Устройство для навивки спирали Советский патент 1988 года по МПК B21F3/02 

1 Л ХХ

i922 -If 20 б

(Л

4ib 4iik

О

сл

со

. /

ны между собой посредством храповой обгонной муфты, исключающей возможность вращения барабана с частотой, меньшей частоты вращения планшайбы при любом режиме работы устройства - разгоне, торможении и навивке. И при этом барабан имеет возможность опере- жагацего вращения относительно планшайбы, контролируемого приводным

электродвигателем барабана и вьтол. няющим функцию привода и тормоза барабана за счет снабжения электродвигателя схемой его реверсивного пуска, двигательного, электродинамического и генераторного торможения, электрически связанной со схемой управления электродвигателем планшайбы, 3 ил.

Изобретение относится к иэготов- . лению невращакмцейся спирали неограни ченной длины, которая может быть использована для изготовления свароч ных кабелей и позволяет повысить надежность. Установленные на подшипниках на консольно закрепленной трубе барабан 4 и планшайба 6 соедине-

1

Изобретение относится к изготовлению невращагощейся спирали неограни- чанной длины и может быть использовано в кабельной, машиностроительной и в других отраслях промьшшенности для изготовления, например, сварочных кабелей,тормозных тросиков автомобилей, гибких армированных труб.

Цель изобретения - повьштение на- дежности.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на . 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит раму 1, в которой консольно закреплена труба 2. На трубе 2 на подшипниках 3 качения установлены барабан 4 с навиваемой проволокой 5 и планшайба 6, на кото- рой закреплены механизм 7 формообразования спирали, механизм подачи проволоки с подающим роликом 8 и направляющим элементом 9 для ориентации проволоки 5 на ролик 8, кинематичес- ки связанный через зубчатые шестерни 10-14 с шестерней 15, неподвижно закрепленной на трубе 2. Барабан 4 посредством ременной передачи соеди нен с электродвигателем 16, а план- шайба 6 посредством консольно закрепленного на ней шкива 17 и ременной передачи соединена с ее приводным электродвигателем 18.

Барабан 4 соединен с планшайбой 6 посредством узла, вьшолненного в виде храповой обгонной муфты, включающей выступы 19, равномерно размещенные на боковой поверхности щеки барабана 4, и закрепленную на план- шайбе 6 вилку 20 с осью 21, на которой с возможностью частичного поворота установлен храповик 22, соеди-н ненньй одним концом с основанием вилки 20 через пружину 23, а другим концом контактирующий с выступами 19 барабана 4. В результате исключается возможность вращения барабана 4 с частотой, меньшей частоты вращения планшайбы 6 в любом режиме процесса навивки спирали: при разгоне планшайбы и барабана, при их торможении и при навивке спирали. Для вращения только одного барабана 4 при навивке на него проволоки 5 храповик 22 устанавливают параллельно щекам барабана 4 и планшайбы бив этом положении он удерживается фиксатором 24, закрепленным на планшайбе 6.

Наружная поверхность обода ролика 8 механизма подачи проволоки выполнена с желобом и охватывается ролико- вой цепью 25 с узлом регулирования ее натяжения и тем самым усилия прижатия проволоки 5 к ролику 8.

Корпус механизма 7 формирования спирали выполнен, например, в виде патрона токарного станка, в кулачках 26 которого с возможностью вращения установлены формирующие ролики 26, каждый из которых вьшолнен, например, из двух подшипников качения разного диаметра для фиксации проволоки и установления необходимого шага навивки спирали за счет осевого перемещения формирукицих роликов 27 в кулачках 26.

Между роликом 8 и механизмом формирования спирали установлена на- правлякяцая трубка 28 для исключения изгибания проволоки.

В трубе 2 соосно ее оси на опорах 29 и 30 с возможностью осевого

перемещения установлена оправка 31, коническая часть которой размещена между роликами 27 механизма 7 формирования спирали, а хвостовик оправки 31 установлен в опоре 29 с помощью резьбового соединения и крепится гайкой 32.

Электрическая схема 33 управления эл ктродвигателями 16 и 18 барабана 4 и планшайбы 6 включает в себя цепь реверсивного четырехступенчатого пуска и торможения электродвигателя 16, в качестве которого используется асинхронный электродвигатель с фаз иым ротором, содержащую контактор 34 включения электродвигателя 16 при намотке проволоки на барабан 4 с силовыми эамыкакицими контактами 35, тремя замыкающими блок-контактами 36-38 и двумя размыкаюгцими блок- контактами 39 и 40; контактор 41 - включения электродвигателя 16 при навивке спирали с тремя силовыми контактами 42, тремя эаьажающими блок-контактами 43-45 и двумя размы- какмцими блок-контактами 46 и 47; три контактора 48-50 ускорения с замыкающими силовыми контактами 51-53 в цепи сопротивлений ротора электродви- гателя 16 и блок-контактами замыкающими 54-56 и размыкакяцими 57-59 соответственно; командный пакетный переключатель с контактами 60-64,. три кнопки 65-67 управления; цепи элект родинамического торможения, включающую понижанщий трансформатор 68, выпрямительный мост 69, реле 70 с блок- контактом 71 с вьодержкой времени на размыкание, контактор 72 с замыкаю- щими силовыми контактами 73 и размыкающим .блок-контактом 74.

