Бухтосъемный манипулятор трубоволочильного стана с вертикальным барабаном

Бухтосъемный манипулятор трубоволочильного стана с вертикальным барабаном

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. БУХТОСЪЕМНЫИ МАНИПУЛЯТОР ТРУБОЮЛОЧИПЬНОГО СТАНА С ВЕРТЙКАЛЬНШ БАРАБАНОМ, содержаний стойку, шарнирно сопряженную с горизонтальной поворотной рукоятью, на которой уста новлена тарель бухтоприемного устрой-. ЭСЕСОЮЗЗЛЯ ЕАТ ;;.:::-г. TEIft::i4;.;i.;ifAS БИБЛИОТЕКА ства вертикальную телескопическую руку, составной гцдрохщлиндр с захватом для трубы, тгриводную систему, отличающийся тем, что, с целью сокращеш1я ручного труда при обслуживании стана путем автоматического ориентирования конца трубной заготовки , он снабжен кронштейном, закрепленньм на телескопической руке, гидрощшиндром для привода захвата, датчиком положения трубы, установленными на кронштейне, и дополнительным приводом для вращения тарели бухтоприемного устройства, размещенным на рукояти, причем захват руки выполнен в виде двух пар параллельно расположенных и шарнирно связанных с кронштейном клещей, одна из которых снабжена ножевьлм фиксатором трубы, управляемым от гидроциливдра для захвата трубы. О) 00 00

СОЮЗ СОЮЕТСНИХ

NIHUMCt

РЕОПУБЛИН (5ц В 21 С 1/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ COOP

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AB TOPCHOMV СВИ ФТЕЛЬСТВУ (2 1) 3590849/22-02 (22) 17.05.83 (46) 23.07.85. Бюл. В 27 (72) Е.А.Степанов, Н.Н.Никитин, В.Г.Сидоренко и В.С.Шнюков (71) Краматорский индустриальный институт (53) 621. 778. 1(088. 8) (56) Когос А.И. Иеханическое оборудование волочильных и лентопрокатных .цехов. М., "Иеталлургия", 1972, с.5051, рис.38.

Биск М..В. и др. Холодная деформа, ция стальных труб. Свердловск. Средне-Уральское изд-во, 1976, ч. 1, с. 176 . (54)(57) 1. БУХТОСЬЕМНИИ ЙАНИПУЛЯТОР

ТРУБОВОЛОЧИЛЬНОГО СТАНА С ВЕРТИКАЛЬНЫМ БАРАБАНОМ, содержащий стойку, шарнирно сопряженную с горизонтальной поворотной рукоятью, на которой установлена тарель бухтоприемного устрой- .

„„SU„„1168310 ства, вертикальную телескопическую руку, составной гидроцилиндр с захватом для трубы, приводную систему, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью сокращения ручного труда при обслуживании стана путем автоматического ориентирования конца трубной заготовки, он снабжен кронштейном, закрепленным на телескопической руке, гидроцилиндром для привода захвата, датчиком положения трубы, установлен-ными на кронштейне, и дополнительным приводом для вращения тарели бухтоприемного устройства, размещенюим на рукояти, причем захват руки выполнен

s виде двух пар параллельно располо- З женных и шарнирно связанных с кронштейном клещей, одна из которых снаб" жена ножевым фиксатором трубы, управляемым от гидроцнлинцра для захвата трубы. ч

1168310..2.Ианипулятор по п.1, о т. л и— ч а ю щ и .. с я тем, что кронштейн ,связан с, гидроцилиндром телескопической руки с помощью двух направляющих

Изобретение относится к оборудованию для бухтового волочения труб, преимущественно из цветных металлов, Целью изобретения является сокращение ручного труда при обслуживании стана путем автоматического ориентирования конца трубной заготовки.

На фиг.1 изображен манипулятор в комплексе с трубоволочильным станом, общий вид; на фиг.2 - двухпоэиционное 1О положение манипулятора (сечение А-А на фиг.1); на фиг.3 †-. . принципиальная схема манипулятора, на фиг.4 — принципиальная схема манипулятора (вид сверху на фиг.3); на фиг.5 — принципиальная схема телескопической руки с бухтоприемным устройством, сечение

Б-Б на фиг .4; на Фиг.6 — сечение В-В на фиг.5; на фиг.7 — схема датчика положения трубы (разрез Г-Г на фиг.6); на фиг.8 — схема приводного цилиндра захвата руки с направляющими скалками (разрез Д-Д на фиг.5); на фиг.9 — клещевой захват (разрез

Е-Е на фиг.5), на фиг.10 — общий вид

25 сопряжения промежуточного и опорного гидроцилиндров (вид Ж на фиг.5); на фиг.11 " принципиальная гидравлическая схема привода бухтоприемного устройства и рычажной системы мани- . 30 пулятора.

