Трубогибочный автомат

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочным автоматам для пространственной последовательной гибки трубок, и может быть использовано в массовом и крупносерийном производстве гидрои пневмотрубок в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет увеличения номенклатуры изделий и повышение качества за счет регулировки угла гиба. Трубогибочный автомат имеет в рычажно-кулачковом механизме гибки трубы кулачок с регулируемыми вставками и два связанных тягой рычага. На одном из рычагов имеется эксцентриковый шарнир. Ось гибочного ролика установлена на эксцентриковой оси и имеет привод ее установочного возвратно-вращательного движения. Каретка выполнена из нижней и верхней частей, между которыми размещен механизм их относительного перемещения. При переналадке автомата по гибу трубы другой конфигурации заменяют три кулачка и две линейки. При переходе на другой диаметр заменяют гибочные ролики и захват с упором. 18 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

n) 4 В 21 П 7/02

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4167086/25-27 (22) 19.12.86 (46) 07.12.89. Бюл. Р 45 (71) московский автомобильный завод им. И.А.Лихачева (72) В.M.Òîëêà÷åâ (53) 621.774.63 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1269879, кл . В 2 1 D 7/02, 1985. (54) ТРУБОГИБОЧНЫЙ АВТОМАТ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочным автоматам для пространственной последовательной гибки трубок, и может быть использовано в массовом и крупносерийном производстве гидро- и пневмотрубок в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет увеличеИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочным автоматам для пространственной последовательной гибки трубок, и может быть использовано в массовом или крупносерийном производстве гидро- и пневмотрубок в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей за счет увеличения номенклатуры изделий и повышение качества эа счет регулировки угла гиба.

На фиг.1 представлена кинематическая схема автомата; на фиг.2 проекция составной каретки; на фиг.3—

„„Я0„„1526871 А 1

2 ния номенклатуры изделий и повышение качества за счет регулировки угла гиба. Трубогибочный автомат имеет в рычажно-кулачковом механизме гибки трубы кулачок с регулируемыми вставками и два связанных тягой рычага °

На одном иэ рычагов имеется эксцентриковый шарнир. Ось гибочного ролика установлена «а эксцентриковой оси и имеет привод ее установочного возвратно-вращательного движения. Каретка выполнена из нижней и верхней частей, между которыми размещен механизм их относительного перемещения.

При переналадке автомата по гибу трубы другой конфигурации заменяют три кулачка и две линейки. При переходе на другой диаметр заменяют гибочные ролики и захват с упором.

18 ил. разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 — разрез CO

В-В на фиг.3; на фиг.6 — элемент 00 кинематической схемы; на фиг. 7 3 проекция части механизма гибки трубок; на фиг.8 — разрез Г-Г на фиг.7; на фиг. 9 — вид Д на фиг.8; на фиг. 10 — разрез Ж-Ж на фиг.7; на фиг. 11 — разрез Е-E на фиг.9; на фиг. 12 — элемент кинематической схемы; на фиг.13 — проекция гибочной головки; на фиг.14-18-схема взаимных положевнй гибочного>матричного роликов и зажима трубок в различные моменты процесса гибки трубки.

1526871

10 l5

20 о

55 г

Автомат содержит следующие основные механизмы и узлы (фиг.1): магазин 1 трубок, механизм 3 загрузки трубок, рычажно-кулачковый механизм

3 гибки трубок, кулачковый механизм

4 продольных межколенных перемещений трубок и кулачковый механизм 5 осевого поворота трубок.

Рычажно-кулачковый механизм 3 гибки трубок (фиг. 1, 7 и 8) имеет пневмоцилиндр 6, эакрепленньй шарниром 7 на станине 8 и шарниром 9 на основном рычаге 10, который имеет шарнирную опору 11 на станине 8.

