Установка для центробежной биметаллизации втулок

 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при биметаллизации втулок. Цель изобретения - повышение производительности труда, повьшение надежности и безопасности работы. Установка для биметаллизации втулок снабжена механизмом загрузки и выгрузки технологических комплектов. Механизм зажима технологических комплектов 9 в центрах передней 6 и задней 7 бабок выполнен с возможностью регулирования усилия зажима за счет установки в нем гидрозамка, что повьппает надежность и комплекта пружин. Повышена безопасность газоотвода из внутренней полости технологического комплекта 9 в процессе биметаллизации за счет наличия дополнительных каналов в уплотнительных фланцах, располагаемых под углом к оси вращения. 2 з.п. ф-лы, 11 ил. а (Л ю 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„„1260110

3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3684910/22-02 (22) 05. 01. 84 (46) 30.09.86. Бюл. N - 36 (71) Научно-производственное объединение по выпуску механического сварочного оборудования (72) Я.К.Трегуб, В.Ф.Семенихин и И.К.Гуржий (53) 621.746.042 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 403495, кл. В 22 D 13/04, 1968.

Юдин С.Б. и др. Центробежное литье.

М.: Машиностроение, 1971, с.235. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ БИМЕТАЛЛИЗАЦИИ ВТУЛОК (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при биметаллизации втулок.

Цель изобретения . — повышение производительности труда, повышение надежности и безопасности работы. Установка для биметаллизации втулок снабжена механизмом загрузки и выгрузки технологических комплектов. Механизм зажима технологических комплектов 9 в центрах передней 6 и задней 7 бабок выполнен с возможностью регулирования усилия зажима за счет установки в нем гидрозамка, что повышает надежность и комплекта пружин. Повышена безопасность газоотвода из внутренней полости технологического комплекта 9 в процессе биметаллизации за счет наличия дополнительных каналов в уплотнительных фланцах, располагаемых под углом к оси вращения. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

1260110

Изобретение относится к литейному производству, в частности к оборудованию для центробежной биметаллизации втулок и может быть использовано в различных областях машиностроения 5 для изготовления биметаллических втулок подшипников скольжения центробежным способом с индуктивным нагревом токами высокой частоты.

Цель изобретения — повышение производительности и надежности установки и улучшение условий безопасной работы установки.

На фиг.1 изображена установка, вид спереди; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 — разрез В-В на фиг ° 4; на фиг.6 — разрез à — Г ra фиг.5; на фиг. 7 — разрез Д-Д на фиг, 5; на фиг. 8— разрез Е-E на фиг.5; на фиг.9 — разрез Ж-Ж на фиг.4; на фиг. 10 — вид И на фиг.9; на фиг.11 — разрез К-К на фиг.10.

Установка содержит станину 1, на которой смонтирован с возможностью возвратно-поступательного перемещения гидроприводом 2. от гидростанции

3 по опорным каткам 4 стол 5 с установленными на нем передней приводной

6 и задней зажимной 7 бабками, шпиндели которых оснащены обратными центрами 8 из теплостойкаго материала, в. которых закрепляется комплект заготовки 9. Нагрев заготовки осуществ- 35 ляется кольцевым индуктором 10. Слева на станине 1 смонтирован накопитель

11 заготовок. Параллельно оси центров .установки смонтированы направляющие

12 и 13, на которых установлена с возможностью перемещения гидроприводом 14 вдоль оси установки на опорных 15, боковых 16 и направляющих

17 катках каретка 18 со смонтированным на ней манипулятором 19, оснащен- ным захватным устройством ?О. Пере мещение каретки 18 производится на величину Ь до совпадения продольной оси манипулятора I-I с осью накопителя II-II либо с осью загрузки уста- эп новки III-III.

Ось накопителя II-II совпадает с осью контейнера 21, расположенного противоположно накопителю 11 на оси

II-II 55

Приводная бабка 6 содержит привод

22 вращения с бесступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя, воспринимающего также осевое усилие зажима Р со стороны задней бабки 7.

