Устройство для обработки изделий из высокопрочного камня

Устройство для обработки изделий из высокопрочного камня

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0 и И с Д Н 72

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Саюз Севетских

Сециалистическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. саид-ву .(22) Заявлено 180777 (21) 2507573/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

В 28 D 1/00

Государствеиимй комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 251179- Бюллетень ¹43

Дата опубликовании описании 25.11-79 (53) УДК879. 9 (088. 8) A.A. Орлов, A.È. Гаврилова, A.È. Иванов, ИЗОЬРЕТЕИИя Б.С.Смирнов, Е.П.Ьоженов и Б.З.Чистяков

Государственный Всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт Гипронинематаллоруд . (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО КАМНЯ

Изобретение относится к камнеобрабатываюшим машинам с термогаэодинамическим инструментом и может быть использовано для механизированной обработки блоков (бордюра, накрывочных

5 и облицовочных плит, ступеней и др.) из высокопрочного камня-, например, гранита.

Известно устройство для обработки камня термодинамическим инструментом, предназначенное для прорезания щелей а массиве горных пород,,включающее раму с горизонтальными и вертикальными направлениями, с приводами горизонтальной и вертикальной подачи, для перемещения каретки с инструментом относительно массива горных пород (1) .

Недостатком известного устройства является его узкая специализация (для 20 прорезания целей), сложность его перебазирования из карьера в карьер, а также отсутствие шумозащитного и пылевлагозашитного покрытия.

Наиболее близким к предложенному 25 . изобретению является устройство для обработки изделий иэ высокопрочного камня, включающее термодинамический инструмент, установленный на каретку с приводами вертикальной и продольной подачи, защитный кожух и транспортное приспособление для подачи обрабатываемого изделия (2).

Недостатком известного устройства является его специализация для обработки только торцов изделий, причем для каждого торца служит свой инструмент, полная обработка блока на нем невозможна.

Кроме того, известное устройство стационарно и является частью поточчой линии для обработки заготовок из высокопрочного камня, а поэтому не обладает мобильностью, которая необходима для использования устройств подобного типа в карьерах и на стройплощадках.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования инструмента и устройства в целом.

Для достижения поставленной цели у устройства для обработКи иэделий иэ высокопрочного камня, включающего термогазодинамический инструмент, установленный на каретку с приводами вертикальной и продольной подачи, защитный кожух и транспортное приспособление для Подачи обрабатываемого изделия, каретка снабжена при698772.водами поперечной подачи и разворота инструмента в плоскости„перпендикулярной продольной подаче,:причем продольные направляющие каретки и направляющие транспортного приспособления жестко соединены с защитным кожухом, кроме того привод продольной подачи выполнен в виде ходового винта, закрепленного на опорах в зацитном кожухе и маточной гайки, установленной на каретке, причем опоры ходового винта снабжены карданами, а маточная гайка соединена с кареткой кардан- ной подвеской.

Кроме того, колеса транспортного приспособления выполнены с центральной ребордой, а направляюцие снабжены дополнительными участками, соединенными с эацитным кожухом шарнирно, причем дополнительные направляющие установлены относительно основных с зазором для.прохода центральной реборды колеса транспортного приспособления.

Кроме того, защитный кожух снабжен смотровыми люками, выполненными из внутренних легкоразрушаемых и наружных силовых стекол, например, органических, причем плоцадь легкоразрушаемого стекла перекрыта площадью силового.

Кроме того, вдоль продольных на- 30 правляющих и стекол установлены воэдУшные тРубопроводы снабженные сверхзвуковыми соплами, йапример, щелевыми.

На фиг. 1 изображен общий вид уст- 35 ройства; на фиг. 2 — кинематическая схема; на фиг. 3 — разрез по ходовому винту продольной подачи; на фиг.4поперечный разрез; на фиг. 5 и б узел сопряжения колеса тележки с на- 4р правляющими; на фиг. 7 и 8 — узел смотрового люка.

