Устройство для обработки изделий из высокопрочного камня Советский патент 1979 года по МПК B28D1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО КАМНЯ

Изобретение относится к камнеобрабатывающим машинам с термогазодинамическим инструментом и может быть использовано для механизированной обработки блоков (бордюра, накрывочных и облицовочных П.ЛИТ, ступеней и др.) из высокопрочного камня-, например, гранита. Известно устройство для обработки камня термодинамическим инструментом предназначенное для прорезания щелей в массиве горных пород, включающее раму с горизонтальными и вертикальными направлениями, с приводами горизонтальной и вертикальной подачи, ддя перемещения каретки с инструментом относительно массива горных пород 1 . Недостатком известного устройства является его узкая специализация (дл прорезания щелей), сложность его пер базирования из карьера в карьер,, а также отсутствие шумозащитного и пыл влагозащитного покрытия. , Наиболее близким к предложеннсилу изобретению является устройство для обработки изделий из высокопрочного камня, включающее термодинамический инструмент, установленный на каретку с приводами вертикальной и продольно подачи, защитный кожух и транспортное приспособление для подачи обрабатываемого изделия 2. Недостатком известного устройства является его специализация для обработки только торцов изделий, причем для каждого торца служит свой инструмент, полная обработка блока на нем невозможна. Кроме того, известное устройство стационарно и является частью поточной линии для обработки заготовок из высокопрочного камня, а поэтому не обладает мобильностью, которая необходима для использования устройств подобного типа в карьерах и на стройплощадках. Цель изобретения - повышение коэффициента использования инструмента и устройства в целом, Для достижения поставленной цели у устройства для обработки изделий из высокопрочного камня, вк.лючаюшего термогазодинамический инструмент, устано)Етенный на каретку с приводами вертикальной и продольной подачи, защитный кожух и транспортное приспособление для Подачи обрабатываемого изделия, каретка снабжена при.водами поперечной подачи и разворота инструмента в плоскости, перпендикулярной продольной подаче,: причем продольные направляющие каретки и направляющие транспортного приспособления жестко соединены с защитным кожухом, кроме того привод продольной подачи выполнен в виде ходового винта, закрепленного на опорах в защитном кожухе и маточной гайки, установленной на каретке, причем опоры ходового винта снабжены карданами, а маточная гайка соединена с кареткой кардаН ной подвеской. Кроме того, колеса транспортного приспособления выполнены с центральной ребордой, а направляющие снабжен дополнительными участками, соединенными С защитным кожухом шарнирно, причем дополнительные направляющие установлены относительно основных с зазором для- прохода центральной ре борды колеса транспортного приспособ ления. Кроме того, защитный кожух снабже смотровыми люками, выполненными из внутренних легкоразрушаемых и наружных силовых стекол, например, органи ческих, причем площадь легкоразрушае мого стекла перекрыта площадью силового,° Кроме того, вдоль продольных направляющих и стекол установлены воздушные трубопроводы, снабженные сверх звуковыми соплами, например, щелевыми. На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - кинематическая схема; на фиг. 3 - разрез по ходовому винту продольной подачи; на фиг.4 поперечный разрез; на фиг. 5 и б узел сопряжения колеса тележки с направляющими; на фиг. 7 и 8 - узел смотрового люка. Устройство состоит из защитного кожуха 1, внутри которого установлены направляющие 2, служащие д:1ля продольного перемещения каретки 3 с тер моиНСтрументом 4, и направляющие 5, служащие для перемещения транспортно го приспособления (тележки) б с обра батываемой заготовкой 7. Направляющи 2 и 5 скреплены жестко с защитным ко жухом 1 и образуют единую несущую конструкцию. На торцах 8 и 9 кожуха 1 имеются откидные двери 10 и 11 с направляющими 12 и 13, при этом двер ные петли 14 с горизонтальным расположением -осей закреплены в нижней части Проемов 15 и 16 кожуха. Направ ляющие 12 и 13 выполнены с уклоном в наружную сторону, благодаря чему тележка б в исходном и конечном положе ниях опирается на амортизирующие упо ры 17. Необходимый наклон направляющим 12 и 13 придается домкратами 18, например, винтовыми. Направляющие 12 и 13 в районе стыка с направляюши ми 5 выполнены с некоторым перезаходом, обеспечивающим надежное перемещение тележки 6 вдоль всего пути, и образуют параллельные зазоры, служащие для прохода центральной реборды 19 колеса 20 тележки б. При повороте откидных дверей 10 и 11 вокруг петель 14, благодаря наличию зазора, направляющие сврбодно расходятся между собой. Термоинструмент 4 относительно заготовки 7 может перемещаться в трех взаимно перпендикулярных направлениях с поворотом в плоскости, перпендикулярной продольной подаче. Продольное движение термоинструмент получает с кареткой 3, перемещающейся по направляющей 2 при помощи ходового винта 21, получающего вращение от привода 22 с автоматическим . управлением или от рукоятки 23. Концы ходового винта 21 смонтированы на карданах 24 и 25, при этом один из концов 26 установлен в кардане .с возможностью скольжения вдоль оси, другой конец 27 соединен с карданом при помсади штифтов 28. Опорные концы 29 и 30 карданов 24 и 25 устан овлены в опорных узлах 31 и 32, смонтированных на торцах 8 и 9 несущего кожуха 1. Маточная гайка, взаимодействующая с ходовым винтом 21, закреплена на каретке 3 с помощью tfapдaннoй подвески, для чего корпус 33, в который вйtepнyты регулируемые гайки 34, смонтирован в рамке 35 на осях 36, а рамка 35 на осях 37 подвешена на плате 38. Контргайки 39 служат для регулировки зазора между витками ходового винта и маточной гайки, в случае износа нарезки гайки. Такое закрепление ходового винта и маточной гайки обеспечивает плавность хода каретки 3 вдоль направляющих при установке ходового винта с малой точностью или с перекосами. Поперечное движение термоинструмент 4 получает, перемещаясь с кареткой 40 по направляющим 41, при помощи ходового винта 42, смонтированного в опорах 43 и 44 каретки 3, и гайки 45, жестко установленной в каретке 40. Вращение ходового винта осуществляется от привода и через зубчатый регулятор 46, взаимодействующий с ходовым валиком 47 и имеющий свободное перемещение вдоль него. Ходовой валик смонтирован в опорах 48 и 49, расположенных на торцах 8 и 9 кожуха 1. Вертикальное движение термоинструмент 4 получает совместно с кареткой 50, перемещаясь по .направляющим 51, при помощи ходового винта 52, смонтированного в опорах 53 и 54 каретки 40 и гайки 55, жестко соединенной с кареткой 50. Вращение ходового винта осуществляется от привода 22 через