Устанавливаемый в центрах 8 шпинделей

23 и 24 приводной 6 и зажимной 7 бабок комплект заготовки 9 включает в себя заготовку втулки 25, снабженную центрирующими буртиками 26 длиной 1,, заполненную шихтой 27 и закрытую с обеих сторон уплотнительными фланцами 28, снабженными цапфами 29, расположенными на оси фланцев. Цапфы 29 заканчиваются конусами 30, взаимодействующими с обратными центрами 8 шпинделей 23 и 24 бабок и имеют по оси сквозное основное отверстие 31, соединенное поперечными отверстиями

32 в цапфах и отверстиями 33 в шпинделях с атмосферой. Через эти отверстия отводятся газообразные продукты, образующиеся при расплавлении шихты.

С внутренней стороны фланцев основные отверстия 31 снабжены дополнительными отверстиями 34 под углом к основному, что позволяет повысить эффективность отвода газов из внутренней полости заготовки при закупорке шихтой основных отверстий 31, так как дополнительные отверстия 34 за счет действия центробежных сил очищаются от попадающей в них шихты. Наружные торцовые оверхности 35 уплотнительных фланцев

28 выполнены со встречным уклоном под углом e(по направлейию к середине заготовки, по наружному диаметру фланцы снабжены центрирующими буртиками 36 длиною 7>, с зазором Ю между буртиками уплотнительных фланцев и заготовки, 1„ -2 =AX. Сжатие комплекта заготовки усилием Р со стороны заз жимной бабки 7 при наличии зазоров, обеспечивающих плотное прижатие внутренних торцов фланцев к заготовке, а также конусов 30 на цапфах 29 фланцев 28 и взаимодействующих с ним конусов в обратных центрах 8 шпинделей, воспринимающих радиальные усилия при вращении нерасплавленной шихты, гарантирует стабильность сборки комплекта заготовки в течение всего периода биметаллизации втулки. В период загрузки комплекта заготовки и выгрузки биметаллизированной втулки стабильность сборки комплекта заготовки 9 обеспечивается конструкцией захватного устройства 20 манипулятора 19 и накопителя 11.

Манипулятор .19 включает в себя установленный на каретке 18 с воз1260110 можностью поворота вокруг оси IV-IV приводом типа рейка-шестерня и установочного поступательного перемещения вдоль оси IV-IV для ввода конуса цапфы комплекта заготовки 30 в обрат- 5 ный центр 8 передней бабки приводом

38 гидроцилиндр 39, ось которого расположена под углом к оси центров установки. На конце штока 40 гидроцилиндра 39 смонтировано захватное устройство 20, выполненное в виде траверсы 41, на которой закреплен кронштейн 42 и стойки 43, закрепленные на торцах траверсы, на оси 44 смонтированы захваты в виде разъемных по продольной оси губок, снабженных пазами для прохода цапф уплот нительных фланцев. Нижние губки 45 и 46 захватного устройства 20 выполнены неподвижными и служат опорой комплекта заготовки, а верхние губки

47 и 48 выполнены поворотными для обеспечения выгрузки биметаллизированных втулок в контейнер. Поворот верхних элементов 47 и 48 губок осуществляется шестерней 49, закрепленной на конце оси 44 и находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 50, смонтированной в корпусе 51, прикрепленном к стойке 43, и имеющей на 30 свободном конце толкатель 52, снабженный возвратной пружиной 53. Нижние губки 45 и 46 установлены на оси

44 свободно и закреплены следующим образом: губка 45 — к стойке 43, губ- 5 ка 46 — к пластине 55. Верхние губки