Основной рычаг 10 соединен тягой 12 через шарниры 13 и 14 с дополнительным рычагом 15, который, в свою очередь, имеет шарнирную опору 16 на станине 8. На приводном валу 17 закреплен сменный профильный кулачок 18, на вершинах профилей которого в его пазах располагаются профильные вставки 19, имеющие клиновые опоры 20, закрепленные к наклонной поверхности кулачка 18 регулировочным винтом 21. Шарнирное соединение 14 дополнительного рычага 15 с тягой 12 имеет эксцентриковую ось

22 (фиг.8, 9 и 11) и стопорную планку 23, закрепленную болтами 24 на соединительной тяге 12, а шаговой насечкой в своем теле планка 23 контактирует с аналогичной шаговой насечкой на наружной цилиндрической поверхности на головке эксцентри— ковой оси 22, удерживая тем самым ось 22 от поворота относительно тяги 12. Зубчатый сектор 25, закрепленный на рычаге 15, соединен цепью

26 с звездочкой 27 (фиг. 1, 12 и 13), которая закреплена на шлицах полого вала 28, имеющего свои втулочные опоры на станине 8. На полом валу

28 жестко сварочными швами 29 закреплен рычаг 30, в теле которого в направляющих располагается полэушка 31, несущая в свою очередь в своем теле эксцентриковую ось 32, на конце которой посажен гибочный ролик 33. Винт 34 нитками резьбы соединен с ползушкой 31, а цилиндрической поверхностью и торцовыми упорами контактирует с телом рычага 30. На втором конце эксцентриковой оси 32 жестко посажена шестерня 35, которая находится в зацеплении с рейкой штоком 36 пневмоцилиндра 37, который жестко закреплен с ползушкой 31. Внутри полого вала

2S на опорных втулках 38 располагается вал 39, на одном конце котороI

ro жестко закреплен матричный гибочный ролик 40, а на другом конце также жестко закреплен рычаг 41, соединенный через шарнир 42 со штоком 43 пневмоцилиндра 44, закрепленного, в свою очередь, шарниром 45 со станиной 8 автомата (фиг.1).

Основной рычаг 10 на оси 46 несет на себе ролик 47, постоянно контактирующий с профилем кулачка 18, который закреплен болтами 48 и шпонкой 49 на консоли 50 приводного вала

17, который вращается от электропривода (не показан).

Кулачковьй механизм 4 продольного межколенного перемещения трубок содержит (фиг.1, 2 и 6) сменньй профильный кулачок 51, посаженный жестко на консоли 52 приводного вала 171 и рычаг 53, имеющий шарнирную опору (не показана) на станине 8 автомата, несущий ролик 54, постоянно контактирующий с профилем кулачка 51.

K рычагу 53 жестко закреплен эубчатьй сектор 55, находящийся в зацеплении с шестерней 56, сидящей жестко на валу 57, на котором также жестко закреплены зубчатое колесо 58 и шестерня 59. Вал 57 располагается на своих опорах вращения на станине

8 автомата. Шестерня 59 через шестерни 60 и 61 кинематически соединена с рейкой-штоком двойного пневмоцилиндра 62, которьй жестко соединен со станиной 8 автомата. Зубчатое колесо 58 через цепь 63 связано с нижней частью 64 каретки (фиг.2 и 6), которая своими четырьмя колесами 65 опирается и фиксируется направляющими 66 и 67, закрепленными на станине 8 автомата. Нижняя часть 64 каретки связана со второй частью 68 каретки (фиг. 2 и 6) через две рейки-скалки 69 и втулки 70, при этом рейки-скалки 69 жестко штифтами 71 закреплены к ушкам 72 тела второй части 68 каретки, а втулки 70 запрессованы в ушки 73 тела нижней части 64 каретки.

На концах реек-скалок 69 расположены установочные пружины 74. В теле нижней части 64 каретки на опорах

75 вращения располагается вал 76 (Фиг.3-5), штифты 77-79 соответ

1526871 венно>два зубчатых сектора 80, рычаги 81 и 82 с роликами 83 и 84. На станине 8 автомата (фиг. 2 и 3) закреплены жестко болтами (крепление не показано) линейки 85, в пазах которых располагаются вставки 86 с выступами 87 и винтами 88 в них. Две рейки-скалки 69 находятся в зацеплении с двумя зубчатыми секторами 80.

