Устройство для двусторонней гибки труб Советский патент 1993 года по МПК B21D7/02 

Изобретение предназначено для гибки изделий, преимущественнотрубчатых, и может быть использовано в машиностроительных отраслях промышленности.

Известно устройство для гибки П-образ- ных изделий, содержащее смонтированные на основании гибочный шаблон, приводной ползун с прижимом, установленный симметрично относительно шаблоны гибочные ролики с приводными механизмами, каждый из которых включает силовой цилиндр, установленный в наклонных относительно продольной оси ползуна направляющих, и снабженное дополнительными силовыми цилиндрами установленными на основании устройства кронштейнами закрепленным на штоках этих цилиндров.

Устройство обладает громоздкостью, сложностью и невысокой производительностью, поскольку после собственно гибки необходимо производить дополнительные операции (отвод зажимов, отвод роликов, выталкивание изделий), что увеличивает время цикла.

Известен также станок для двусторонней гибки труб, содержащий смонтированные на станке два кинематически связанных гибочных узла, один из которых выполнен подвижным и установлен на ползуне для перемещения вдоль направления подачи заготовки, каждый из гибочных узлов выполнен в виде размещенного на оси приводного через зубчато-реечную передачу шаблона и гибочных роликов., а также механизма зажима трубы на шаблоне, который снабжен связанным с ползуном подвижного гибочного узла устройством для продольного сжатия трубы с узлом фиксации на станине положения зубчатой рейки подвижного гибочного узла. Кинематическая связь межXI ю

XI

ел о XI

со

ду гибочными узлами выполнена в виде дополнительной зубчатой рейки, установленной на ползуне, зубчатая рейка стационарного гибочного узла установлена на станине и выполнена приводной, на станине выполнены направляющие дли зубчатых реек, ось шаблона стационарного гибочного узла выполнена в виде вала шестерни, взаимодействующей с приводной и дополнительной зубчатыми рейками, а фиксирующие элементы узла фиксации положения зубчатой рейки подвижного гибочного узла установлены с возможностью жесткого их соединения с упомянутой зубчатой рейкой. Этот станок более производителен и производит более качественную гибку, но не предназначен для групповой гибки, что ограничивает его производительность.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, сокращение цикла гибки, повышение производительности процесса и повышение его качества.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для двусторонней гибки труб, содержащем два смонтированные на раме кинематически связанных между собой гибочных узла, которые выполнены в виде вала, установленного в раме с возможностью вращения, концентрично, относительно вала и неподвижно на раме установлен шаблонный ролик с секторным зубчатым колесом, а с двух сторон ролика на вал жестко устанавливаются планки, в которые с возможностью вращения монтируются шейки оси со свободно установленными на оси гибочным роликом и жестко зафиксированным зубчатым колесом, входящим в зацепление с зубчатым колесом шаблонного ролика, и механизм фиксации и выталкивания труб, ось гибочного ролика выполнена с эксцентричными шейками, а числа зубьев зубчатых колес относятся как

90 - а , ,.,. 130 д (гДе а Угол прогиба труб), причем

механизм фиксации и выталкивания труб обеспечивает прогиб, при котором напряжения не превышают пределов упругости материала труб, а шаблонные и гибочные ролики выполнены многоручьевыми.

На фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 - план его, на фиг.З и 4 - элементы конструкции, на фиг.5 и б - позиции механизма фиксации и выталкивания, на фиг.7 - стадии гибки.

Устройство состоит из следующих основных частей, На раме 1 в подшипниках 2 установлены два вертикальных вала 3, на которых свободно установлены шаблонные многоручьевые ролики 4 (количество ручьев

соответствует количеству одновременно подвергаемых гибке труб). По образующей шаблонного ролика 4 выполнен паз 5, в который заходит шпонка 6, установленная на

кронштейне 7, монтируемом на раме 1. На валу 3 под шаблонным роликом 4 концентрично оси вала 3 установлено зубчатое колесо 8, жестко фиксируемое кронштейном 9, закрепленном на раме 1. На шейках вала 3

0 жестко зафиксированы планки 10, причем в планках 10 установлены с возможностью вращения шейки оси 11 гибочного ролика 12, на нижней шейке оси которой жестко установлено зубчатое колесо 13, входящее в

5 зацепление с зубчатым колесом 8. Шейки оси 11 ролика, 12 выполнены сооеными, а их ось имеет эксцентриситет е по отношению к оси симметрии ролика 12. На внешней поверхности этого ролика выполнены ручь0 евые канавки по количеству и форме одинаковые с канавками на шаблонном ролике 4. Под верхней плитой рамы 1 на валах 3 жестко зафиксированы диски 14 с торцовыми пазами 15, внутри .которых на осях 16 по5 движно установлены ролики 17, соединенные со штоками 18 пневмоцилиндров 19, а под нижней плитой рамы 1 на консолях валов 3 жестко установлены диски 20, связанные соединительной тягой 21. Концы тяги

0 21 присоединяются к дискам 20 посредством осей 22, причем место расположения оси 22 на одном из дисков представляет собой зеркальное отражение ее места крепления на другом.