Устройство состоит иэ защитного кожуха 1, внутри которого установлены напраВляюцие 2 служащие для про 45 дольного перемещения каретки 3 с тер- моинструментом 4, и направляющие 5, служащие для перемещения транспортного приспособления (тележки) 6 с обрабатываемой заготовкой 7. Направляющие

2 и 5 скреплены жестко с защитным кожухом 1 и образуют единую несущую конструкцию. На торцах 8 и 9 кожуха

1 имеются откидные двери 10 и 11 с направляющими 12 и 13, при этом дверные петли 14 с горизонтальным расположением осей закреплены в нижней части проемов 15 и 16 кожуха. Направляющие 12 и 13 выполнены с уклоном в наружную сторону, благодаря чему тележка б в исходном и конечном полОже- 60 ниях опирается на амортизирующие упоры 17. Необходимый наклон направляющим 12 и 13 придается домкратами 18, например, винтовыми. Направляющие

12 и 13 в районе стыка с направляюши- 65 ми 5 выполнены с некоторым переэаходом, обеспечивающим надежное перемещение тележки б вдоль всего пути, и образуют параллельные зазоры, служащие для прохода центральной реборды 19 колеса 20 тележки б. При повороте откидных дверей 10 и 11 вокруг петель 14, благодаря наличию зазора, направляющие свободно расходятся между собой.

Термоинструмент 4 относительно заготовки 7 может перемещаться в трех взаимно перпендикулярных направлениях с поворотом в плоскости, перпендикулярной продольной подаче.

Продольное движение термоинструмент получает с кареткой 3, перемещаюцейся по направляющей 2 при помоци ходового винта 21, получающего вращение от привода 22 с автоматическим управлением или от рукоятки 23. Концы ходового винта 21 смонтированы на карданах 24 и 25, при этом один иэ концов 26 установлен в кардане .с воз" можностью скольжения вдоль оси, другой конец 27 соединен с карданом при помощи штифтов 28. Опорные концы 29 и 30 карданов 24 и 25 установлены в опорных узлах 31 и 32, смонтированных на торцах 8 и 9 несущего кожуха

Маточная гайка, взаимодействующая с ходовым винтом 21, закреплена на каретке 3 с помощью карданной подвески, для чего корпус 33, в который вв эрнуты регулируеьые гайки 34, смонтирован в рамке 35 на осях 36, а рамка 35 на осях 37 подвешена на плате

38. Контргайки 39 служат для регулировки зазора между витками ходового винта и маточной гайки, в случае износа нарезки гайки. Такое закрепление ходового винта и маточной гайки обеспечивает плавность хода каретки 3 вдоль направляющих при установке ходо» вого винта с малой точностью или с перекосами.

Поперечное движение термоинструмент 4 получает, перемещаясь с карет.кой 40 по направляющим 41, при помощи ходового винта 42, смонтированного в опорах 43 и 44 каретки 3, и гайки

45, жестко установленной в каретке

40. Вращение ходового винта осуществляется от привода и через зубчатый регулятор 46, взаимодействующий c ходовым валиком 47 и имеющий свободное перемещение вдоль него. Ходовой валик смонтирован в опорах 48 и 49, расположенных на торцах 8 и 9 кожуха 1.

Вертикальное движение термаинструмент 4 получает совместно с кареткой

50,: перемещаясь по .направляющим 51, при помощи ходового винта 52, смонтированного в опорах 53 и 54 каретки 40 и гайки 55, жестко соединенной с кареткой 50. Вращение ходового винта осуществляется от привода 22 через

698772 зубчатый редуктор 56, взаимодействующий с ходовым валиком 57 .и имеющим свободное перемещение вдоль него.

Ходовой валик 57 смонтирован в опорах

58 и 59 на торцах 8 и 9 кожуха 1.

Поворот термоинструмента в плоскости, перпендикулярной продольному перемещению, осуществляется при помоши валика 60, на котором смонтирована вилка 61 с термоинструментом 1 и шестерня 62, взаимодействующая с шестерней 63, установленной на телескопическом валике 64, смонтированном в опорах 65 и 66 каретки 50. Телескопический валик 64 через зубчатый редуктор 67, свободно перемещающийся вдоль ходового валика 68, установленный в опорах 69 и 70 несущего кожуха 1. Ходовой валик 68 получает движение от привода 22.

