Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для подачи труб на токарный трубонарезной станок

Изобретение относится к механизации машиностроения, а именно к устройствам для подачи труб на токарный трубонарезной станок.

Известно устройство для подачи труб, содержащее устройство подачи и вывода труб (патент RU № 48841, МПК В23В 5/08, В23Q 11/00, опубл. 10.11.2005 в бюл. № 31). Устройство для подачи труб выполнено в виде ряда попеременно чередующихся технологических стоек и установленных на дополнительном основании, сопряженном с основной станиной станка, на которых поочередно установлены поддерживающие и подающие ролики, снабженные механизмами подъема, причем подающие ролики снабжены автономными приводами в виде мотор-редукторов. Механизмы подъема поддерживающих и подающих роликов выполнены на основе гидроцилиндров. Для эвакуации отрезанного участка трубы предусмотрена технологическая стойка с закрепленным на ней отводным лотком, имеющим резиновое покрытие для смягчения удара отрезаемого участка по отводному лотку.

Недостатками данного устройства являются:

- сложность конструкции, связанная с большим количеством точно подгоняемых деталей;

- применение гидроцилиндров также усложняет конструкцию и требует дополнительных затрат на электроэнергию для обеспечения работы устройства;

- наличие поочередно установленных стоек с поддерживающими и подающими роликами, снабженными механизмами подъема, усложняют конструкцию устройства;

- потеря времени на перемещение труб из токарного цеха на склад и обратно за счет размещения у торца трубонарезного станка устройства для подачи труб, занимающего значительную часть рабочего пространства токарного цеха, ограничивающего производственные возможности и влияет на производительность устройства.

Известно устройство для подачи труб, включающее рольганг, состоящий из рамы, на которой установлены сдвоенные приводные конические ролики. Ролики вращаются с помощью цепных передач от электропривода. Люнеты с холостыми роликами при перемещении тяги, соединённой со штоком пневмоцилиндра, поворачиваются и приподнимают трубу над приводными роликами во время обработки (http://www.hna.ru/articles/automate/381.pub).

Недостатком устройства является сложность конструкции. Также, учитывая то, что токарный станок работает не круглосуточно применение цепных передач от электропривода и пневмоцилиндра, который требует подачи сжатого воздуха от компрессора или другого источника, приводит к удорожанию конструкции.

Известно устройство для подачи труб к трубонарезному станку, включающее подающий рольганг и механизм подъема подающего рольганга (а. с. № 863205, МПК В23D 33/02, опубл. 15.09.1981).

Механизм подъема подающего рольганга снабжен блоками, а их смежные клинья, обращенные один к другому, соединены между собой дополнительной жесткой тягой, при этом крайние клинья механизмов подъема связаны с приводом посредством гибких тяг, охватывающих указанные блоки, а клиновые поверхности клиньев расположены в параллельных плоскостях. Устройство содержит подающий рольганг и приемный рольганг, установленные на клинорычажных механизмах, связанных между собой жесткими тягами, а с приводом подъема, например, гидроцилиндром, гибкими тягами, охватывающими блоки, для регулировки длины тяг предусмотрены винтовые натяжные устройства. Контроль высоты подъема рольгангов осуществляется по указателю диаметра обрабатываемой трубы.

Недостатками устройства являются:

- сложность конструкции в cвязи с применением привода подъема, который работает от гидроцилиндра, требующего дополнительных затрат на электроэнергию для обеспечения работы устройства и периодического технического обслуживания;

- потеря времени на перемещение труб со склада в токарный цех и обратно за счет размещения у торца станка подающего рольганга для подачи труб, занимающего значительную часть рабочего пространства токарного цеха, ограничивающего производственные возможности и влияющего на производительность токарного цеха;

- жесткая, без амортизирующих элементов, установка роликов подающего рольганга, снижает долговечность устройства;

- отсутствие механизма, позволяющего поштучно направлять трубы на подающий рольганг.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для подачи труб к станку, содержащее подающий рольганг, смонтированный на раме, механизм подъема роликов, стеллаж с механизмом поштучной подачи труб с упорами (а. с. № 1031655, МПК В23D 33/02, опубл. 30.07.1983).

Подающий рольганг снабжен механизмом подъема роликов, выполненных в виде подвижных клиньев, направляющими штангами, шарнирно соединенными с рольгангом, втулками, охватывающими направляющие штанги и смонтированными на раме, и двуплечими рычагами, шарнирно смонтированными на осях крепления направляющих штанг, при этом одно из плеч каждого двуплечего рычага снабжено роликом, установленным с возможностью взаимодействия с соответствующим клином механизма подъема роликов рольганга, а другое плечо каждого рычага подпружинено относительно рольганга. Механизм поштучной передачи труб снабжен передвижными упорами с приводом, выполненным в виде кривошипов по числу передвижных упоров, смонтированных на приводном валу, и серег, связывающих кривошипы с соответствующими упорами.