Цепь управления (четырехступенчатого пуска) электродвигателем 18, в качестве которого также используется асинхрьнньш электродвигатель с фазным ротором, состоящая из контактора 75 с тремя силовыми замыкакщими контактами 76 и двумя замыкающими блок-контактами 77 и 78, трех контакторов 79-81 ускорения с замыкакщими силовыми контактами 82-84 в цепи

Натяжением роликовой цепи 25 с

сопротивлений ротора и блок-контактами замыкающими 85-87 и размыкающи- gg дают необходимое усилие прижатия ми 88-90 соответственно. Для повтор- проволоки 5 к ролику 8. ного включения контактора 79 контактор 81 снабжен дополнительно замыкающим блок-контактом 91.

После этого храповик 22 выводя из зацепления с фиксатором 24 и, вращая вручную планшайбу 6, а вме

Устройство работает следующим образом.

Перед намоткой проволоки 5 на барабан 4 с другого барабана или бухты (не показаны) .храповик 22 устанавливают параллельно щеке барабана 4 и закрепляют его в этом положении фиксатором 24. Затем при замкнутом контакте 60 командного пакетного переключателя кратковременным нажатием кнопки 66 включают контактор 34, который контактами 35 включает обмотку статора электродвигателя 16 на напряжение питающей сети, а блок-контактами 36-38 самоблокируется, включает реле 70, подготавливает цепь включе | ния контакторов 48-50 ускорения и блок-контактами 39 н- 40 размыкает цепь катушек контакторов 41 и 72. Дальнейший разгон в четыре ступени электродвигателя 16 осуществляются включением контактами 61, 63, 64 и 62 переключателя контакторов 48-50 ускорения. По окончании намотки проволоки кратковременным нажатием кнопки 65 отключаются контакторы 34, 48-50 и реле 70, а контактор время размыкания 70 и на протяжении на обмотку статора электродвигателя 16 подается постоянное напряжение от выпрямительного моста 69 через контакты 73. За счет электродинамического торможения электродвигателя 16 барабан 4 останавливается. Затем конец, намотанный на барабан 4 проволоки 5, пропуска- ют через направляющий элемент 9, на« матывают один виток на желоб обода подающего ролика 8 и через направляющую трубку 28 подают в зазор между формирующими роликами 27 и конической частью оправки 31. Этот зазор устанавливают в зависимости от толщи.ны проволоки и диаметра спирали осевым перемещением оправки 31 и радиальным перемещением кулачков 26, а шаг навивки спирали - за счет относительного между собой осевого смещения формирзпощих роликов 27 и кулачках 26.

Натяжением роликовой цепи 25 соз72 включается на контакта 71 реле этого времени

дают необходимое усилие прижатия проволоки 5 к ролику 8.

дают необходимое усилие прижатия проволоки 5 к ролику 8.

После этого храповик 22 выводят из зацепления с фиксатором 24 и, вращая вручную планшайбу 6, а вместе.

с нею и барабан 4, образуют нескрль- ко витков спирали.

Кратковременным нажатием кнопки 67 включают контакторы 4t и 75 и электродвигатели 16 и 18, разгон которых, а также барабан 4 и планшайбы 6 до номинальной частоты вращения осзтцествляется последовательным включением контактами 61, 63, 64 и62 переключателя контакторов 48-50 и .79-81 ускорения. Через шестерни 10- 14, вращающиеся относительно неподвижной шестерни 15, вращение пере- д ается на ролик 8, принудительно подающий проволоку 3 через направляющую трубку 28 в механизм 7 формирования спирали, где формирующие ролики 27 на оправке 31 деформируют проволоку в направлякщую спираль, длина которой может быть ограничена Только объемом проволоки на барабане 4.

Для обеспечения подачи необходимой длины проволоки на образование витков спирали при изменении ее диа- , метра шестерни 10, 11 и ролик 8 выполнены съемными.

В процессе навивки спирали барабан 4 вращается с частотой большей частоты вращения планшайбы, и превышение угла поворота барабана 4 над углом поворота планшайбы 6 за один ее оборот соответствует длине проволоки, снимаемой с барабана и необходимой для образования витка спирали, а при вращении планшайбы с но« минальной частотой частота вращения ротора электродвигателя 16 близка к его синхронной частоте за счет выбора передаточного числа ременной пере дачи, соединяющей его с барабаном 4, который в свою очередь за счет храповой обгонной -муфты не может вращаться медленнее планшайбы 6. При любой интенсивности разгтона барабана 4 и планшайбы б частота, вращения ротора элег тродвигателя 16 близка к синхронной, так как при превышении этой, частоты электродвигатель 16 автоматически переходит в режим генераторного торможения и снижает свою частоту вращения и барабана 4.