В кожухе 1 имеются смотровые люки

71, выполненные в виде жесткой рамы 20

72, в которой между резиновыми прокладками ° 73 установлено легкоразрушаемое стекло 74, изготовленное, например, из тонкостенного органического стекла, которое прижато рамкой 75 25 при помощи гаек 76, навернутых на концы 77 цилиндров 78. Внутри цилиндров 78 размещены с амортизирующими пружинами 79 штоки 80 с упорами 81, на которых при помощи резиновых вту- 30 лок 82 шайб 83 и гаек 84 смонтировано силовое стекло 85. Силовое стекло выполнено несколько большей площади, чем разрушаемое, поэтому в случае взрыва внутри кожуха (термаинструмент 3g работает на топливе керасин+кислород) ударная волна будет направлена вдоль стенок кожуха. Амортизаторы служат для гашения части энергии ударной волны, направленной в силовое стекло.

Это обеспечивает безопасность работы операторов.

Для защиты стекол и механизмов от пыли, получакщейся при.обработке заго-. товки 7 термогазодинамической струей, 45 устройство оснащено воздушной сверхзвуковой завесой, которая осуществляется при помощи продольных труб 86, оснащенных шелевыми соплами Лаваля 87.

Трубы закреплены вдоль продольных направляющих 2 и у стекол 74 с помощью лирок 88 и фланцев 89 на торцах

8 и 9 несущего кожуха 1 и соединены патрубками 90 и 91 с трубопроводом, подающим сжатый воздух от передвижноIo компрессора (на чертеже не показан)

Сверхзвуковая струя воздушной завесы надежно эащйщает стекла и механизм от воздействия пыли.

Внутренняя поверхность несущего кожуха 1 обшита звукопоглощаюшей не- 60 горючей изоляцией в виде составной многослойной конструкции, состоящей из паронита, заполненного асбестом. управление в автоматическом Режиме осуществляется, например, эхо-лака- 55 ционной установкой типа ультразвукового прафилемера.

Устройство для обработки изделий иэ высокопрочного камня работает следующим образом.

Устройство привозят в камнедабывающий карьер, устанавливают на грунт, подключают энергопитание (электроэнергию, керосин, кислород, воздух), на одну иэ откинутых дверей 10 или

11 выкатывают транспортное приспособление 6 и погружают на него обрабатываемое изделие 7, вкатывают его внутрь защитного кожуха. Остановка и стопорение транспортного приспособления 6 производится автоматически после закрытия одной иэ откидных дверей при помощи прибора, например, эха-локационного ультразвукового профилемера (на чертеже не показано).

Термоинструмент 4 включают на дремлющий режим, подводят к .обрабатываемому изделию, переводят на рабочий режим и производят обработку иэделия.

Для перемещения инструмента относительно зафиксированного на тележке

6 изделия служат приводы перемещения и поворота. Продольная подача термоинструмента осуществляется кареткой

3, перемещающейся по направляющим 2 при помощи ходового винта 21. Поперечная подача производится кареткой

40, перемещающейся по направляющим

41 при помощи ходового винта 42, взаимодействующего через шестеренчатый редуктор 43 с ходовым валиком 47.

Для вертикальной подачи служит каретка 50, перемещающаяся по направляющим 51 при помаши ходового винта

52, взаимодействующего через шестеренчатый редуктор 56 с ходовым валиком 57. Разворот инструмента осуществляется ходовым валиком 68 через зубчатый редуктор 67, взаимодействующий с телескопическим валиком 64,.на котором насажена шестерня 63, вращающая шестерню 62, закрепленную жестко на валике 60, поворачивающим вилку

61 с термаинструментам 4.

