Устройство для термической резки

 

Союз Советских

Соцмалистмческих

Респубблик

ОП САНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11) 564113

К АВТОРСКОМУ СЬИДЮТВДЬСТЬУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено22.03.74 (21) 2008263/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.07.77. Бюллетень №2 (45) Дата опубликования описания17.10.77 (51) М. Кл.

В 23 К 7/04

В 23 К 7/10

Гооудврственнмй комнтет

Соватв е1нннотров СССР но делам неооретенно н открытой (53) УДК621.791.3. .945 (088.8) (t2) Авторы изобретения

А. И. Петровнин, М. Л. Катапхерман, В. А. Шкердин, P. Н. Фридман и 10. И. Савенко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ

Изобретение относится к установкам для вырезки отверстий в корпусах и днищах химических аппаратов и подобных им изделий и может быть использовано в химическом, нефтяном, продовольственном машиностроении и других отраслях машиностроительной промышленности, связанных с изготовлением объемных консгрукций иэ листового материала, например, в судостроении, котлостроении и т. д.

Известна установка для вырезки отверстий в цилиндрических корпуса» содержащая ра- 1р му, смонтированное на не1(приводное поворотное колесо, связанное с подвижной планкой, на которой установлены резак и копирное устройство, выполненное в виде двух копиров, установленных в планке с воэможностью вертикального перемещения один относитель но другого, Установка снабжена тягой с направляющими и стальными пазами, связывающей резак с копирами, при этом резак снабжен втулкой с катками, установленной в направляющих, а копиры связаны с тягой посредством укрепленных на них штырей, входящих в овальные пазы (1), Известно также устройство для термической резки, содержащее суппорт с установленным в нем с возможностью перемещения вдаль 25 продольной оси резаком, с которым шарнирно связан копир (2).

Это устройство не обеспечивает требуемого качества обработки, так как копир выполнен в виде роликов, взаимодействующих с обрабатываемой поверхностью.

Цель изобретения — повышение качества обработки за счет исключения контакта копира с обрабатываемой поверхностью.

Указанная цель достигается тем, что копир выполнен в виде кольцевой камеры с отверстиями, размещенными по окружности и обращенными к обрабатываемой поверхности, причем кольцевая камера соединена с источником питания сжатым воздухом для образования воздушной подушки между кольцевой камерой и обрабатываемой поверхностью.

Отверстия в кольцевой камере могут быть выполнены наклонными. Это позволяет уменьшить влияние воздушной подушки на процесс резки.

На фиг. I изображено предлагаемое устройство,вид сверху; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фнг, 3 — разрез Б — Б фиг. 1; на фиг. 4 — вид В фиг. 1; на Ыг.Q — вид

Г фиг. 1; на фиг, 6 — разрез gg — д фиг. на фиг. 7 — узел 1 фиг. 2.

564 !13

55

Устройство состоит из опорной рамы 1, закрепляемой с помощью магнитов или вакуумных чаш 2 на изделии 3, в котором должно быть вырезано отверстие. Опорная рама 1 снабжена направляющими 4, в которых размещены ролики 5, оси которых жестко соединены с П-образной рамой 6. Последняя связана с опорной рамой 1 с помощью винта 7.

Концы П-образной рамы 6 снабжены втулками

8, в которые вставлены стаканы 9 и 10, снабженные пазами i! для шпбнок 12. На стакане

10 нарезана рейка 13, в зацеплении с которой находится размещенная в отверстии втулки 8 шестерня 14, вал 15 которой снабжен маховичком 16. Стаканы 9 и 10 снабжены секторами 17, В отверстия стаканов вставлены цапфы 18, жестко соединенные с рамой 19 приводного поворотного колеса 20, которое установлено в этой раме на опорных роликах 21.

С рамой !9 жестко связаны рукоятки 22 с фиксирующими винтами 23, пропущенными через отверстия секторов 17.

Вращение колеса 20 осуществляется от привода 24, закрепленного на раме 19, На колесе имеется механизм установки резака на заданный диаметр реза, включающий две скалки 25, одна из которых снабжена рейкой 26, и маховик 27 перемещения суппорга 28. Суппорт снабжен зажимом 29. фиксирующим его относительно скалки 25. !араллельно скалкам, на колесе 20, закреплена мерная линейка 30, по которой двигается конус 31, закрепленный на суппорте 28. Между скалками 25 закреплены откидная вверх планка 32 с центроискателем 33.

Суппорт 28 снабжен втулкой 34 с крестообразно расположенными и закрепленными на ее концах роликами 35, на которые опирается штанга 36. На нижнем конце штанга снабжена сектором 37 с Т-образной направляющей, в которую вставлен ползунок 38 кронштейна

39, фиксируемый винтом 40, На кронштейне

39, подвижно вдоль него, закреплена каретка

41, в которой установлен резак 42. Сектор

37 выполнен таким образом, что центр поворота резака находится в точке пересечения оси сопла резака с обрабатываемой поверхностью.

Каретка 41 снабжена рейкой 43, с которой в зацеплении находится размещенная в отверстии кронштейна 39 шестерня 44, вал которой снабжен маховичком 45. На нижнем конце кронштейна 39 закреплена концентрично расположенная относительно резака сферическая насадка 46. На сферической поверхности этой насадки подвижно установлен копир 47, состоящий иэ кольцевой камеры 48, снабженной на верхнем торце штуцерами 49 для подвода воздуха, а на нижнем торце — отверстиями 50, наклоненными в сторону периферийной кромки кольцевой камеры 48, Нижняя часть ольцевой камеры 48 при необходимости снабжается юбкой 51.