Предложенный манипулятор 1 установлен в комплексе с трубоволочильным станом 2, включающим вертикальный барабан 3 с верхним расположени- З ем привода 4, размоточное устройство

5 трубной заготовки 6, волоку 7 с возможностью вертикального перемещения, систему транспортеров 8, буххонакопитель 9 и комплекс устройств 10 40 для технического обслуживания стана, т.е. выполнения подготовительно-вспомогательных операций (фиг. 1).

Ианипулятор 1 содержит параллельную образующей вертикального бараба- 45 на 3 стойку 1 I, шарнирно сопряженную скалок, в которых выполнены каналы для подвода энергоносителя к гидроцилиндру захвата руки.

2 с горизонтальной поворотной рукоятью

12, вертикальную телескопическую руку 13, представленную в виде состав- ного гндроцилиндра с захватом 14 трубы 15, снабженную бухтоприемным устройством 16 для соединения с рукоятью, а также приводную систему 17.

Волочильный барабан 3 снабжен клещевым захватом 18 трубы 15 на цепной поддержке. Бухтоприемное устройство

16 представлено в виде тарели 19 (фиг.1 и 2). .Захват !4 манипулятора 1 выполнен в виде кронштейна 20 с приводным цилиндром 21 с датчиком.22 положения трубы 15, двух параллельно расположенных клещей 23 и 24, связанных с кронштейном шарниром 25, В оболочке барабана 3 имеется продольный вырез для размещения в нем руки 13 (фиг.26), Вертикальная телескопическая рука

13 (фиг.5) представляет собой составной гидроцилиндр, образованный выходным гидроцилиндрои 26, последующим промежуточным цилиндром 27 н опорным цилиндром 28. Кронштейн 20 захвата 14 закрытый на выходном цилиндре 26.

Опорный цилиндр 28 закреплен на тарели 19 посредством шарнира 29 и двух гидроцилиндров 30 наклона телескопической рукояти. Кронштейн 20 связан с промежуточным цилиндром 27 двумя направляющими скалками 28 и 29, сопряженными по посадке движения с кронштейном 30 цилиндра 27. Скалки

28 и 29 выполнены полыми (фиг.8).

Гидроцилиндр 27 также связан с опор. ным гидроцилиндром 28, ползуном 31 (фиг. 10) .

Датчик 22 положения трубы 15 (фиг.7) состоит из двухпозиционного золотника 32 и плунжера 33 с пятой

34, пружины 35 и электромагнита 36.

Приводной гидроцилиндр 21 (фнг.5Р шарнирно связан с клещами 23 и 24 з 1168 осями 37 и состоит из корпуса 38 и плунжера 39 и пружины 40 (фиг.8).

Клещи 23 и 24 состоят из рычагов

41 и 42, снабженных губками 43 и осями 37 (фиг ° 4, 5 и 9).

Клещи 23 снабжены фиксатором трубы, состоящим из двух ножей 44, прикрепленных к губкам 43 (фиг.9).

Вертикальная стойка 11 (фиг.3) манипулятора 1 имеет круглое сечение и 10 закреплена на фундаменте стана 45.

Наверху стойки смонтирован гидропривод 46 подъема-опускания, поворота и радиального перемещения манипулятора.

Для шарнирного сопряжения со стой- 15 кой 11 горизонтальная рукоять 12 снабжена переходником 47, состоящим из поворотного корпуса 48, установленного на втулке 49, соединенной со стойкой гидроцилиндром 50. Втулка

49 связана с поворотным корпусом 48 гидроцилиндром 51 (фиг.4).

Кроме переходника 47 рукоять 12 содержит сопряженную с переходником

47 поворотную трубу 52 и установленную в ней выдвижную пиноль 53 с корпусом 54. Пиноль связана с поворотной трубой гидроцилиндром 55 (фиг.4)

Переходник 47 связан с поворотной трубой 52 червячным редуктором 56, приводимым в движение электродвигателем 57 (фиг.4).

