Ковочный агрегат для протяжки штанг

 

Сущность изобретения: агрегат содержит две многобойковые радиально-ковочные машины, привод с зубчатым кольцевым передаточным механизмом в виде секций. Число секций соответсвует числу машин. Секции размещены со стороны каждой машины, обращенной друг к другу, и разнесены на расстоянии одна от другой. 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в ковочных агрегатах, предназначенных для протяжки ковкой штанг и состоящих из двух радиально-ковочных машин.

Известен ковочный агрегат для ковки (протяжки) штанг, содержащий для многобойковые радиально-ковочные машины, соосно установленные на общей раме, и привод с зубчатым кольцевым передаточным механизмом, общим для обеих машин.

Однако известный агрегат имеет низкую производительность и сложность в эксплуатации.

Предлагаемый ковочный агрегат для протяжки штанг содержит две многобойковые радиально-ковочные машины, соосно установленные на общей раме, и привод с зубчатым кольцевым передаточным механизмом.

Отличие предлагаемого агрегата заключается в том, что зубчатый передаточный механизм выполнен в виде двух кинематических секций - по одной из каждой машины, причем каждая секция размещена с той стороны машины, которая обращена к другой машине данного агрегата, а секции смонтированы на раме на расстоянии одна от другой, достаточном для обслуживания механизмов агрегата.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении производительности ковочного агрегата и в улучшении условий его эксплуатации.

Повышение производительности достигается за счет выполнения передаточного механизма в виде двух секций, связанных с общим приводом, что обеспечивает возможность разной частоты ходов бойков в каждой машине агрегата. Так как после обжатия на первой по ходу штанги машине площадь поперечного сечения штанги становится меньшей и для ее дальнейшего обжатия на второй машине требуется уже меньшее усилие, то стало возможным на этой машине увеличить частоту хода бойков, что ведет к повышению производительности агрегата.

Улучшение условий эксплуатации достигается установкой машин на расстоянии одна от другой, что позволяет рабочему войти в пространство между машинами для осмотра, регулировки и настройки механизмов.

В пространство между машинами ссыпается и собирается окалина в процессе работы агрегата.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого ковочного агрегата; на фиг. 2 - вид по стрелке В на фиг. 1 (со снятым кожухом); на фиг. 3 - разрез Г-Г на фиг. 2 (один из исполнительных механизмов одной машины агрегата).

Ковочный агрегат содержит две радиально-ковочные машины: машину А (первая по ходу обрабатываемой штанги) и машину Б (вторая по ходу штанги). Машины А и Б имеют общую ось ковки. Каждая из машин включает комплект из четырех-восьми бойков 1, закрепленных каждый на своем ползуне 2, имеющем возможность возвратно-поступательного перемещения. Ползуны 2 расположены равномерно по радиусам окружности с центром на оси ковки. Каждый ползун 2 связан с эксцентриком вала 3, а последний рычажной передачей 4 - с валом 5, несущим эксцентрики "а" и "б". При восьми бойках 1 в каждой машине валы 5 через один развернуты эксцентриками на 180^о. Это необходимо для обеспечения очередности хода двух групп по четыре бойка в каждой - вначале совершают рабочий ход бойки первой группы, а затем, когда вал 5 повернется на 180^о, - бойки второй группы.

Рычажная передача 4 состоит из двух шарнирно связанных рычагов, один из которых шейкой взаимодействует с эксцентриком "а", а второй жестко связан с валом 3. Назначение такой передачи - преобразование полноповоротного вращательного движения вала 5 в неполноповоротное качательное движение вала 3.

Связь ползуна 2 с валом 3 допускает некоторое смещение ползуна 2 вдоль вала 3.

Конец шатуна 2, противоположный бойку 1, связан с механизмом качания бойка в плоскости оси ковки вокруг геометрической оси сферического подшипника 6. Механизм качания представляет собой зафиксированную от осевого смещения гайку 7, связанную резьбой с осью 8, и рычажную передачу, аналогичную передаче 4, связывающую гайку 7 с эксцентриком "б" вала 5. Ось 8 имеет возможность перемещения по своим опорам совместно с концом ползуна 2.

На каждом валу 5 машин А и Б закреплено по зубчатому колесу 9. Колеса 9, связанные с валами 5 одной машины, вместе со смонтированными на осях между ними промежуточными зубчатыми колесами (передаточными) образуют замкнутую кинематическую цепь из сцепленных между собой зубчатых колес, расположенных по окружности с центром на оси ковки. Точно такая же кинематическая цепь имеется и у второй машины. Обе кинематические цепи связаны между собой промежуточной зубчатой передачей, содержащей вал 10, зубчатые передачи 11 и 12 и таким образом составляют в совокупности передаточный механизм агрегата, связывающий исполнительные механизмы обоих машин с общим для них приводом, включающим двигатель и клиноременную передачу 13.

В конкретном примере ковочный агрегат состоит из двух радиально-ковочных машин (каждая машина создает усилие 400 т. с. на боек и имеет габариты 9х10х6 м). При этом машины разнесены вдоль оси ковки с образованием между ними свободного прохода шириной Н, в который может войти рабочий для осмотра кинематики, регулировки и в случае необходимости - ремонта. (В процессе работы этот проход закрыт предохранительным кожухом). В пространство этого прохода удаляется также окалина с нагретой заготовки, которая собирается в специальную тару (не показано).