В теле рычагов 8 1 и 82 имеются выборки 89 (фиг.4 и 5) . На части 68 каретки закреплены упор 90, пневмоцилиндр 91, шток 92 которого связан через упорный подшипник (не показан) со скалкой 93, на торце которой закреплен зажим 94, который контактирует с муфтой 95, а муфта контактирует с накидной гайкой 96, а последняя с упором 90. Куфта 95 и накидная гайка 96 предварительно собраны или надеты на иэгибаемую трубку 97 в зоне ее торца, как иэделия соединительной арматуры изгибаемой трубки 97 (фиг. 1, 6, 14-18) .

Кулачковый механизм 5 осевого поворота трубки имеет (фиг.1 и 6) пневмоцилиндр 98, закрепленный шарниром

99 на станине 8 автомата и шарниром

100 на рычаге 101. Рычаг 101 имеет шарнирную ось 102 на станине 8 автомата, зубчатый сектор 103 и ролик

104, постоянно контактирующий, прижатый к профилю сменного кулачка 105, который жестко посажен на консоли

106 приводного вала 17. С зубчатым сектором 103 находится в зацеплении двухплоскостная рейка 107, которая в другой плоскости находится в зацеплении с шестерней 108. Двухплоскостная рейка 107 имеет опоры ее перемещений в станине 8 автомата.

Шестерня 108 жестко закреплена на шпоночном валу 109, который имеет на длине между своими опорами шпонку 110 и пронизывает вторую часть

68 каретки, в каретке 68 соосно шпоночному валу 109 на опорах располагается шестерня 111, находящаяся в зацеплении с шестерней 112, которая жестко закреплена на скалке 93.

Автомат работает следующим образом.

Электропривод (не показан) равномерно вращает приводной вал 17,тем самым равномерно вращаются профильные кулачки 18, 51 и 105, сидящие на этом валу. Работа пневмоцилиндров автомата управляется в автоматическом режиме командоаппаратом (не показан).

Кеханизм 2 загрузки трубок (фиг.1, 6 и 18) переносит из магазина 1 трубок нижнюю трубку с муфтой 95, накидной гайкой 96 на ее торце в рабочую позицию автомата. От пневмоцилиндра 91 зажим 94 через муфту

95 и накидную гайку 96 поджимает торец изгибаемой трубки 97 к упору 90 (фиг.18}. Этот поджим обеспечивает удержание и фиксацию трубки в процессе ее последующего гиба. Второй конец трубки при этом располагается между матричным 40 и гибочным

33 роликами (фиг.14) . От хода штока

43 пневмоцилиндра 44 (1 и 12) через рычаг 4 1 и вал 39 матричный ролик

20 40 поворотом на угол 180 ставится из его положения прн загрузке трубы (фиг.14) в его положение для гибки трубы (фиг.15) и то же самое одновременно делает и гибочный ролик

25 33 (фиг. 12, 13 и 15), т.е. от хода рейки штока 36 пневмоцилиндра 37 поворачивается шестерня 35 с эксцентриковой осью 32 на 180 и гибочный ролик 33 приближается к изгибае3Q oH T e 97 H e H HH 2a, где а величина эксцентриситета вала. От профиля кулачка 18 (фиг.1и 7) через ролик 47 приходит в движение основной рычаг 10, а через тягу 12 и шарниры 13 и 14 это движение передается дополнительному рычагу 15 и далее через зубчатый сектор 25, цепь

26, звездочку 27 (фиг.1, 12 и 13), вал 28, рычаг 30, полэушку 31, экс4р центриковую ось 32 зто движение преобразуется во вращательное движение гибочного ролика 33 относительно оси вала 28 на величину угла, необходимого для изгиба колена трубы

45 (фиг. 16) . От пневмоцилиндра 6 по профилю кулачка 18 осуществляется возвратное вращательное движение гибочного ролика 33 в его исходное положение. о

Далее от профиля кулачка 51 (фиг.1) через ролик 54 получает движение рычаг 53, зубчатый сектор 55, шестерня 56, вал 57, зубчатое колесо 58, цепь 63, часть 64 и вторая часть 68 каретки. Совместно с частью

68 каретки осуществляет межколенное продольное перемещение и изгибаемая труба 97, находящаяся в зажиме зажимом 94 (фиг.6, 14-18) .