Недостатками устройства являются:

- сложность конструкции устройства, обусловленная наличием передвижных упоров с приводом, выполненным в виде кривошипов по числу передвижных упоров, смонтированных на валу, требующих техническое обслуживание, ремонт, что соответственно влечет за собой высокую стоимость производства;

- применение привода для управления передвижными упорами, требует дополнительных затрат на электроэнергию для обеспечения работы;

- перемещение и загрузка труб большой длины со склада в токарный цех и обратно требует дополнительные грузоподъемные средства (мостовые и козловые краны и пр.), размещение у торца станка подающего рольганга для подачи труб все это требует дополнительных производственных площадей, трудозатрат, ограничивает производственные возможности и, в конечном счете, влияет на производительность токарного цеха;

- жесткий, без амортизирующих элементов, механизм поштучной подачи труб на подающий рольганг, приводит к повреждению труб.

Технической задачей является усовершенствование известных устройств для подачи труб на токарный трубонарезной станок за счет создания простого и надежного, высокопроизводительного устройства, не требующего больших затрат на производство работ и обслуживание устройства.

Техническая задача решается устройством для подачи труб на токарный трубонарезной станок, содержащим смонтированный на раме подающий рольганг, механизм подъема рольганга и накопительный стеллаж с механизмом поштучной подачи труб на рольганг, при этом упомянутый механизм выполнен с ограничителем в виде упоров.

Новым является то, что подающий рольганг выполнен из двух соединенных между собой металлических балок, на которых закреплены конические ролики для перемещения трубы на станок, при этом механизм подъема рольганга выполнен в виде установленного в нижней части рольганга механического цилиндра, связанного со штурвалом, обеспечивающим регулируемую высоту подъема рольганга, а упомянутый накопительный стеллаж выполнен с наклоном в сторону подающего рольганга и снабжен роликами, причем упомянутый ограничитель выполнен из двух рядов упоров, покрытых мягким неметаллическим материалом, установленных с возможностью поочередного синхронного подъема и опускания упомянутых рядов относительно уровня упомянутого стеллажа с помощью педали, расположенной под стеллажом, с обеспечением поштучной подачи труб на подающий рольганг, при этом на дополнительном основании, связанным с подающим рольгангом и выполненным с возможностью сопряжения со станиной упомянутого станка, установлен центратор, выполненный в виде ролика для подачи трубы с механизмом его подъема.

На фиг. 1 изображено устройство для подачи труб на токарный трубонарезной станок, общий вид.

Устройство для подачи труб на токарный трубонарезной станок 1 включает подающий рольганг 2, смонтированный на раме 3, выполненный из двух соединенных металлических балок на которых закреплены конические ролики 4. В нижней части подающего рольганга 2 установлен механизм подъема рольганга – механический цилиндр 5, обеспечивающий подъем подающего рольганга и связанный со штурвалом 6, регулирующим высоту подачи, подающий рольганг 2 размещен между накопительными стеллажами, обеспечивающими подачу 7 труб на подающий рольганг и хранение 8 труб после обработки. Накопительный стеллаж с механизмом поштучной подачи труб выполнен с уклоном и снабжен роликами 9, а ограничитель выполнен из двух рядов упоров 10, покрытых мягким неметаллическим материалом, обеспечивающих подачу труб на подающий рольганг. Данные упоры работают от педали 11, установленной снизу под стеллажом с заготовками труб. На дополнительном основании, сопряженном со станиной станка и подающего рольганга, установлен центратор 12, выполненный в виде ролика, снабженный механизмом подъема.

Устройство для подачи труб на токарный трубонарезной станок работает следующим образом.