На суппорте 28 установлен электродвигатель 52, на валу которого закреплена шестерня 53, связанная с зубчатым колесом 54, ось которого жестко соединена с кронштейном 55 суппорта 28. С зубчатым колесом 54 жестко соединен канатный блок 56, огибаемый тросиком 57, верхний и нижний концы которого соединены соответственно с верхним и нижним концами штанги 36, В установке может быть применен как газовый, так и плазменный резак. Питание резаков осуществляется через гибкие шланги (на чертежах не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают на изделие 3 и закрепляют с помощью магнитов или вакуумных чаш 2, предварительно расположив его приблизительно по центру вырезаемого отверстия.

Направляющие 4 могут располагаться как перпендикулярно, так и параллельно оси изделия, если оно представляет собой цилиндр; а если изделие представляет собой тело двойной кривизны (например, днище), то рама 1 может занимать любое положение относительно изделия, при котором плоскость, где лежат направляющие 4, приблизительно нормальна к поверхности стенки изделия в центре вырезаемого отверстия. Если устройство подвижно к балкону портала или другого транспортного средства, а вырезку надо производить на наклонной стенке изделия, то с помощью рукояток 22 производят поворот рамы 19 вокруг цапф 18 и фиксируют под нужным углом по секторам !?.

После того, как установку положили на изделие 3, опускают центроискатель и вращением винта 7 передвигают раму 6 вместе со всеми закрепленными на ней деталями по направляющим 4, а вращением маховичка 16 через шестерню 14 и рейку 5 производят передвижение рамы 9 относительно рамы 6 в направлении, перпендикулярном перемещению рамы 6. Таким образом устанавливают центроискатель на центр вырезаемого отверстия, после чего его поднимают, откидывая вверх вместе с планкой 32, Затем производят настройку механизма уравновешивания резака, обеспечивая такое включение электродвигателя 52, при котором его крутящий момент уравновешивает вес штанги 36 с закрепленными на ней резаком, воздушной подушкой и другими деталями. При этом крутящий момент двигателя передается через шестерню 53 и колесо 54 канатному блоку 56 и через навитый на него тросик

57 — штанге 36.

После этого подают сжатый воздух в кольцевую камеру 48 и суппорт 28 вместе со штангой 36 и с закрепленным на ней резаком по линейке 30 устанавливают на размер несколько меньший, чем диаметр выоезаемого отверстия.

Если необходимо вырезать отверстие без фаски, то ось резака 42 устанавливают параллельно штанге 36 и, если необходимо вырезать отверстие с фаской, то кронштейн 39 с резаком 42 поворачивают на соответствующий угол ло сектору 37.

Включают в работу резак 42 и в металле изделия прожигают начальное отверстие, Вра564!! щая маховик 27, перемещают по скалкам 25 суппорт 28 со штангой и резаком на заданный диаметр вырезаемого отверстия. После этого. включают привод 24 вращения колеса 20. При своем вращении колесо перемещает по окружности штангу 36, причем воздух, истекая из отверстий 50 кольцевой камеры, обеспечивает сохранение постоянного расстояния между резаком 42 и изделием 3, При изменении кривизны изделия 3 копир 47, поворачиваясь по сферической насадке 46, устанавливается нормально вырезаемой поверхности, а штанга с резаком опускается или поднимается благодаря тому, что на нее действует продольное усилие, равное алгебраической сумме векторов усилий, которые действуют на штангу от собственного веса, от воздушной подушки и от электродви- 15 гателя 52, работающего в тормозном режиме.

Таким образом обеспечивается копирование резаком любой криволинейной поверхности в трех координатах.

Благодаря тому, что отверстия 50 наклонены в сторону периферийной кромки кольцевой камеры 48, влияние истекающего из них воздуха на пламя резака уменьшается, кроме того, это обеспечивается и тем, что давление и скорость истекающего воздуха могут быть весьма малы благодаря уравновешенной сис- 2s теме подвижных в вертикальном направлении частей.

При подходе к завершению круга вырезки электродвигатель 52 застопоривают, обеспечивая стопорение штанги с резаком на одной высоте и предотвращение порчи отверстия при выпадании вырезанной части из-за поворота кольцевой камеры, который происходит в результате потери опорной поверхности для воздушной подушки после выпадании вырезанной части изделия 3.

Устройство может работать в любом пространственном положении — как.горизонтальном так и наклонном. Можно производнть резку и на вертикальных стенках.

Формула изобретения

1. Устройство для термической резки, содержащее суппорт с установленным в нем с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси резаком, с которым шарнирно связан копир, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет исключения контакта копира с обрабатываемой поверхностью, копнр выполнен в виде кольцевой камеры с отверстиями, размещенными по окружности и обращенными к обрабатываемой поверхности, причем кольцевая камера соединена с источником питания сжатым воздухом для образования воздушной подушки между кольцевой камерой и обрабатываемой поверхностью.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влияния воздушной подушки на процесс резки, отверстия в кольцевой камере выполнены наклонными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 292740, кл. В 23 К 7/04, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 252065, кл. В 23 К 7/04, 1967.