1526871

Возвратное движение частей 64 и

68 каретки уже беэ трубы осуществляется от пневмоцилиндра 62 по профилю кулачка 51.

От профиля кулачка 105 (фиг.1 и 6)

5 и от пневмоцилиндра 98 через ролик

104, рычаг 101, зубчатый сектор 103, двухплоскостную рейку 107, шестерни

108, 111 и 112 и шпоночный вал 109 производится совместно с зажимом 94 поворот изгибаемой трубы 97 относительно ее оси для осуществления гиба следующего колена в другой плоскости трубы. Так последовательно осу- 15 ществляются гибы и-го количества колен изгибаемой трубы 97. После гиба последнего колена труба с зажимом

94 продольно подается за зону разведенных предварительно гибочного

33 и матричного 40 роликов (фиг.17) и в этом положении готовая изогнутая труба освобождается от зажима

94 пневмоцилинд 91 и падает на склиз, по которому собирается н груп- 25 пу готовых изогнутых труб. Tp;Cû одинаковых размеров их поперечных сечений по партиям их поставки имеют после термообработки различные струк— туры металла, что приводит к различию их жесткости при изгибах, т.е. к различной степени ее пружинения.

Поэтому в автомат(предусмотрена возможность бесступенчатсй регулировки величин углов c(поворота гибочного

35 ролика 33 и величин межколенных продольных перемещении изгибаемой трубы 97. Бесступенчатая регулировка величин углов с поворота гибочного ролика 33 в автомате может производится как общая одновременно для всех гибочных копен изгибаемой трубы, так и раздельная для каждого гибочного колена своя. Общая регулировка осуществляется поворотом экс- 45 центриковой оси 22 (фиг. 1 и 8) шарнира 14. Этот поворот изменяет, увеличивает или уменьшает величину радиуса R 7) расположения оси шарнира 14 тем самым изменяет, увею

50 личивает или уменьшает величину угла поворота зубчатого сектора 25, что, в свою очередь, изменяет величину перемещения цепи 26, угол поворота гибочного ролика 33 d, (фиг. 16) .

При регулировке эксцентриковая ось 22 стопорится планкой 23, имеющей насечку (фиг.11) по месту ее контакта с осью 22. Раздельная для каждого гибочного колена своя регулировка величин угла а(поворота гибочного ролика 33 осуществляется перемещением клиновых опор 20 (фиг. 7 и 10) путем вращения винтов 21 при них. При этом перемещении клиновых опор 20 поднимаются или опускаются профильные вставки 19, а это дает изменение положения вершин данного профиля кулачка 18 и соответственно изменение величины угла поворота рычага 10 и далее изменение величины угла (поворота гибочного рычага 10, и далее изменение величины угла с( поворота гибочного ролика 33 при гибе данного гибочного колена данным профилем кулачка 18. Бесступенчатая регулировка величины межколеных продольных перемещений изгибаемой трубы раздельно для каждого колена в автомате производится вращением верхнего или нижнего винтов 88 (фиг.2 и 3), что дает изменение положения по высоте вставок

86 с выступами 87 на них, а это, в свою очередь, увеличивает или уменьшает величину межколенного продольного перемещения изгибаемой трубы благодаря следующим конструктивным зависимостям. При рабочем ходе нижняя часть 64 (фиг.1-5) каретки перемещается цепью 63 на основную величину перемещения, определяемую высотой данного профиля кулачка 51, а верхняя часть 68 каретки, а вместе с ней и закрепленная на ней зажимом 94 изгибаемая труба 97 может осуществлять дополнительное перемещение к основному перемещению в виде ее смещения относительно нижней части 64 каретки, скользя своими скалками 69 во втулках 70. Это смещение верхней части 68 каретки относительно нйжней части 64 каретки осуществляется в конце каждого межколенного продольного хода изгибаемой трубы в моменты, когда ролики 83 и 84 рычагов 81 и 82, наезжая на выступы 87 вставок

86, поворачивают на определенный угол рычаги 81 и 82, которые, в свою очередь, через штифты 78 и 79 и вал

76 поворачивают в ту или иную сторону два зубчатых сектора 80 и последние перемещают в том или ином направлении зубчатые рейки-скалки 69 по втулкам 70.