5Посередине между парами роликов 4 и 12 установлен узел для фиксации и выталкивания труб, состоящий из пневмоцилиндра 23, на штоке 24 которого жестко закреплена плита 25 и с возможностью перемещения

0 вдоль оси штока - кронштейн 26, прижимаемый к ступице плиты 25 пружиной 27.

На передней стенке плиты 25 выполнены ребра 28, расположение которых соответствует расположению ручьевых канавок

5 на шаблонных и гибочных роликах, на задней стенке плиты 25, в нижней части, на кронштейнах 29 установлены ролики 30, перемещающиеся по пазам 31, выполненным в верхней плите рамы 1, а посередине верх0 ней стенки шарнирно закреплен рычаг 32, второй конец которого шарнирно закреплен на защелке, и верхняя часть ее, опять же шарнирно, соединена рычагом 34 с верхней стенкой кронштейна 26. Откидная планка 35

5 имеет Г-образну.ю форму, перевернутую вниз и шарнирно с помощью тяги 36 соединена с передней стенкой плиты 25. На плите рамы 1 размещены также упор 37, воздействующий на откидную планку 35, упор 38- на плиту 25, упор 39 - на кронштейн 26 и упор

40 - для фиксации положения труб. Кроме того, на раме 1 устанавливается бункер с питателем 41 и толкатель 42. Устройство работает циклически. Цикл работы начинается с момента когда из бункера 41 в его питатель подается (любым известным способом) партия труб (количество трубок равно количеству ручьев на шаблонном и гибочном роликах) и толкателем 42 перемещается до упора 40. При этом узел фиксации и сталкивания занимает положение, показанное на фиг.5 позиция 1: откидная планка 35, дойдя до упора 37 занимает горизонтальное положение, а передняя плита 25 окажется в положении, при котором зазоры между ребрами на ее передней стенке совпадут с ручьевыми канавками на шаблонных 4 и гибочных 12 роликах. Вследствие этого трубы, пройдя ручьевую канавку ближней к толкателю пары роликов, попадают в зазор между ребрами и перемещаясь по ребрам, как по направляющим, доходят до второй пары роликов, проходят ручьевую канавку этой пары и упираются в стенку упора 40 (фиг.7 стадия I). После этого пнев- моцилиндр 23 втягивает шток 24, перемещая жестко соединенную с ним плиту 25 до упора 38. При этом движении откидная планка 35, пройдя по упору 37, поднимается в вертикальное положение, а плита 25 приблизится к кронштейну 26, вследствие чего защелка 33 придет из наклонного в вертикальное положение и зацепит за выступ откидную планку 35. Двигаясь далее в таком положении, откидная планка 35 войдет в соприкосновение с трубами и прогнет их, причем упоры 38 установлены так, что прогиб не будет вызывать напряжений, превышающих предела упругости материала труб (фиг.7 стадия II). Затем включаются пневмо- цилиндры 19 и втягивают штоки 18 внутрь, Диски 14 поворачиваются, что вызывает поворот валов 3 и соответственно планок 10 вокруг оси валов 3. Поскольку при этом повороте зубчатое колесо 13 обкатывается по .зубчатому колесу 8, то гибочный ролик 12 будет поворачиваться вокруг собственной оси и, вследствие того, что шейки оси 11 выполнены эксцентричными, то расстояние между шаблонным и гибочным роликами будет меняться: в момент заправки трубок в ручьевую канавку оно максимально (фиг.7 стадия I и II), при дальнейшем движении оно уменьшается до минимального (фиг.7 стадия III, VI), а затем вновь возрастает до максимального (фиг.7 стадия V). Такое изменение зазора происходит ввиду того, что при повороте вала 3 на угол 90°-« , ось 11 гибочного ролика 12 сделает поворот вокруг

собственной оси на угол 180°- ее . что обеспечивается определенным соотношением чисел зубьев зубчатых колес 8 и 13 (где а -угол, определяемый упругостью материала труб и расстоянием между валами 3). Соединительная тяга 21 обеспечит синхронность работы обоих гибочных узлов. После достижения поворота валов 3 в положение (фиг.7 стадия V) включается пневмоцилиндр