Опережающее вращение барабана 4 относительно планшайбы 6 осуществляется за счет поворота выступами 19 храповика 22 на оси 21 по ходу вращения барабана 4 и планшайбы 6 и проскальзывания выстуг1ов 19 по храповику 22.

5

0

0

5

0

Увеличение натяжения проволоки . перед подающим роликом 8 -осуществляют переводом электродвигателя 16 на пониженную частоту вращения путем ввода в цепь его ротора добавочных сопротивлений при отключении любого из контакторов 48-50 ускорения контактами 61-64 переключателя. При этом электродйигатель 18 планшайбы 6 работает с номинальной частотой вращения, а электродвигатель 16 работает в режиме двигательного подторма- живания барабана 4. Такое подтормажи- вание особенно необходимо при уменьшении объема проволоки на барабане.

При остановке устройства для на- в-ивки спирали кратковременным нажатием кнопки 65 отключаются контакторы 41 и 75, контакторы 48-50 и 79-81 ускорения и реле 70, а контактор 72 включается на время размыкания контакта 71 реле 70 и на протяжении этого времени на обмотку статора элект- 5 родвигателя 16 подается постоянное напряжение от вьшрямительного моста 69 через контакты 72. Величину этого постоянного напряжения устанавливают такой, чтобы торможение барабана 4 с полной намоткой проволоки на нем осуществлялось более интенсивно, чем торможение планшайбы 6 при ее свободном выбеге без торможения электродвигателя 18. При торможении барабана 4 с любым объемом проволоки на ; нем синхронно тормозится и связанная с ним через храповую обгонную муфту планшайба 6 за счет ввода в зацепле-м ние одной из выступов 19 с храповиком 22.

По сравнению с устройством-прототипом предложенное устройство для навивки спирали отличается более высокой надежностью в работе при любых условиях протекания процесса навивки спирали. Так, и разгон и торможение барабана с любым объемом проволоки и планшайбы с механизмами подачи проволоки и формирования спирали осуществляются практически синхронно за счет храповой обгонной муфты соеди« няющей барабан с планшайбой, и разгона барабана его приводным электродвигателем, использования электродви- гателя 18 планшайбы в качестве дополнительного привода барабана при его разгоне и использования электродвигателя 16 барабана в качестве тормоза и барабана и планщайбы, в

7

результате чего обеспечивается стабильное натяжение проволоки меткду барабаном и подающим роликом, исключаются возможностью неравномерной подачи проволоки подающим роликом в механизм формирования спирали, нарушения процесса изготовления качественной спирали, затягивания и захлестывания витков проволоки между остальными ее витками на барабане. Выполнение привода и тормоза барабана в виде электродвигателя, снабженного схемой его реверсивного пуска, двигательного, электродинамического и ге нераторного торможения, электрически связанной со схемой управления электродвигателем планшайбы, кроме обеспечения снижения натяжения проволоки между барабаном и подающим роликом и исключение ее запутывания при разгоне барабана за счет вращения его электродвигателем также обеспечивает стабильность натяжения и качественную навивку спирали и за счет перевода электродвигателя на пониженную частоту вращения, особен Ис при уменьшении объема проволоки на барабане, и за счет исключения превьшения частоты вращения барабана сверх установленной путем автоматического перевода электродвигателя 16 в режим генераторного торможения без переключения элементов .

Формула

8 и 3

обретения

5

0

5

0

Устройство для Навивки спирали содержащее барабан для навиваемой проволоки, имеющий привод и тормоз, планшайбу с проводным электродвигателем, размещенные на планшайбе механизм формообразования спирали, механизм подачи проволоки с подающим роликом и направляющим элементом для ориентации проволоки на подающий ролик, кинематически связанный с зубчатым дифферешщалом, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности, устройство дополнительно снабжено узлом для обеспечения кинематической связи барабана и планшайбы, выполненнКм

в виде храповой обгонной муфты, включающей храповые выступы, храповик и фиксатор, из которых храповик и фиксатор размещены на планшайбе и установлены с возможностью взаимодействия, а храповые выступы размещены на барабане, при этом привод и тормоз барабана вьшолнены в виде электродвигателя, снабженного схемой его реверсивного пуска, двигательного, электродинамического и генераторного торможения, электрически связанной со схемай управления приводным электродвигателем планшайбы.

вад

Фие.2

, 11

MH..

W-ftpl

1 -11

7d N

45

n

,

. iU 58 П:T+UJtnxrTH J7 4-4 i.Lf ... 1uq ,-I -1

0

/:

c.

ЛН ..„

i.

7j

0

50i

D

Ж

/

08$

run

T

0

0 У7 Vf IxT

jy

,

0

/:

7j

0

50i

D

08$

run

T

72

0