Устройство для разрезки сортового проката Советский патент 1993 года по МПК B23D23/00 

Изобретение относится к металлургическому оборудования, а точнее - к режущим устройствам, ножницам и штампам для раз- Деления прокатанного металла на части.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства и номенклатуры (сортамента) разрезаемых заготовок, а также повышение производительности и качества получаемых изделий..:

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, горизонтальный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.2; на фиг.4 - вид В на фиг.2; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1 (показано соединение ползуна с эксцентриковыми валами); на фиг.б - разрез Д-Д на фиг.1 (показано крепление ножей); на фиг,7- относительное расположение эксцентриковой втулки и основного эксцентрикового вала при нулевом смещении подшипника ползуна; на фиг.8 - тоже, для промежуточной величины смещения подшипника ползуна; на фиг.9 - то же, при наибольшем смещении подшипника ползуна; на фиг. 10 - схема перемещения шарниров ползуна и подвижного ножа при вращении основного эксцентрикового вала; на фиг. 11 - то же, при повороте дополнительного эксцентрикового вала.

Устройство для разрезки сортового проката содержит станину 1 с неподвижным ножом 2, который выполнен в виде втулки, установленной в расточке 3 станины и закрепленной полой гайкой 4. Ползун 5 имеет

00

О

О

о

о

СА)

центральную расточку 6, в которой расположен подвижный нож 7, выполненный в виде втулки. При этом ползун смонтирован в вертикальном пазу станины и кинематически связан с приводом его перемещения, выполненным в виде гидроцилиндра 8. По- нож также кинематически связан с другим, регулируемым приводом 9, смонтированным на раме 10. Устройство снабжено основным эксцентриковым валом 11с цапфами 12 и двумя эксцентриковыми втулками 13. При этом на конце ползуна, выполненного в виде балки, в расточке на подшипнике 14 установлен основной эксцентриковый вал с возможностью свободного вращения. На цапфах основного эксцентрикового вала на подшипниках 15 расположены эксцентриковые втулки, которые своими наружными поверхностями посредством подшипников 1 б смонтированы в горизонтальных расточках станины. Привод 9 перемещения пгодвижного ножа выполнен регулируемым и содержит электродвигатель 17, соединенный с вал-шестерней 18, которая посредством цилиндрического зацепления связана с солнечной шестерней 19 конического дифференциала 20. Водило 21 дифференциала снабжено приводом его поворота, выполненным в виде гидроцилиндра 22, который закреплен в подшип- -никовых опорах 23 на раме 10 и через шток 24 шарнирно соединен с рычагом 25, насаженным на консольную часть водила. При этом вторая солнечная шестерня 26 соединена с основным эксцентриковым валом 11 посредством карданного вала 27. Солнечные шестерни 19 и 26 связаны между собой через две сателлитные шестерни 28, смонтированные в водиле дифференциала. Одновременно вал-шестерня 18, связанная с электродвигателем 17, находится в зацеплении с зубчатым колесом 29, насажденным на вал 30. Этот вал через промежуточный вал 31 связан с приводным валом 32 и его шестерни 33, которые соединены зубчатым зацеплением с эксцентриковыми втулками 13, Устройство также снабжено дополнительным эксцентриковым валом 34 с цапфами 35 и 36, который на подшипниках 37 смонтирован в горизонтальных расточках станины 1. При этом на удлиненном конце цапфы 35 закреплен рычаг 38, который шар- нирно соединен со штоком 39 гидроцилиндра 8, установленного в подшипниковых опорах 40 на раме 10. Посредством подшипника 41 на дополнительном эксцентриковом валу установлена тяга 42, верхний конец которой посредством оси 43 шарнирно соединен со вторым концом ползуна 5. На станине 1 болтами закреплен кронштейн

44, который контактирует с выступающей частью ползуна 5, воспринимая осевую тех- нологическую нагрузку.

Устройство для разрезки сортового проката работает следующим образом.

Для разрезки на части заготовку из сортового проката размещают со стороны полой гайки 4 в отверстиях втулочных ножей 2 и 7, когда их геометрические оси I-I и II-II

совмещены на одной линии. Этому начальному положению подвижного ножа 7 соответствует расположение ползуна 5, представленное на фиг.1 и фиг.6, а взаимное положение эксцентриковых втулок 13 и

подшипника 1.4 ползуна должно соответствовать фиг.7..

Разрезку проката можно производить при работе устройства в одном из трех режимов; 1) путем вращения только основного

эксцентрикового вала; 2) путем поворота только дополнительного эксцентрикового вала; 3) путем совместного вращения основного и дополнительного эксцентриковых валов.