Токарный трубонарезной станок 1 размещают в токарном цеху в непосредственной близости к складскому помещению поступления и хранения труб. Подающий рольганг 2 смонтирован с помощью болтового соединения на раме 3, выполненной из двух соединенных металлических балок на которых закреплены конические ролики 4 для перемещения трубы со склада труб в токарный цех к станку 1 в зону обработки торцов и обратно. В начале подающего рольганга 2 в его нижней части установлен механизм подъема рольганга – механический цилиндр 5, обеспечивающий подъем подающего рольганга с роликами и связанный со штурвалом 6, регулирующим высоту подачи труб. Используют механический цилиндр, например марки RNF020 (NOSEN M&E Technology CO, Ltd). Механический цилиндр 5 крепиться к неподвижному основанию, изготовленному из двух параллельно соединенных балок с помощью болтового соединения. Регулировку высоты подачи труб осуществляют штурвалом. Верхняя часть механического цилиндра присоединена к двум параллельным балкам, которые в свою очередь присоединены к подающему рольгангу с помощью шарнирного соединения в нескольких местах по длине, подобранных опытным путем, не менее двух. При вращении штурвала по часовой стрелке, шток толкает цилиндр, который в свою очередь поднимает две параллельные балки, которые поднимают подающий рольганг. Изменение высоты подачи труб позволяет подавать разные диаметры труб точно на патрон станка. Ролики подающего рольганга установлены между балок, внутри ролика установлен подшипниковый узел, что обеспечивает легкое скольжение. Ролики могут быть изготовлены из нержавеющей или оцинкованной стали, полимерных материалов и дополнены антифрикционным покрытием.

Накопительный стеллаж с механизмом поштучной подачи труб выполнен с уклоном и снабжен несколькими рядами роликов 9. Механизм поштучной подачи труб выполнен из двух рядов упоров 10, покрытых мягким неметаллическим материалом, обеспечивающих подачу труб на подающий рольганг и исключающих повреждение труб. Упоры установлены в ряд на две параллельные балки, которые соединены между собой по принципу качели-балансир. Количество, высота и шаг размещения упоров подбирают исходя из размера стеллажа и диаметра труб.

В начале работы первый ряд упоров находится выше уровня стеллажа и предохраняет трубы от попадания на рольганг, при этом второй ряд упоров расположенный правее первого ряда в начале работы находится ниже уровня стеллажа.

Упоры работают от педали 11, установленной снизу под стеллажом с заготовками труб. Педаль с помощью сварки присоединена к металлической балке, расположенной под накопительным стеллажом, при этом середина балки прикреплена болтами к опорной стойке. Дальний конец балки соединен с другой балкой, на которой расположены упоры второго ряда и через промежутоную балку соединен с балкой, на которой расположены упоры первого ряда. При этом промежуточная балка также в центре установлена на опорную стойку.

При нажатии на педаль 11, дальний конец балки поднимается по принципу качели и поднимает вторую металлическую балку, на которую установлены упоры второго ряда. При этом первая металлическая балка, на которой установлены упоры первого ряда при нажатии на педаль 11 начинают двигаться вниз синхронно со второй балкой, получая подъемную силу от промежуточной балки также по принципу качели. В результате ближняя к первому ряду упоров труба скатывается на устройство подачи труб на станок, при этом упоры второго ряда ограничивают движение труб на стеллаже, которые стояли за ближней к устройству подачи трубой. После отпускания педали 11, первый ряд упоров поднимается в исходное положение, а второй ряд опускается назад – ниже уровня стеллажа. Для повышения эффективности подачи труб упоры второго ряда могут быть выполнены под конус с сужением снизу вверх.

Подающий рольганг 2 размещен между накопительными стеллажами. С правой стороны трубы подаются со стеллажа поступления и хранения труб на подающий рольганг, а готовая продукция возвращается по подающему рольгангу со станка и перемещается на левую часть откуда ее забирают для дальнейшего использования или хранения 8 труб после обработки.

В конце устройства перед станком на дополнительном основании, сопряженном со станиной станка и подающего рольганга, установлен направляющий цетратор 12. Центратор 12 выполнен в виде ролика, высота которого регулируется в зависимости от диаметра трубы механизмом подъема. Ролик выполнен разборным и при обработке труб большого диаметра длину ролика можно увеличить.

Трубы подаются по наклонному стеллажу. Механизм поштучной подачи труб обеспечивает перекатывание трубы на подающий рольганг. Механическим цилиндром 5 обеспечивают подъем подающего рольганга с роликами при помощи штурвала 6 на соответствующую высоту подачи труб на станок. На роликах подающего рольганга труба перемещается в токарный цех к центратору и далее в шпиндель станка. После обработки трубы на станке, например нарезания резьбы, готовая продукция направляется в обратном направлении на склад и выгружается на стеллаж расположенный слева от подающего рольганга.

Устройство для подачи труб на токарный трубонарезной станок обеспечивает усовершенствование известных устройств для подачи труб на токарный трубонарезной станок за счет создания простого и надежного устройства, не требующего больших затрат на производство работ и обслуживание устройства, а также упрощает работу токаря за счет механизации производства, улучшает условия труда, исключает аварийные ситуации и повышает производительность токарного цеха.