Привод волочильного барабана Советский патент 1984 года по МПК B21C1/02 

Изобретение относится к оборудованию для бухтового волочения труб, преимущественно для цветных металлов.

Известен стан бухтового волочения труб, включающий механический привод с вертикальным консольным барабаном, снабженным закрепленными на нем клещами, а также размоточный стол с установленными стационарно на рабочей площадке стана гидроножницами для обрезки закованного конца трубы 1.

Недостатком устройства является. трудоемкость операции обрезки конца бухты.

Известен привод волочильного барабана стана для бухтового волочения труб, содержащего электродвигатель, редуктор с выходным валом и его опорой, на конце которого консольно установлен волочильный барабан, снабженный закрепленными на нем клещами для захвата труб и ножницами для обрезки труб, включающими исполнительный механизм в виде опорного и подвижного ножей, а также приводной механизм ножниц 2.

Недостатком устройства является его сложность и низкая надежность приводного механизма.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повыщение надежности привода.

Поставленная цель достигается тем, что в приводе волочильного барабана стана для бухтового волочения труб, содержащем электродвигатель, редуктор с выходным валом и его опорой, на конце которого консольно, установлен волочильный барабан, снабженный закрепленными на нем клещами, для захвата труб и ножницами для обрезки труб, включающими исполнительный механизм в виде опорного и подвижного ножа, а также приводной механизм ножниц, приводной механизм ножниц выполнен в виде несамотормозящейся винтовой пары, гайка которой установлена подвижной и подпружиненно в осевом направлении и жестко соединена с подвижным ножом, а винт снабжен зафиксированной нашего конце щестерней, находящейся в зацеплении с внещним венцом зубчатого колеса, свободно установленного на шейке опоры выходного вала и выполненного с дополнительным внутренним зубчатым венцом кинематически связанным со стопорной щестерней, вал которой в подщипниках размещен в опоре выходного вала редуктора и связан с этой опорой посредством управляемой фрикционной муфты.

Такое выполнение приводного механизма ножниц обеспечивает упрощение конструкции за счет использования рабочего вращения волочильного барабана для резки трубы перед клещами, а также повышает надежность предлагаемого устройства.

На фиг. 1 изображен привод волочильного барабана, общий вид; на фиг. 2 - принципиальная кинематическая схема

ножниц для обрезки закованного конца трубы; на фиг. 3 - разрез по оси волочильного барабана.

Предлагаемый привод волочильного барабана (фиг. 1) состоит из электродвигателя 1, редуктора 2 верхнего расположения с выходным валом 3, и его опорой 4, на конце которого установлен вертикальный консольный волочильный барабан 5. Редуктор 2 соединен с электродвигателем 1 с помощью коробки скоростей 6 и соединительной муфты 7. На барабане 5 закреплены клещи 8 для захвата труб и установлены ножницы 9 для обрезки трубы 10 перед клещами. Ножницы 9 включают исполнительный механизм 11 в виде

опорного 12 и подвижного 13 ножей, а также приводной механизм 14. Один ,конец трубы 10 закрепляется в клещах 8, другой - находится в волоке 15.

Приводной механизм 11 ножниц (фиг. 2

0 и 3) выполнен в виде несамотормозящейся пары 16 и включает гайку 17 из антифрикционного материала и стальной винт 18. Винтовая пара размещена в кронщтейне 19, закрепленном на барабане 5. Гайка 17 по наружной цилиндрической поверх5 ности сопряжена по круговой расточке с кронщтейном 19 с возможностью осевого перемещения по направляющей щпонке 20 (флг. 3), препятствующей вращению гайки. Гайка поджата к винту пружиной 21. Гайка 17 сопряжена с квадраным хвостовиком 22 подвижного ножа 13, зафиксированного щтифтом 23.

Винт 18 имеет цилиндрический хвостовик 24 с подшипниками качения 25, установленными в другой расточке кронШтейна 19. На конце хвостовика винта закреплена щестерня 26, находящаяся в постоянном зацеплении с внешним венцом 27 зубчатого колеса 28. Колесо 28 свободно установлено на щейке опоры 4 выходного вала 3 с подшипниковой втулкой 29. Ко0 лесо 28 имеет дополнительный внутренний . зубчатый венец 30, кинематически связанный со стопорной шестерней 31. Шестерня 31 закреплена на валу 32 с подшипниками 33, размещенными в кронштейне

j 34 опоры. Вал 32 связан с этой опорой посредством управляемой фрикционной муфты 35 с электромагнитным приводом 36.