В начале осуществления следующего межколенного продольного перемещения! 526871

25 иэгибаемой трубы ролики 83 и 84, сходя с выступов 87 вставок 86, возвращают пружинами 74 рычаги 81 и 82, вал 76„ два зубчатые сектора 80, реики 69, зажим 94 и изгибаемую

5 трубу 97 в исходное положение, При рабочем ходе увеличение межколенного продольного перемещения иэгибаемой трубы 97 дает наезжание рычага

8 1 на выступ 87 нижних вставок 86, а уменьшение межколенного продольного перемещения изгибаемой трубы 97 достигается нажатием ролика 84 по выступу 87 верхних вставок 86.

l5

При возвратном холостом ходе частей 64 и 68 каретки беэ изогнутой трубы 97 ролики 83 и 84 рычагов 81 и 82 наезжают на выступы 87 вставок

86, поворачивают рычаги 81 и 82, которые в этом случае не поворачивают вал 76 и два зубчатых сектора

80, так как для этого в теле рычагов 81 и 82 выполнены выборки 89, в которых свободно перемещаются штифты 78 и 79 и передача движения штифтам не производится.

При переналадке автомата на гибку трубы 97 другой конфигурации гиба нужно заменить три кулачка 18, 51 30 и 105 и две линейки 85. При переходе автомата на гибку трубы другого диаметра меняются гибочный 33 и матричный 40 ролики и захваты 94 с упором

90. Время переналадки 5-10 мин.

Предлагаемый автомат позволяет производить быструю подналадку автомата для проведения гиба труб, которые по партиям их поставки имеют различие в структуре металла после термообработки, т.е. имеют по партиям поставки труб различия жесткости, пружинения; повысить производительность увеличить номенклатуру труб как по длине, так и по конфигурации, которые могут быть изогнуты на автомате.

Формула изобретения

Трубогибочный автомат для последовательной пространственной гибки труб, содержащий станину, рычажно-кулачковый механизм гибки труб с основным приводным рычагом и гибочным и матричным роликами, кулачковый механизм продольных межколенных перемещений труб с кареткой, кулачковый механизм осевого поворота труб и механизм загрузки труб, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения номенклатуры изделий и повышения качества эа счет регулировки угла гиба, механизм гибки труб снабжен шарнирно закрепленным на станине дополнительным рычагом с эксцентриковым регулируемым шарниром и тягой, которой дополнительный рычаг посредством упомянутого шарнира связан с основным рычагом, а также приводом установочного возвратно-вращательного движения гибочного ролика, ось гибочного ролика выполнена эксцентриковой, кулачок механизма гибки труб выполнен с закрепленными на каждой его вершине регулируемыми по высоте профильными " вставками, кулачковый механизм продольных межколенных перемещений труб снабжен рядом регулируемых по высоте и расположенных по ходу каретки упоров, закрепленных на станине, а каретка выполнена иэ верхней и нижней частей и снабжена механизмом их относительного смещения, содержащим кинематически связанную с верхней частью и закрепленную на нижней ось, а также установленные на оси рычаги, размещенные с воэможностью взаимодействия с регулируемыми по высоте и расположенными по ходу каретки упорами.

1526871

3526871! 526871

152687 I

)5268/1

1526871

1526871!

526871

152687!

Составитель Л.Ткаченко

Редактор Г.Гербер Техред Л.Сердюкова

Корректор Л.Патай

Заказ 7446/15 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного KotG1TpTR по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101