Приводная система 17 манипулятора состоит из гидропривода 46 подъемаопускания манипулятора с помощью гид35 роцилиндра 50, поворота в горизонтальной плоскости с помощью гидроцилиндра 51, радиального перемещения с помощью гидроцилиндра 55 и механизма поворота в вертикальной плоскости с помощью редуктора 56 и электродвигателя 57 (фиг.3 и 4).

Кроме того, в приводную систему входит электропривод 58 управления вертикальной телескопической рукой

113, установленной на тарели 19 бухтоприемного устройства ll6. Электропривод 58 связан с электросетью посредством токосъемника 59 (фиг.1 и

3).

Гидроцилиндры 26-28, 21 и 30 и датчик 22 положения трубы питаются насосом 60 через клапанно-распределительную коробку 61, а гидроцилиндры 50, 51 и 55 — от насоса 62 через клапанно-распределительную коробку 63.

Приводная система 17 содержит также дополнительный привод 64 автономного вращения бухтоприемного устрой ства 16 вокруг его вертикальной оси.

Этот привод состоит из конического редуктора 65, на выходном валу 66 которого закреплена тарель 19, входного телескопического вала 67, конического.редуктора 68, электромагнит=. ной сцепной фрикционной муфты 69 и электродвигателя 70 серийного типа со встроенным электромагнитным тормозам нормально-замкнутого типа.

Редуктор 65 размещен в корпусе 54 выдвижной пинали 53, а редуктор 68в корпусе 48 переходника 47. Телеско-; пический вал 67 - состоит из соосных валов 71 и 72 и шлицевой муфты 73.

Подвод рабочей жидкости к выходному гидроцилиндру 26, датчику 22 положения и гидроцилиндру 21 обеспечивается через полые скалки 28 и

29. Подвод рабочей жидкости к скалкам и остальным гидроцилиндрам обеспечивается гибкими шлангами (фиг.3"5).

Манипулятор 1 технологически связан с линией 74 для производства подготовительно-вспомогательных операций, т.е. подготовки бухты к волочению (фиг. 1 и 2).

Предложенный манипулятор работает следующим образом.

В исходном положении вертикальный волочильный барабан 3 ориентируется и фиксируется волочильщиком как и при обыч oÀ технологии, в положении (фиг.2) так, что положение опорной точки 0 клещевого захвата 18 (цепной поддержки) определяется углом Уя относительно оси ХХ. В этом положении осуществляется нормальный захват (зажим) заостренного конца трубы 15.

При этом тарель 19 бухтоприемного устройства 16 ориентирована относительно барабана 3 углом . Это

Р положение фиксировано посредством конического редуктора 68, электромагнитной сцепной фрикционной муфты 69 и электродвигателя 70 серийного типа со встроенным электромагнитным тормозом так, что ось ZZ клещевого захвата,14 (фиг.6) совпадает с осью YY горизонтальной поворотной рукояти 12 для ввода телескопической руки 13 в продольный вырез барабана 3 (фиг.2).

Сразу же после фиксации этого бараба. на и рукояти с тарелью телескопическая рука вводится в этот вырез посредством составного гидроцилиндра.

Рабочая жидкость при этом подается в

5. 11683 поршневые полости гищюцилиндров 28, 27 и 26 по редством гибких шлангов (фиг.11).Иаслоподвод к приводному гидроцилиндру 38 закрыт плунжером 33 двухпоэиционного золотника 32 (фиг.7 5 и 8) под действием пружины 35. В результате клещевой захват 14 занимает верхнее положение (фиг.5) а клещи

23 и 24 при этом находятся в passeденном положении под действием пружи- 1О ны 40 (фиг.8).