зубчатый редуктор 56, взаимодействующий с ходовым валиком 57 .и имеющим свободное перемещение вдоль него. Ходовой валик 57 смонтирован в опорах 58 и 59 на торцах 8 и 9 кожуха 1,

Поворот термоинструмента в плоскости, перпендикулярной продольному перемещению, осуществляется при помощи валика 60, на котором смонтирована вилка 61 с термоинструментом 1 и шестерня 62, взаимодействуюшая с шестерней 63, установленной на телескопическом валике 64, смонтированном в опорах 65 и 66 каретки 50. Телескопический валик 64 через зубчатьой редуктор 67, свободно перемещающийся вдоль ходового валика 68, установленный в опорах 69 и 70 несущего кожуха 1. Ходовой валик 68 получает движение от привода 22.

В кожухе 1 имеются смотровые люки

71,выполненные в виде жесткой рамы

72,в которой между резиновыми прокладками 73 установлено легкоразрушаемое стекло 74, изготовленное, например, из тонкостенного органического стекла, которое прижато рамкой 75 при помощи гаек 76, навернутысх на концы 77 цилиндров 78. Внутри цилиндров 78 размещена с амортизирующими , пружинами 79 штоки ВО с упорами 81,

на которых при помощи резиновых вту лок 82 шайб 83 и гаек 84 смонтировано силовое стекло 85. Силовое стекло выполнено несколько большей площади, чем разрушаемое, поэтому в случае взрыва внутри кожуха (термоинструмент работает на топливе керасин+кислород) ударная волна будет направлена вдоль стенок кожуха. Амортизаторы служат для гашения части энергии ударной волны, направленной в силовое стекло. Это обеспечивает безопасность работы операторов.

Для защиты стекол и механизмов от пыли, получающейся при-обработке заготовки 7 термогазодинамической струей, устройство оснащено воздушной сверхзвуковой завесой, которая осуществляется при помощи продольных труб 86, оснащенных щелевыми соплами Лаваля 87 Трубы закреплены вдоль продольных направляющих 2 и у стекол 74 с помощью лирок 88 и фланцев 89 на торцах 8 и 9 несущего кожуха 1 и соединены патрубками 90 и 91 с трубопроводом, подающим сжатый воздух от передвижного компрессора (на чертеже не показанСверхзвуковая струя воздушной завесы надежно защищает стекла и механизм от воздействия пыли.

Внутренняя поверхность несущего кожуха 1 обшита звукопоглощающей негорючей изоляцией в виде составной многослойной конструкции, состоящей из паронита, заполненного асбестом.

Управление в автоматическом режиме осуществляется, например, эхо-локационной установкой типа ультразвукового профилемера.

Устройство для обработки изделий из высокопрочного камня работает следующим образом.

Устройство привозят в камнедобывающий карьер, устанавливают на грунт подключают энергопитание (электроэнергию, керосин, кислород, воздух), на одну из откинутых дверей 10 или 11 выкатывают транспортнор приспособление 6 и погружают на него обрабатываемое изделие 7, вкатывают его внутр защитного кожуха. Останов| а и стопорение транспортного приспособления 6 производится автоматически после закрытия одной из откидных дверей при помощи прибора, например, эхо-локационного ультразвукового профилемера (на чертеже не показано).