1, в первом режиме резания работает электродвигатель 17 и гидроцилиндр 22 регулируемого привода 9. При этом двигатель вращает вал-шестерню 18, которая последовательно передает вращение зубчатому колесу 29, валу 30, промежуточному валу 31 и валу 32 с шестернями 33. Последние через зубчатое зацепление вращают эксцентриковые втулки 13. Одновременно, вал-шестерня 18 вращает солнечную шестерню 19

дифференциала 20 и через сателлитные ше- стерни 28 вращает вторую солнечную шестерню 26, которая через карданный вал 27 передает вращение основному эксцентриковому вал 11,

В регулируемом приводе 9 зубчатые передачи выполнены так, что эксцентриковые втулки 13 и основной эксцентриковый вал 11 вращаются с одинаковой скорость и в одном .направлении, то есть как единое целое,

(фиг.7).

Резание проката производят путем подачи масла в нижнюю полость гидроцилиндра 22. При этом шток 24 выдвигается из

гидроцилиндра и поворачивает рычаг 25 в верхнее положение - на угол . Одновременно на угол поворачивается водило 21 дифференциала, в результате чего солнечная шестерня 26 поворачивается на

угол 2 /Змакс относительно первой солнечной шестерни 19, Через карданный вал 27 рассогласование в первоначальное (фиг.7) взаимное расположение втулок 13 и вала 11--12 с подшипником 14 вносится путем их

относительного разворота на.угол «макс 2 Диакс (фиг.9).

На фиг.7, 8 и 9 показаны некоторые фиксированные положения втулок 13 и вала 11- 12 в процессе их вращения. При « «мин 0 (шток 24 втянут в гидроцилиндр 22) ось вращения С подшипника 14 совпадает с осью вращения М подшипника 16, а их относительное смещение равно Emin О (см,фиг.7). При промежуточном значении угла а (шток 24 выдвинут из .гидроцилиндра 22 частично - не на всю величину хода) ось С подшипника 14 не совпадает с осью М подшипника 16, а их относительное смещение (расстояние между осями) равно Е 2 Л.sin а/2 (фиг,8). При наибольшем значении угла а «макс 180° (шток 24 полностью выдвинут из гидроцилиндра 22) величина относительного смещения осей С и М принимает наибольшее значение Emax

2 A.sin -%- 2А(фиг,9). Здесь А- величина эксцентричного смещения оси К цапфы 12 относительно оси С подшипника 14 у вала 11 и смещение оси К расточки под подшипник 15 относительно оси М подшипника 16 у втулки 13; а угол между двумя плоскостями, пересекающимися на оси К и проходящих одна через ось С, а другая - через ось М. На фиг. 10 изображена траектория 1,..8° перемещения оси С подшипника 14 при вращении вала 11-12 (от двигателя 17) и соответственно траектория 1...8 перемещения оси II-II подвижного ножа 7 (при фиксированном значении угла «).

Таким образом, при плавном выдвижении штока 24 из гидроцилиндра 22 происходит плавное увеличение смещения Е оси С подшипника 14 (крепящего ползун 5) относительно оси М подшипника .установленного в станине 1. В результате ось С описывает некоторую спираль вокруг оси М (подобную спирали Архимеда), при этом ось II-II подвижного ножа 7, при его планетарном движении, также описывает некоторую спираль вокруг оси I-I неподвижного ножа 2. Увеличение расстояния между осями I-I и IHI ножей 2 и 7 производится до того момента, пока не произойдет разделение заготовки на части. Таким образрм выполняется кольцевой рез путем плавного увеличения величины надреза (смещения) по периметру поперечного сечения заготовки.

После разрезки заготовки шток 24 втягивается в гидроцилиндр 22 и подвижный нож 7 возвращается в свое начальное положение до совмещения оси II-II с осью I-I неподвижного ножа 2. Затем разрезанные

части заготовки извлекаются из зоны ножей.

2. Во втором режиме резания работает

гидроцилиндр 8, При этом начальное поло5 жение штока 39 в гидроцилиндре показано

на фиг.4, при котором рычаг 38 находится в

вертикальном положении, а оси I--I и II-II

ножей 2 и 7 совмещены на одной линии.