В данном частном случае передаточное отношение зубчатой передачи 12 в два раза превышает передаточное отношение зубчатой передачи 11. Вследствие этого передаточные числа кинематических цепей машин Б и А относятся как 2: 1.

Агрегат работает следующим образом.

При включении приводного двигателя вращение через понижающую обороты двигателя клиноременную передачу 13 передается на вал 10. Далее вращательное движение через зубчатую передачу 11 с передаточным отношением 1: 1 передается на зубчатые колеса 9 замкнутой кинематической цепи передаточного механизма, взаимодействующей с машиной А, а через зубчатую передачу 12 с передаточным отношением 1: 2 - на зубчатые колеса 9 замкнутой кинематической цепи передаточного механизма, взаимодействующей с машиной Б.

Колесами 9 приводятся в полноповоротное вращательное движение все шестнадцать валов 5 машин А и Б с той только разницей, что валы 5 машины Б вращаются с вдвое большей частотой, чем валы 5 машины А.

Далее описана работа исполнительного механизма одного бойка, все остальные работают аналогично.

С помощью эксцентрика "а" и рычажной передачи 4 вращение вала 5 преобразуется в неполноповоротное качательное вращение вала 3, а с помощью аналогичной рычажной передачи и эксцентрика "б" приводится в неполноповоротное качательное вращение гайка 7. Качательные движения гайки 7 вынуждают ось 8 совершать продольные возвратно-поступательные движения вдоль своих опор.

В результате качательных вращений вала 3 ползун 2 получает осевые (радиальные - относительно оси ковки) возвратно-поступательные движения, а в результате возвратно-поступательных перемещений оси 8 ползун 2, перемещаясь вместе с осью 8, получает качательные движения в плоскости оси ковки вокруг геометрического центра подшипника 6.

За счет радиальных ходов ползунов 2, закрепленные на них бойки 1 деформируют нагретую до пластического состояния штангу 14, редуцируя ее с диаметром D до диаметра D₁ на машине А и с диаметра D₁ до выходного диаметра d.

Одновременно (синхронно) с радиальными ходами бойков 1 происходят их угловые колебания вокруг оси подшипника 6 в плоскости оси ковки, в результате чего происходит подача (продвижение) штанги 14 на шаг в 1-3 мм за каждый рабочий ход группы из четырех бойков 1.

Вследствие разницы передаточных отношений зубчатых передач 11 и 12 за каждый оборот валов 5 машины А происходит два оборота аналогичных валов машины Б. Отсюда и число рабочих ходов бойков 1 машины Б в два раза больше рабочих ходов бойков 1 машины А. Зато усилие деформирования заготовки бойками машины Б в два раза меньше усилия деформирования бойков машины А, т. е. за каждый оборот валов 5 машины А происходит два разовых обжима заготовки (поочередно каждой группой из четырех бойков), а за каждый оборот валов 5 машины Б - четыре обжима заготовки. При этом обжимы заготовки бойками машины Б происходит с равномерными интервалами между обжимами бойками машины А. (На круговой диаграмме это выглядит так: происходит жим первой группы бойков машины А, через 45^о - первый жим первой группы бойков машины Б, через 90^о - первый жим второй группы бойков машины Б, через 45^о - жим второй группы бойков машины А, через 45^о - второй жим первой группы бойков машины Б, через 90^о - второй жим второй группы бойков машины Б и через 45^о опять жим первой группы машины А - цикл повторяется).

Такое распределение жимов (ударов) обеспечивает беспрепятственную самоподачу штанги вдоль оси ковки, так как при любом жиме штанга защемлена бойками только в одном месте либо на машине А, либо на машине Б.

Таким образом осуществляется непрерывная подача и обработка штанги.

В процессе обжима нагретой заготовки образовавшаяся на ней окалина осыпается. Большая часть ее попадает в пространство Н между машинами, собирается в тару и по мере накопления удаляется.

При эксплуатации агрегата нередко возникает необходимость осмотра, контроля, поднастройки и ремонта кинематических цепей из зубчатых колес 9 в одной или обеих машинах. Тогда рабочий с необходимыми инструментами входит в свободное пространство Н и, сняв защитные кожухи, может производить необходимые действия, используя свободный доступ к механизмам.

Таким образом, в результате того, что в предлагаемом агрегате передаточный механизм состоит из двух кинематических цепей-секций по одной для каждой из машин, стала возможной передача на вторую машину в два раза больших скоростей движения, чем на первую, что повышает производительность агрегата. (56) Патент Австрии N 276009, кл. В 21 J 7/14, 1969.

Формула изобретения

КОВОЧНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ПРОТЯЖКИ ШТАНГ, содержащий две многобойковые радиально-ковочные машины, соосно установленные на общей раме, привод с зубчатым кольцевым передаточным механизмом, отличающийся тем, что зубчатый передаточный механизм выполнен в виде двух секций, причем каждая секция размещена со стороны машины, обращенной к другой машине агрегата, а секции смонтированы на расстоянии одна от другой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3