Термоинструмент 4 включают на дремлющий режим, подводят к обрабатываемому изделию, переводят на рабочий режим и производят обработку изделия. Для перемещения инструмента относительно зафиксированного на тележке 6 изделия служат приводы перемещения и поворота. Продольная подача термоинструмента осуществляется кареткой 3, перемещающейся по направляющим 2 при помощи ходового винта 21. Поперечная подача производится кареткой 40, перемещающейся по направляющим 41 при помощи ходового винта 42, взаимодействующего через шестеренчатый редуктор 43 с ходовым валиком 47. Для вертикальной подачи служит каретка 50, перемещгиощаяся по направляющим 51 при помощи ходового винта 52, взаимодействующего через шестеренчатый редуктор 56 с ходовым валиком 57.Разворот инструмента осуществляется ходовым валиком 68 через зубчатый редуктор 67, взаимодействующийс телескопическим валиком 64,. на котором насажена шестерня 63, вращающая шестерню 62, закрепленную жестко на валике 60, поворачивающим вилку 61 с термоинструментом 4.

Ходовой винт 21 и ходовые валики 47, 57 и 6В получают вращение от привода перемещения 22, который работа ет тибо с автоматич рским управлением - от автоматической системы регулирования, например,- ультразвукового прибора, взаимодействующего с автоматом управления, работающим по заданной програмгле, либо при помощи ручного Управления: { укоятками 23, при этом привод перемещения 22 переключен на оежим ручного управления.

При этом боковые продольные грани изделия обрабатывают с вертикальным расположением инструмента, используя продольную и поперечную подачу инструмента, а верхнюю продольнук грань и торцы с горизонтальным расположением инструмента, используя продольную и вертикальную подачу. При автоматической обработке изделия вся работа ведется по заданной программе. Программа может зависеть либо от необходимых, размеров изделия, либо от чистоты обработки (шероховатости) обрабатываемых поверхностей, , либо при заданном одном - двух размера, например, высоты и ширины, третий размер/ например, длина, может быть любой и зависеть от чистоты поверхнос ти, например, торцов. В случае ручного управления перемещение термоинструмента осуществляется вручную с постоянным наблюдением через смотровые люки 71. По окончании обработки термоинстру мент переводится на дремлющий режим одна из откидных дверей открывается и. транспортное приспособление с готовым изделием выкатывается и разгружаётся. Устройство в целом обладает мобиль ностью и его рабочий орган - термодинамический инструмент, благодаря наличию продольной, поперечной, вертикальной подачи и разворота, имеет во можность, выполнять ряд операций, необходимых и достаточных для обработки изделий, как-то: бордюра, поребриков накрывочных и облицовочных плит, сту пеней и других, благодаря чему сущес венно расширяется область применения устройства. Благодаря особенности выполнения, использование устройства для утилиза ции отходов камня при производстве крупногабаритных блоков непосредстве но в карьерах позволяет резко сократить транспортныерасходы по перевоз ке заготовки.Известно,что при обрабо ке мерных плит из камня в шлам уходи 30-40% от веса изделия. Кроме того, готовые изделия имеют более удобную для транспортировки форму. Устройство может обслужить нескол ко карьеров по мере необходимости. Система управления устройства допускает обслуживание его минимальным числом операторов. Формулаизобретения 1. Устройство для обработки изделий ИЗвысокопрочного камня, включаю щее термогазодинамический инструмент Установленный на каретку с приводами вертикальной и-продольной подачи, защитный кожух и транспортное приспособление для подачи обрабатываемого изделия, отличающееся тем, что, с целью повыаения коэффициента использования инструмента и устройства в целом, каретка снабжена приводами поперечной подачи и разворота инструмента в ПЛО1СКОСТИ, перпендикулярной продольной подаче, причем продольные направляющие каретки и направляющие транспортного приспособления жестко соединены с защитным кожухом. 2.Устройство по П.1, о тли чающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, привод продольной подачи выполнен в виде ходового винта закрепленного на опорах в защитном кожухе и маточной гайки, установленной на каретке, причем опоры ходового винта снабжены карданами, а маточная гайка соединена с кареткой карданной подвеской. 3.Устройство по ПП.1 и 2, о т личающееся тем, что колеса транспортного приспособления выполнены с центральной ребордой, а направляющие снабжены дополнительными участками, соединенными с защитным кожухом шарнирно, причек( дополнительные направляющие установлены относительно основных с зазором для прохода центральной реборды колеса транспортйого приспособления. 4.Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что, с целью обеспечения безопасного обслуживания, защитный кожух снабжен смотровыми люками, выполненными из внутренних легкоразрушаемых и наружных силовых стекол, например, органических, причем площадь легкоразрушающего стекла перекрыта площадью силового. 5.Устройство по пп.1-4, отличающееся тем, ЧТО , с целью защиты механизмов подачи и стекол смотровых люков от воздействия пыли .образующейся при обработке камня, вдоль продольных направляющих и стекол установлены воздушные трубопроводы, снабженные сверхзвуковыми соплами, например, щелевыми. Источники информации, принятые во внимание при -экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 298748, кл. Е 21 С 47/10, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 321399, кл. В 28 D 1/00, 1970,

ж w ss г ff /////

ff

/ 3

VJ % RS;:-/i;iW;;i: i

г

ffS

W

7/7

69 58

Zl.z