подачи и маятника обратной подачи, для вращения борштанг и ходового винта используется один двигатель вращательного движения, что повышает технологичность конструкции станка, обеспечивает его компактность и низкую стоимость.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен разнесенный внешний вид мобильного расточного станка в изометрической проекции; на фиг. 2 показан внешний вид волнового диска в изометрической проекции; на фиг. 3 показан внешний вид втулки с Г-образными толкающими рычагами с роликами на концах и ограничительными рычагами в изометрической проекции; на фиг. 4 показан внешний вид направляющей втулки; на фиг.5 показан способ зацепления направляющей втулки и входного вала продольной подачи.

Мобильный расточной станок устроен следующим образом.

Станок выполнен с возможностью установки на ремонтируемый агрегат и съема с него, состоит из корпуса, выполненного из двух половин 1 и 2, с фланцем 3 для двигателя вращательного движения (на фигурах условно не показан), редуктора вращения борштанг, состоящего из входного вала 4 и выходного вала 5 с шестерней, при этом на его выходном валу выполнены цанговые зажимы 6 и установлены волновые диски 7 прямой и обратной подачи, обращенные торцовыми волновыми поверхностями внутрь корпуса, и редуктора продольной подачи, состоящего из входного вала 8 с шестерней продольной подачи и выходного вала 9 с шестерней, выполненного с возможностью соединения с ходовым винтом. В конструкцию станка введена промежуточная переменно-дискретная передача, состоящая из маятников прямой и обратной подачи, выполненных в виде втулок 10 с Г-образными толкающими рычагами 11 с роликами 12 на концах и ограничительными рычагами 13, при этом втулки маятников совмещены с внутренними обгонными муфтами 14. Во внутренние обгонные муфты 14 установлены направляющие втулки 15 с наружными ограничительными буртиками, при этом на внешнем краю 17 втулок 15 установлены внешние обгонные муфты 16, закрепленные в корпусе станка. Ролики 12 Г-образных толкающих рычагов 11 соприкасаются с торцовыми волновыми поверхностями волновых дисков 7, а направляющие втулки 15 выполнены с возможностью их зацепления с входным валом 8 с шестерней продольной подачи, выполненным с возможностью осевого перемещения, при этом шестерня входного вала 8 неподвижна в осевом направлении, а вал имеет три положения, первое из которых включает прямую подачу, второе включает обратную подачу, а третье соответствует нейтрали. В первом и втором положениях направляющие втулки 15 зацеплены с входным валом продольной подачи 8. На фиг.5 показан вид зацепления втулок 15 и входного вала 8 редуктора продольной подачи, когда на внешней торцовой поверхности втулок выполнены полукруглые пазы 19, а на концах вала 8 выполнены отверстия 20 и запрессованы штифты 21. Дополнительно в корпусе станка установлены два подпружиненных пружинами возвратных штока 22, соприкасающихся с поверхностями ограничительных рычагов 13 со стороны 23 роликов Г-образных толкающих рычагов 11 и две подпружиненных пружинами ручки-ограничителя 24, выполненных с возможностью упора в них поверхностей 25 ограничительных рычагов 13 со стороны обратной роликам 12 Г-образных толкающих рычагов 11 и регулирования погружения роликов упомянутых рычагов во впадины волновых поверхностей волновых дисков 7.

Редуктор вращения борштанг целесообразно выполнить с зубчатой винтовой передачей с передаточным отношением 3,2, а редуктор продольной подачи выполнить с зубчатой винтовой передачей с передаточным отношением 2,0.

Мобильный расточной станок используют следующим образом.

Первоначально станок доставляют к месту ремонта, где к фланцу 3, имеющему цанговую часть и патрон соответствующий хвостовику входного вала редуктора вращения борштанг, крепят двигатель вращательного движения (на фигуре условно не показан), в качестве которого может быть использован пневматический, гидравлический или электрический инструмент, например электродрель. На выходной вал 5 редуктора вращения крепят борштанги при помощи цанговых зажимов 6, а выходной вал 9 редуктора продольной подачи крепят к ходовому винту (борштанги и ходовой винт на фигурах условно не показаны). Далее на борштанги крепят резцедержатели с резцами, а станок устанавливают на ремонтируемый агрегат, после чего он готов к работе.

После приведения в действие двигателя вращательного движения крутящий момент от него передается на редуктор вращения борштанг, выходной вал 5 которого передает крутящий момент на борштанги и одновременно на волновые диски 7, закрепленные на этом валу. Торцовые волновые поверхности дисков 7, обкатывают ролики 12 Г-образных толкающих рычагов 11 маятников прямой и обратной подачи.

Далее работу маятников рассмотрим на примере прямой подачи, при которой входной вал 8 редуктора продольной подачи находится в первом условно правом положении (по фиг. 1) и зацеплен с направляющей втулкой 15.

В тот момент, когда ролик 12 Г-образного толкающего рычага 11 маятника накатывается на выступ волнового диска 7, втулка 10 поворачивается по часовой стрелке, при этом кольцо муфты 16 срабатывает, а кольцо муфты 14 заклинено и передает вращающий момент на втулку 15, которая через штифтовое соединение передает вращающий момент на входной вал с шестерней 8 редуктора продольной подачи, зацепленный с валом 8 выходной вал 9 и закрепленный на валу 9 ходовой винт. При движения ролика 12 во впадину волнового диска 7 под действием подпружиненного пружинами возвратного штока 22 на поверхность 23 Г-образного рычага 11 втулка 10 поворачивается против часовой стрелки, при этом обгонная муфта 14 срабатывает, отключая втулку 15 от втулки 10 маятника, а кольцо муфты 16 заклинено, что предотвращает обратное вращение втулки 15, соединенной штифтовым соединением с валом 8. Обратный ход маятника контролируется с помощью ручки-ограничителя 24, вводимого внутрь корпуса: при достижении поверхностью 25 ограничительного рычага 13 ручки-ограничителя 24 вращение втулки 10 прекращается. Таким способом регулируется амплитуда колебания маятника и шаг продольной подачи за один цикл его колебания.