Затем волочильщик включает вращение барабана 3 по часовой стрелке с частотой u)d упреждающим отключением муфты 69 дополнительного привода 64. 15

При этом виток трубы 15, укладываясь на барабан 3, попадает в клещевой захват 14 (фиг.5), действует на датчик 22 и утапливает подпружиненную пяту 34 золотника 32 вместе с плунже- 20 ром 33, чем обеспечивается подвод масла в рабочую полость приводного гидроцилиндра 38. При этом корпус цилиндра 38 и поршень 39 со штоком разводятся в разные стороны, сжимая пру- 25 жину 40 и сводя губки 43 обоих клещей (фиг.5 и 9). Одновременно с зажимом трубы 15 происходит забойка, т.е. некоторый пережим трубы ножами

44 фиксатора трубы (фиг. 9). Эта опе- 3О рация захвата и ориентирования трубы совмещается с процессом трубоволочения. При вращении волочильного барабана 3 бухтоприемное устройство 16 вращается вместе с ним за счет взаимодействия захвата 14 со стенками выреза и самой трубой.

Тарель 19 с выходным валом 66 конического редуктора 65 дополнительного привода 64 вращается относительно 4О корпуса 54 .выдвижной пиноли 53 рукояти 12. Иеханическая передача дополнительного привода 65-71-67-73-72-67 вращается в холостую (фиг.3 и 4).

После окончания процесса волочения45 и остановки волочильного барабана 3 телескопическая рука 13 при включении электропривода 58 приводит захват 14 с зафиксированной в нем бухтой в нижнее положение (фиг.3). При этом линия о питания приводного гидроцилиндра 38 со сливом не сообщается, а муфта 69 включается и замыкает кинематическую цепь дополнительного привода 64.

С помощью гидроцилиндра 54 (фиг.4) > рукоять 12 поворачивается в горизонтальной плоскости и выводит бухтопри1емное устройство в положение II

10 6 (фиг.2) иэ зоны волочильного барабана 3 в зону линии 74 для производства подготовительно-вспомогательных операций.

Поскольку конец трубной заготовки ориентирован, то выполнение операций по подготовке трубной заготовки к дальнейшему волочению может быть полностью автоматизировано, т.е. производится беэ участия оператора-подручного волочильщика.

Для стыковки с рабочей машиной линии 74 в манипуляторе предусмотрены гидроцилиндры 50 (подъем-опускание тарели 19) и 55 (радиальное перемещение тарели), а также дополнительный привод 64 вращения вокруг вертикальной оси тарели 19, сблокированный с системой управления счетчиком оборотов.

После дополнения подготовительновспомргательных операций, заканчивающихся заковкой (заострением) конца трубы с оправкой, бухтоприемное устройство 16 .с трубной заготовкой отводится гидроцилиндрами 51 и 55 от рабочей машины линии 74 и устанавливается над местом разгрузки. Включается механизм поворота тарели 19 с помощью редуктора 56 и электродвигателя 57 и бухта поворачивается в вертикальной плоскости на угол, близкий к 180, для перевода закованного коне ца в нижнее положение, как это требуется существующей технологией на станах типа ВСТ.

Затем рабочая полость приводного гидроцилиндра 38 сообщается со сливом при одновременном включении электромагнита 36, удерживающего плунжер 33 от преждевременного перемещения влево. Под действием пружины 40 губки 43 клещевого захвата 14 разводятся, опорный гндроцилиндр 13 (фиг,2) с помощью двух гидроцилиндров 30 наклоняется к центру тарели 19 и освобожденная труба падает под собственным весом на наклонную плоскость (не показана) и направляется в нижнюю ветвь системы транспортеров 8 стана 2, подается в бухтонакопитель 9 и верхней ветвью транспортеров 8 (фиг. 1) подается в зону размоточного устройства 3, обслуживаемую волочильщиком.

Бухтоприемное устройство совмещается с волочильным барабаном (положение I фиг.2) и начинается процесс волочения очередной трубной заготов7. 11683 1.0 8 ки, каждая из которых проходит до поступает в систему транспортеров В семи операций по осадке наружного с выдачи ее иэ стана. Закованная диаметра с 45 до 20 мм. конец пРи этом может обрезаться неЕсли бухта проходит последнню one- посредственно на барабане. рацир на волочильном барабане, то Таким образом, использование предманипулятор в этой операции не участ- ложенного изобретения сокращает. ручвует, а бухта поеле окончания волоче- ной труд и тем самым на 50Х сокращания падает вниз и непосредственно ется число обслуживакщего персонала.

1168310

fV бб

И 65 71

4Ьз 5

1168310 б — b г-г!

1683)0

Составитель А. Какойло

Редактор Л.Зайцева Техред Ч.Кузьма Корректор Д.Сычева

Заказ 4540/11 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4