47 и 48 установлены на оси 44 на шпонках и при повороте оси 44 шестерней 49 поворачиваются вместе с ней на угол У, определяемый величиной 40 хода рейки L <. Как нижние 45 и 46, так и верхние 47 и 48 губки захватного устройства 20 оснащены накладками из теплостойкого материала. Внутренние торцы 54 губок имеют встречный 45 уклон к середине заготовки под углом соответствующим как по величине, -так и по направлению уклона на наружных торцовых поверхностях 35 уплотнительных фланцев 28 комплекта заготов-50 ки 9. Таким образом, при установке комплекта заготовки массой Q в захватное устройство при взаимодействии внутренних торцовых поверхностей губок с наружными торцовыми поверхнос- 55 тями уплотнительных фланцев возникают встречные усилия Р2 по направлению к середине заготовки величиной P = tp(3, сжимающие комплект за Готов ки и обеспечивающие стабильность сборки в течение всего периода загрузки комплекта заготовки и выгрузки биметаллизированной втулки. При этом величина усилий Р» снимающих заго— товку, тем больше, чем больше масса

4 заготовки 9. Параллельно оси 44 в стойках 43 смонтирован ходовой винт

56, на котором установлена с возможностью перемещения по винту при его вращении маховичком 58 гайка 57, ограниченная с обеих, сторон прикрепленными х ней пластинами 55, между которыми на оси 44 смонтированы губки

46 и 48 захватного устройства,. Нижняя губка 46 прикреплена к пластине 55, а верхняя поворотная губка 48 установлена между пластинами свободно.

Благодаря тому, что пластины 55 смонтированы на винте 56 и оси 44, гайка

57 не может проворачиваться, и таким образом при вращении маховичка 58 производится установка губок 46 и 48 на размер 1, комплекта заготовки.

Для возможности установочного перемещения губки 48 на оси 44 выполнен шпоночный паз 59.

Траверса 4 1 оснащена упором 60, взаимодействующим с рычажной системой

61 накопителя 11. От проворота на штоке 41 траверса 42 захватного устройства предохранена направляющей штангой 62.

Накопитель 11 содержит установленные на оси 64, смонтированной в подшипниках корпуса 63, диски 65 и 66 с ложементами 67, в которые укладываются цапфами 29 уплотнительных фланцев

28 комплекты заготовок 9. С обоих торцов цапфы 29 фиксируются подпружиненными сухарями 68, имеющими продольные па"ы 69 по форме конусов 30 цапф 29. Сухари 68 поджимаются к цап- . фам пружинами 70. Это обеспечивает стабильность сборки заготовки в накопителе. На оси 64 имеется резьба для установки диска 66 на размер втулки ?... Слева на оси 64 закреплено храповое устройства 71, которое через рычажную систему 61 поворачивает на шаг диски 65 и 66 с установленными в ложементах 67 заготовками 9 при взаимодействии рычажной системы 61 с, упором 60 захватного устройства. При этом траектория центров цапф при повороте накопителя проходит ниже центS 12601 ра губок захвата в выдвинутом егo положении, т ° е. ниже оси центров установки на величину Z. Это обеспечивает стабильность сборки комплекта заго( товки 9 при передаче его из накопителя 11 в захватное устройство 20 манипулятора 19. Зажимная бабка 7 смонтирована на установочной плите

73, прикрепленной к столу 5, с возможностью ее установочного перемеще- 10 ния на размер комплекта заготовки винтом 74 с помощью маховичка 75.

Плита 73 оснащена направляющими 76, в которых установлен с возможностью зажимного поступательного перемеще- 15 ния на величину L< корпус бабки 77.

В верхней части корпуса смонтирована в шарикоподшипниках пиноль 78, шпиндель 24 которой оснащен обратным центром 8 ° Перемещение корпуса бабки 20 с пинолью осуществляется .гидроцилиндром 79,, вмонтированным в корпус.