Односторонний реэ заготовки ироизво0 дят путем подачи масла в правую полость гидроцилиндра 8 и втягивания в него штока 39 (фиг.4). При этом рычаг 38 и дополнительный эксцентриковый вал 34 поворачиваются на угол р, а тяга.42 с шарнирной

5 осью 43 ползуна 5 опускается вниз. В результате геометрическая ось Р эксцентрикового вала опускается в положение PL a ось R шарнира ползуна опускается в положение RI на величину Hi e.sin pi ( е 0 величина эксцентричного смещения цапф 35-36 относительно вала 34). Таким образом, благодаря перемещению ползуна 5 опускается вниз подвижный нож 7 относительно неподвижного ножа 2 - в положение

5 От из положения О (фиг.11). В результате происходит разделение заготовки на части.

Двусторонний рез заготовки производят путем подачи масла в левую полость

0 гидроцилиндра 8 и выдвижения из него штока 39 (фиг,4). При этом рычаг 38 и вал 34 поворачиваются на угол да, геометрическая ось Р эксцентрикового вала поднимается в положение Ра, а ось R шарнира

.5 ползуна поднимается в положение R на величину На e.sin -(pi; Благодаря этому подвижный нож 7 поднимается вверх относительно неподвижного ножа 2 - в положение Оа из положения О (см.фиг.11). Таким

0 образом производят надрез заготовки, не разделяя ее на части за счет малой величины перемещения 0-02.

Затем масло подают в правую полость гидроцилиндра 8 и шток 39 полностью втя5 гивается, поворачивая рычаг 38 в крайнее левое положение, на угол да + р (см.фиг.4). В результате подвижный нож опускается вниз в положение От из положения Оа (фиг.11), производя окончательное разделе0 ние заготовки на части. При этом устройство отрегулировано таким образом, что вы пол- . няется неравенство перемещений подвижного ножа 7 относительно неподвижного ножа; при котором На Hi e.sin .

5 3. В третьем режиме резания работают электродвигатель 17 и гидроцилиндр 22 регулируемого привода 9, а также гидроцилиндр 8. В этом случае разрезка заготовки производится в первом режиме кольцевой

резки при одновременном подъеме центра О планетарного движения ножа 7 по траектории Г...8(фиг. 10) вверх до положения Оа, а затем опускания до положения Oi (фиг. 11), Таким образом, разделение заго- товки на части производят путем кольцевой резки с наложением на нее двусторонней резки, описанных выше в п.1 и 2.

Предлагаемое устройство позволяет производить разрезку сортового проката различного профиля: круглого квадратного м другого поперечного сечения. Устройство позволяет резать заготовки из стале й различных марок; .из их сплавов, а также из цветных металлов как в холодном, так и в нагретом состоянии, Конструкция устройства позволяет повысить качество реза, а также производительность. -. Формула изобретения 1. Устройство для разрезки сортового проката, содержащее станину с неподвижным ножом, ползун с приводом его перемещения и подвижный нож с приводом,его перемещения, смонтированный в ползуне, обличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и номенклатуры разрезаемых заготовок, повышения производительности и качества получаемых изделий, оно снабжено основным и дополнительным эксцентриковыми валами с цапфами и эксцентриковыми втулками, ползун выполнен в виде балки, на одном конце которой установлен с возможностью свободного вращения основной эксцентриковый вал, на цапфах которого в расточках станины смонтированы эксцентриковые втулки, при этом привод переме-. щения подвижного ножа выполнен регулируемым и кинематически связан с осевым эксцентриковым валом и эксцентриковыми втулками, а ползун связан с приводом его перемещения посредством дополнительного эксцентрикового вала, цапфы которого расположены в расточках станины,

2, Устройство по п.1,отличающееся тем, что регулируемый привод выполнен в виде электродвигателя и дифференциала с приводом поворота, при этом дифференциал кинематически связан с электродвигателем, основным.эксцентриковым валом и эксцентриковыми втулками.

Использование: обработка металлов давлением, металлургическое обс рудова- ние, режущие устройства для разделения проката на части. Сущность изобретения: устройство содержит станину с неподвижным ножом. Подвижный нож с приводом его перемещения смонтирован в приводном ползуне. Последний выполнен в виде балки. На одном конце балки установлен с возможностью свободного вращения основной эксцентриковый вал. На цапфах этого вала в расточках станины смонтированы эксцентриковые втулки. Привод перемещения подвижного ножа выполнен регулируемым в виде электродвигателя и дифференциала с. приводом поворота. Дифференциал кинематически связан с электродвигателем, ос- нрвным эксцентриковым валом и эксцентриковыми втулками. Ползун связан с приводом его перемещения посредством дополнительного эксцентрикового вала, цапфа которого расположен в расточках станины. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. с е

47tO 9 29 iS 30 31

Щ ЖXL. к-г

Вид В