23 и выдвигает шток 24. При этом движении штока 24 сначала выйдет из соприкосновения с трубами откидная планка 35, прогиб труб за счет сил упругости исчезает и концы труб окажутся загнутыми точно на необходимый угол (в нашем случае - 90°) (фиг.7 стадия VI). Затем при дальнейшем движении кронштейн 26 дойдет до упора 39, расстояние между плитой 25 и кронштейном 26 будет увеличиваться, защелка 33 раскроется, а откидная плзнка 35, сойдя с упора 37, примет горизонтальное положение (т.е. позиция f на фиг.5) и продолжая движение, передняя плита 25 соприкоснется с трубами и начнет выталкивать их из ручьевых канавок.

Трубы по откидной планке, занявшей в конце хода пневмоцилиндра 23 уже наклонное положение (фиг.6 позиция 3) попадают в сборный бункер (на фиг. не показан), а пневмоцилиндр 23 совершит обратный ход

до позиции 1 фиг.5. Включаются пневмоци- линдры 19.и возвращают штоки 18, диски 14, валы 3 и планки 10 с гибочными роликами 12 в исходное состояние. Цикл закончен.

Выполнение оси гибочного ролика с

эксцентричными шейками приводит к образованию изменяющегося зазора между гибочными шаблонным роликами, причем так, что в момент загрузки и выгрузки изделий расстояние между ними максимально, а в

зоне активной гибки минимально, что обеспечивает следующие преимущества:

а) свободную загрузку труб и свободную их выгрузку, что обеспечивается простым возвратно-поступательным движением толкателя 42 и плиты 25 и не требует операций, связанных с отводом гибочных или шаблонных роликов, вследствие чего сокращается цикл гибки и возрастает производительность процесса;

б) наличие зазора между шаблонными и гибочными роликами при загрузке и выгрузке предохраняет от нанесения царапин и других следов на поверхности труб, что повышает качество гибки;

в) поскольку в зоне активной гибки ру- чей, образованный канавками шаблонного и гибочного роликов соответствует по форме и размерам изгибаемой трубы, то процесс происходит без овализации, что также повышает качество гибки.

Кроме того, обеспечение прогиба труб посредством планки 35 вызывает плотное .прилегание труб к планкам, что в совокупности с .наличием соединительной тяги 21, сохраняющей синхронность гибки с обеих сторон, предохранит от перетягивания труб в ту или иную сторону.

В результате всего этого устройство обеспечит более производительный технологический процесс и более высокое качество гибки.

Внедрение предполагаемого изобретения позволит получить годовой экономический эффект 160 тыс. рублей.

Использование: в машиностроительной отрасли. Сущность изобретения: устройство содержит два кинематически связанных между собой гибочных узла, каждый из которых содержит шаблонный ролик с сектор; ным зубчатым колесом с одной стороны, установленные на валах планки, в которые с возможностью вращения монтируются шейки осей со свободно установленным на оси гибочным роликом и жестко зафиксированным зубчатым колесом, входящим в зацепление с зубчатым колесом шаблонного ролика, а также механизм фиксации и выталкивания труб. Каждая ось гибочного ролика выполнена с эксцентричными шейками, а число зубьев зубчатых колес соотносится 90-«/180-а , где a - угол упругого прогиба труб, обеспечиваемый механизмом фиксации и выталкивания труб. Шаблонные и гибочные ролики выполнены многоручьевыми. 1 з.п.ф-лы, 7 ил. ел с

Формула изобретения 1.Устройство.для двусторонней гибки труб, содержащее смонтированные на раме два кинематически связанных между собой гибочных узла, каждый из гибочных узлов выполнен в виде вала, установленного в раме с возможностью вращения, концентрич- но относительно вала и неподвижно на раме установленного шаблонного ролика с секторным зубчатым колесом, планок, жестко установленных на валу с двух сторон ролика, в которых с возможностью вращения смонтированы шейки оси со свободно установленным на оси гибочным роликом и жестко зафиксированным зубчатым колесом,

входящим в зацепление с зубчатым колесом шаблонного ролика, а также механизма фиксации и выталкивания труб, отличающ е е- с я тем, что ось гибочного ролика выполнена

с эксцентричными шейками, механизм фиксации и выталкивания труб выполнен с возможностью дополнительного перемещения при фиксации для обеспечения упругого прогиба труб, а число зубьев зубчатых колес

соотносится как (90°-«}/(180°-«) , где а - угол упругого прогиба труб.

.

Vuif

9k 4

F-E

Фиг. 5

: JL