Конец штока гидроцилиндра 80 свободно проходит через кронштейн 81, прикрепленный к плите ?3. Между кронштейном 81 и упорным буртиком 82 штока установлен комплект пружин 83 сжатия длиною Ъ . УсилИе пружин Р„ превышает максимальное усилие зажима Р, развиваемое гидроцилиндром 79, а ход 30 пружин 11 меньше длины буртиков уплотнительных фланцев заготовки. Подача рабочей жидкости в зажимную полость гидроцилиндра производится через гидроэамок 84, герметиэирующий рабо- З5 чую полость гидроцилиндра и предотвращающий падение давления, а следовательно, и отход пиноли 78 эажимной бабки 7 при резком повышении давления внутри комплекта заготовки в случае 40 закупорки газоотводящих отверстий 31 в уплотнительных фланцах 28. B этом случае зажимная бабка может переместиться только на величину максимального хода пружин hh, но так как hh 45

10 а с толкателем 52 захватного устройства, поворачивающим губки 47 и 48 при удалении биметаллиэированной втулки в контейнер.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении каретка 18 находится слева, ось манипулятора

I-I совпадает с осью накопителя II-II и контейнера III-III и направлена в сторону накопителя 11 под углом к оси центров установки, захватное устройство 20 находится в отведенном положении и свободно от заготовки.

В накопителе 11 комплекты заготовок находятся на позициях с и .. В рабочей зоне установки на оси III-III заготовка 9 отсутствует, а эажимная бабка 7 отведена.

По получении команды захватное устройство 20 выдвигается в направлении накопителя на величину 8 . При этом упор 60„ взаимодействуя с рычажной системой 61 накопителя и воздействуя на храповое устройство 71, поворачивает Диски накопителя на шаг, при этом цапфы 29 уплотнительных фланцев 28 в промежуточном положении

Б входят во взаимодействие с нижними ° губками 45 и 46 захватного устройства и, упираясь в вертикальную стенку

72 ложемента, поднимаются вверх в пазах 69 сухарей 68 на величину 7, и одновременно вводятся в пазы губок захватного устройства, а по окончании поворота цапфы 29 выходят из пазов сухарей 68. При этом (положение 5 ) торцовые поверхности 35 уплотнительных фланцев входят во взаимодействие с внутренними торцами 54 губок захватного устройства, встречные усилия

Р, возникающие благодаря наличию уклонов на поверхностях 35 и 54, сжимают комплект заготовки, обеспечивая стабильность его сборки. При этом шток 40 гидроцилиндра 39 выходит в крайнее положение на величину S npu котором ось цапфы комплекта заготовки совмещается с осью центров установки, комплект заготовки 9 полностью высвобождается из накопителя 11 и надежно закреплен в захватном устройстве 20 манипулятора.

Шток с захватным устройством и комплектом заготовки 9 возвращается на величину хода Ь в исходное, отве-, денное положение. Каретка 18 переме.щается приводом 14 по направляющей

1260110

12 вдоль оси установки вправо на величину 1, до совпадения оси манипулятора,I-| с осью загрузки III-III установки. Шток 40 с захватным устройством выдвигается на величину S, 5 при этом ось цапф комплекта заготовки находится на оси центров передней и задней бабок установки. Приводом 38 манипулятор 19 перемещается влево на ! величину L вводя левый конус 30 комплекта заготовки в обратный центр 8 шпинделя 23 передней бабки 6. Зажимная бабка 7 совершает ход влево на величину

L g и центром 8 шпинделя 24 зажимной бабки 7 производит зажим комплекта 15 заготовки 9 усилием P гидроцилиндэ ра 79.

Шток 41 с захватным устройством

20 отводится в исходное положение.