Привод волочильного барабана работает следующим образом.

0 Перед началом волочения закованный (заостренный) конец трубы 10, введенной в волоку 15, захватывается клещами 8, после чего включается вращение барабана 5 - от электродвигателя 1 через коробку скоростей 6, муфту 7, редуктора 2,

5 выходной вал 3. При этом труба 10 попадает в зазор между ножами 12 и 13 ножниц 9 и прижимается к оболочке барабана. Фрикционная муфта 35 при этом выключена. Пружина 21 отжимает гайку 17 приводного механизма ножниц 9 в верхнее положение до упора, и винт 18 оказывается лишенным возможности вращения вокруг своей оси. Шестерня 26 и зубчатое колесо 28 не имеют относительного вращения, причем последнее вращается относительно оси опоры 4, с угловой частотой, равной угловой частоте вращения барабана 5. Стопорная щестерня 31 с валом 32 от внутреннего венца 30 получает свободное вращение в подшипниках 33 неподвижного кронштейна 34 опоры 4. После окончания процесса волочения, не выключая вращения барабана, оператор включает электромагнитный привод 36 фрикционной муфты 35. Включение муфты сопровождается плавной остановкой стопорной щестерни 31 и кинематически связанного с ним зубчатого колеса 28. При этом щестерня 26 начинает обкатываться по неподвижному колесу 28, вращаясь вокруг собственной оси.

С такой же частотой вращается вокруг своей оси винт 24. Гайка начинает перемещаться вниз, сжимая пружину 21. Вместе с гайкой перемещается вниз нож 13, производя резку трубы перед клещами. После обрезки бухта падает вниз под действием силы тяжести. До отключения короткое

П

18

время после обрезки происходит проскальзывание фрикционной муфты. При отключении муфты шестерня 31 больше не препятствует вращению колеса 28. Пружина 21 возвращает гайку 17в верхнее положение, что сопровождается холостым поворотом винта 24 и кинематической цепи шестерня 26 - зубчатый венец 27 (колесо 28) зубчатый венец 30 - шестерня 31.

Изобретение наряду с упрощением кон0 струкции и повышением надежности его работы создает предпосылки для роботизации волочильного стана, так как автоматическая резка закованного конца трубы облегчает разработку ориентирующего приспособления для задачи бухты в захваты манипулятора для производства, например, вспомогательных операций при подготовке бухты к дальнейшему волочению. Использование механизма вращения барабана для привода ножниц обеспечивает эффективную модернизацию находящихся в эксплуатации станов бухтового волочения с электромеханическим главным приводом, поскольку не требует подвода энергоносителя к вращающемуся барабануЭкономический эффект только в отрасли

цветной металлургии от внедрения предлагаемого устройства может составить около 30,0 тыс. руб. в год.

Риг.З

ПРИВОД ВОЛОЧИЛЬНОГО БАРАБАНА стана для бухтового волочения труб, содержащий электродвигатель, редуктор с выходным валом и его опорой, на конце которого консольно установлен волочильный барабан, снабженный закрепленными на нем клещами для захвата труб и ножницами для обрезки труб, включающими исполнительный механизм в виде опорного и подвижного ножей, а также приводйой механизм ножниц, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, приводной механизм ножниц выполнен в виде несамотормозящейся винтовой пары, гайка которой .установлена подпружиненно и подвижно в осевом направлении и жестко соединена с подвижным ножом, а винт снабжен зафиксированной на его конце шестерней, находящейся в зацеплении с внещним венцом зубчатого колеса, свободно установленного на щейке опоры выходного вала и выполненного с дополнительным внутрен i ним зубчатым венцом, кинематически связанным со стопорной щестерней, вал ко(Л торой в подшипниках размещен в опоре выходного вала редуктора и связан с этой опорой посредством управляемой фрикционной муфты. to со 4 4;