При переключении входного вала 8 редуктора продольной подачи во второе положение первый из маятников (условно правый на фиг. 1) отключается и включается второй, работая аналогичным образом, обеспечивая продольную подачу в обратном направлении.

В третьем (среднем) положении входного вала 8 редуктора продольной подачи вал не получает крутящего момента от двигателя вращательного движения, но при этом предусмотрена возможность его ручного вращения при помощи шкива, закрепленного на валу 8 (на фигурах условно не показан).

Таким образом, рассмотренный в настоящей заявке мобильный расточной станок, получивший обозначение «Пионер-3», имеет многоскоростную прямую моторизованную подачу, многоскоростную обратную моторизованную подачу, ручную прямую подачу, ручную обратную подачу, а также нейтральное состояние. Использование устройства позволяет эффективно обрабатывать цилиндрические поверхности отверстий необходимого посадочного диаметра с обеспечением их соосности борштангам.

Изобретение относится к специализированным расточным станкам и может быть использовано для восстановления или ремонта изделий. Станок состоит из корпуса с фланцем для двигателя вращательного движения, редуктора вращения борштанг, на выходном валу которого выполнены цанговые зажимы и установлены волновые диски прямой и обратной подачи, обращенные торцовыми волновыми поверхностями внутрь корпуса, и редуктора продольной подачи, выходной вал которого выполнен с возможностью соединения с ходовым винтом. Промежуточная переменно-дискретная передача станка состоит из маятников прямой и обратной подачи, выполненных в виде втулок с Г-образными толкающими рычагами с роликами на концах и ограничительными рычагами. Втулки маятников совмещены с внутренними обгонными муфтами, в которые установлены направляющие втулки с наружными ограничительными буртиками. На внешнем краю направляющих втулок установлены внешние обгонные муфты, закрепленные в корпусе станка. Обеспечивается плавное изменение скорости подачи, повышается точность и производительность обработки отверстий. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Мобильный расточной станок, содержащий корпус с фланцем для двигателя вращательного движения, редуктор вращения борштанг, на выходном валу которого выполнены цанговые зажимы и установлены волновые диски прямой и обратной подачи, обращенные торцовыми волновыми поверхностями внутрь корпуса, и редуктор продольной подачи, выходной вал которого выполнен с возможностью соединения с ходовым винтом, отличающийся тем, что он снабжен промежуточной переменно-дискретной передачей, состоящей из маятников прямой и обратной подачи, выполненных в виде втулок с Г-образными толкающими рычагами с роликами на концах и ограничительными рычагами, при этом втулки маятников совмещены с внутренними обгонными муфтами, в которых установлены направляющие втулки с наружными ограничительными буртиками, при этом на внешнем краю упомянутых втулок установлены внешние обгонные муфты, закрепленные в корпусе станка, ролики Г-образных толкающих рычагов соприкасаются с торцовыми волновыми поверхностями волновых дисков, а направляющие втулки выполнены с возможностью их зацепления с входным валом редуктора продольной подачи с шестерней, выполненным с возможностью осевого перемещения, при этом упомянутая шестерня неподвижна в осевом направлении, а вал имеет три положения, первое из которых включает прямую подачу, второе включает обратную подачу, а третье соответствует нейтрали, причем при первом положении входной вал редуктора продольной подачи зацеплен с направляющей втулкой маятника прямой подачи, при втором положении входной вал редуктора продольной подачи зацеплен с направляющей втулкой маятника обратной подачи, а в третьем положении упомянутый вал свободен от зацепления, при этом в корпусе станка установлены два подпружиненных возвратных штока, соприкасающихся с поверхностями ограничительных рычагов со стороны роликов Г-образных толкающих рычагов и две подпружиненных пружинами ручки-ограничителя, выполненные с возможностью упора в них поверхностей ограничительных рычагов со стороны, обратной роликам Г-образных толкающих рычагов, и регулирования погружения роликов упомянутых рычагов во впадины волновых поверхностей волновых дисков.

2. Мобильный расточной станок по п. 1, отличающийся тем, что зацепление втулок маховиков прямой и обратной подачи с входным валом продольной подачи выполнено в виде штифтового соединения, при этом на торцовой поверхности втулок выполнены полукруглые пазы с возможностью их зацепления со штифтами, запрессованными в отверстия на концах входного вала редуктора продольной подачи.

3. Мобильный расточной станок по п. 1, отличающийся тем, что зацепление втулок маховиков прямой и обратной подачи с входным валом продольной подачи выполнено в виде шлицевого соединения, при этом на внешних краях втулок с внутренней стороны выполнены шлицевые пазы, а на концах входного вала редуктора продольной подачи - соответствующие им шлицевые выступы.

4. Мобильный расточной станок по п. 1, отличающийся тем, что редуктор вращения борштанг выполнен с зубчатой винтовой передачей с передаточным отношением 3,2.

5. Мобильный расточной станок по п. 1, отличающийся тем, что редуктор продольной подачи выполнен с зубчатой винтовой передачей с передаточным отношением 2,0.