Включается привод 22 вращения 3aro- 20 товки, стол 5 перемещается вправо, комплект заготовки 9 вводится в индуктор 10 и вместе со столом 5 совершает возвратно-поступательные перемещения гидроприводом 2 с установленной технологией скоростью. По окончании процесса биметаллиэации стол возвращается влево, комплект заготовки возвращается на позицию загрузки (ось III-III). Шток 41 с 30 захватным устройством 20 выдвигается на величину S торцовые поверхности

35 уплотнительных фланцев 28 входят во взаимодействие с внутренними торцами 54 губок захватного устройства, З5 усилия P сжимают комплект эаготовг ки, обеспечивая стабильность его сборки. Производится отвод зажимной бабки 7 вправо, правый конус заготовки освобождается, приводом 38 манипу-40 лятор 19 перемещается вправо на величину L, выводя левый конус 30 комплекта заготовки иэ обратного центра 8 передней бабки 6. Шток 41 с захватным устройством 20 и закреплен-45 ным в нем усилиями P биметаллиэирог. ванным комплектом заготовки отводится на величину S в исходное положение, приводом 14 каретка 18 перемещается по направляющей 12 на величи- 50 ну L влево до совпадения оси I-I манипулятора с осью II-II контейнера 21 z II-II накопителя 11. Приводом

37 производится поворот манипулятора относительно оси IV-IV на угол 8, упор 85, взаимодействуя с толкателем

52, отводит его вправо, сжимая пружину 53. Рейка 50 поворачивает шестерню 49, при этом верхние губки 47 и

48 поворачиваются в контейнер. Уплотнительные фланцы 28 после вь хода из губок отпадают (так как опора в контейнере находится в средней части втулки). Манипулятор 19 приводом 37 поворачивается на угол О, возвращаясь в исходное положение в сторону накопителя. Пружина 53 поворачивает верхние губки 47 и 48 до их соприкосновения с нижними губками 45 и 46.

Цикл повторяется.

Оснащение установки для центробежной биметаллизации устройства, полностьи> механизирующими загрузку комплектов собранных с уплотнительными фланцами и заполненных шихтой заготовок и выгрузку биметаллизированных втулок при сохранении их сборки в течение всего технологического цикла биметаллизации, существенно повышает производительность труда, улучшает условия и повышает безопасность работы на установке. Конструкция зажимного устройства позволяет повысить производительность труда за счет ликвидации ручных операций при зажиме заготовки, обеспечивает безопасность работы путем повьппения надежности и возможности регулировки усилия зажима.

Усовершенствование газоотвода из внутренней полости заготовки повьппает безопасность работы на установке.

Формула и э о б р е т ения

1. Установка для центробежной биметаллизации втулок, содержащая станину, смонтированный на ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения стол с передней приводной и задней зажимной бабками, шпинделя с центрами, накопитель в виде барабанов, уплотнительные органы для сборных технологических комплектов заготовок, имеющие цапфы и осевые отверстия для выхода газов, механизм загрузки, перемещения технологических комплектов заготовок из накопителя в центре бабок и съема иэ центров в контейнер, кольцевой индуктор, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения производительности установки, она снабжена приводной кареткой, имеющей направляющие, размещенные параллельно оси центров, механизм загрузки, перемещения технологических комплектов заготовок

9 12601 из накопителя в центре бабок и сье ма из центров в контейнер установлен на каретке и выполнен в виде двух пар разъемных по продольной оси губок, внутренние торцовые поверхности которых имеют конфигурацию, соответствующую конфигурации торцовых поверхностей уплотнительных фланцев, при этом одна из губок пары установлена с возможностью поворота, а накопи- lO тель выполнен с ложементами по форме цапф уплотнительных фланцев.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повы10

10 шения надежности работы установки, зажимная бабка снабжена гидрозажимом

У с гидрозамком, а корпус ее подпружинен относительно установочной плиты, прикрепленной к столу.

3. Установка по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения условий безопасной работы установки, в уплотнительных фланцах для технологического комплекта заготовок выполнены дополнительные отверстия

Ю для выхода газа под углом к основным.

t reui >о

71

) 1260110

) 2б0110

Ж-Ж

72 авиа.9

ВидИ

Фиг. 10

1260110

Риа 11

Составитель С.Иванько

Техред H.Глущенко Корректор,Л.Тяскоi

Редактор Е.Копча

Заказ 6299 Тираж 757

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4