Ходовой винт 21 и ходовые валики

47, 57 и 68 получают вращение от привода перемещения 22, который работает тибо с автоматическим управлением— ат автоматической системы регулирования, например, ультразвукового прибора, взаимодействующего с автоматом .управления, работающим по заданной программе, либо при помощи ручного

Управления. (рукоятками 23, при этом привод перемещения 22 переключен на сежим ручного управления.

При этом боковые продольные грани иэделия обрабатывают с вертикальным расположением инструмента, используя продольную и поперечную подачу инструмента, а верхнюю продольнуЮ .грань и торцы с горизонтальным расположением

698772 инструмента, используя продольную и вертикальную подачу.

При автоматической обработке изделия вся работа ведется по заданной программе. Программа может зависеть либо от необходимых. размеров изделия, либо от чистоты обработки (шероховатости) обрабатываемых поверхностей, либо при заданном одном — двух размера, например, высоты и ширины, третий размер, например, длина, может быть любой и зависеть от чистоты поверхности, например, торцов.

B случае ручного управления перемещение термоинструмента осуществляется вручную с постоянным наблюдени 15 ем через смотровые люки 71.

По окончании обработки термоинстру мент переводится на дремлющий режим, одна иэ откидных дверей открывается и транспортное приспособление с готовым изделием выкатывается и разгружа- 2О ется.

Устройство в целом обладает мобильностью и его рабочий орган — I åðìoäèнамический инструмент, благодаря наличию продольной, поперечной, верти- 25 кальной подачи и разворота, имеет воз« можность,выполнять ряд операций, необходимых и достаточных для обработки иэделий, как-то: бордора, поребриков, накрывочных и облицовочных плит, сту- 30 пеней и других, благодаря чему существенно расширяется область применения устройства.

Благодаря особенности выполнения, использование устройства для утилиза- З5 ции отходов камня при производстве крупногабаритных блоков непосредственно в карьерах позволяет резко сократить транспортные расходы по перевозке заготовки, Известно,что при обработ- О ке мерных плит из камня в шлам уходит

30-40% от веса изделия. Кроме того, готовые изделия имеют более удобную для транспортировки форму.

Устрбйство может обслужить несколь-4 ко карьеров по мере необходимости.

Система управления устройства допускает обслуживание его минимальным числом операторов.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки изделий из высокопрочного камня, включаю-. щее термогаэодинамический инструмент, 55 установленный на каретку с приводами вертикальной и-продольной подачи, защитный кожух и транспортное приспособление для подачи обрабатываемого изделия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования инструмента и устройства в целом, каретка снабжена приводами поперечной подачи и разворота инструмента в плотскости,перпендикулярной продольной подаче, причем продольные направляющие каретки и направляющие транспортного приспособления жестко соединены с защитным кожухом.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, привод продольной подачи выполнен в виде ходового винта, закрепленного на опорах в защитном кожухе и маточной гайки, установленной на каретке, причем опоры ходового винта снабжены карданами, а маточная гайка соединена с кареткой карданной подвеской.

3, Устройство по пп.1 и 2, o T л и ч а ю щ е е с я тем, что колеса транспортного приспособлейия выполнены с центральной ребордой,.а направляющие снабжены дополнительными участками,соединенными с защитным кожухом шарнирно, причем дополнительные направляющие установлены относительно основных с зазором для прохода центральной реборды колеса транспортного приепособления.

4. Устройство по пп.1-3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения безопасного обслуживания, защитный кожух снабжен смотровыми люками, выполненными из внутренних легкораэрушаемых и наружных силовых стекол, например, органических, причем площадь легкоразрушающего стекла перекрыта площадью силового.

5. Устройство по пп.1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью защиты механизмов подачи и стекол смотровых люков от воздействия пылг образующейся при обработке камня, вдоль продольных направляющих и стекол установлены воздушные трубопроводы, снабженные сверхзвуковыми соплами, например, щелевыми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 298748, кл. Е 21 С 47/10, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 321399, кл. В 28 D 1/00, 1970.

698772 (Риг b

Pie 7

Рис. В

ЦНИИПИ Заказ 7440/15

Тираж 646 Подписное

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проект на я, 4

Вб

В