ПЕРЕНОСНОЙ СВЕРЛИЛЬНЫЙ СТАНОК

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к переносным металлорежущим станкам для обработки отверстий в труднодоступных местах, таких как фланцевые соединения, при монтаже и ремонте крупногабаритного оборудования.
Известен переносной рельсосверлильный станок для обработки отверстий в рельсах в полевых условиях (АС №276694 СССР, МКИ B23B 45/08. Переносной рельсосверлильный станок / Н.Г. Тарасенко, Б.И. Иноземцев, А.Г. Машков и др. (СССР). Бюл. №23; опубл. 14.07.1970). Переносной рельсосверлильный станок включает в себя раму, прихват, две трубчатые штанги, на которые устанавливается мотор-редуктор. Принцип действия станка основан на обеспечение автоматической подачи режущего инструмента.
Недостатками данного станка является то, что при смене режущего инструмента (при обработке точных отверстий) необходимо откреплять станок, чем нарушается его базирование и тем самым вносится погрешность обработки; небольшая длина хода обработки; требуется существенное изменение конструкции рамы, присоединительных и зажимных элементов для обработки отверстий во фланцевых соединениях.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является станок сверлильно-расточной специальный предназначенный для обработки отверстий во фланцевых соединениях мельниц (Разработчик Специальное Конструкторское Бюро Центр Цемремонт (СКБ ЦЦР), г. Москва. Авторы Свищева, Голубкин, Стрепетов).
Станок включает в себя станину, головку, механизм подач, установочные и подвижные зажимные элементы. Станок для обработки отверстий непосредственно устанавливается на фланцы мельницы, посредствам крепежной части станины, и крепится подвижными зажимными элементами. Головка со шпинделем, установленная на направляющих станины, продольно перемещается по ним от механизма подач.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: переносной сверлильный станок содержит станину, сверлильную головку со шпинделем, установленную на направляющих станины, механизм подач продольного перемещения сверлильной головки, установочные и подвижные зажимные элементы.
Недостатками прототипа является недостаточное качество обработанной поверхности и использование станка для обработки только одного типоразмера фланцевых соединений.
Указанные недостатки связаны с тем, что станина станка выполнена цельной, а этим ограничивается расстояние между опорными и зажимными элементами, не позволяющее применять станок для обработки отверстий во фланцевых соединениях разной толщины. На станине два опорных элемента, которые лишают станок только двух степеней свободы, что вносит погрешности при установке на объект, а гладкие поверхности опорных и зажимных элементов не обеспечивают достаточной жесткости крепления, что и ведет к снижению качества обработки.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение технологических возможностей за счет технического эффекта, выражающегося в обеспечении обработки отверстий различных диаметров в изделиях разных типоразмеров и повышении качества путем последовательного использования различных режущих инструментов для обработки отверстия конкретного диаметра.
Поставленная задача решается за счет того, что переносной сверлильный станок, содержащий станину, сверлильную головку со шпинделем, установленную на направляющих станины, механизм подач продольного перемещения сверлильной головки, установочные и подвижные зажимные элементы, и что станина станка выполнена разъемной, состоит из рамы и сменного кронштейна, при этом сменный кронштейн снабжен опорным коромыслом, шарнирно закрепленным на конце регулировочного винта, размещенного с возможностью осевого перемещения в верхней части сменного кронштейна, сменными направляющей и кондукторной втулками, установленными соосно со шпинделем сверлильной головки в отверстиях боковых частей сменного кронштейна, выполненных между подвижными зажимными и установочными элементами с рифлеными торцовыми поверхностями и сменным центрирующим фиксатором, размещенным с возможностью осевого перемещения в сменной направляющей втулке.
Конструкция переносного сверлильного станка поясняется графическим материалом. На фиг. 1 представлен общий вид станка; на фиг. 2 - бугель, контактирующий с направляющими и гайкой (вид А с фиг. 1); на фиг. 3 - кронштейн; на фиг. 4 - опорное коромысло, контактирующее с фланцем (вид Б с фиг. 3); на фиг. 5 - сверлильная головка; на фиг. 6 - механизм подач.
Станина переносного сверлильного станка состоит из сменного кронштейна 1 жестко связанного с рамой 2 за счет, например, болтового соединения через фланцы (фиг. 1).
В нижней части рамы 2 закреплены две направляющие 3, на которых посредствам бугеля 4 установлена, с возможностью продольного перемещения, сверлильная головка 5 (фиг. 1 и 2).
Продольное перемещение сверлильной головки обеспечивается механизмом подач 6 за счет кинематической пары винт 7 - гайка 8 (фиг. 6). Гайка 8 жестко связана с бугелем 4 (фиг. 2) и размещена на ходовом винте 7, несущем зубчатое колесо 9, контактирующее с валом-шестерней 10. На конце вала-шестерни 10 закреплен маховик 11.
В корпусе сверлильной головки 5 (фиг. 5) установлен полый шпиндель 12, с возможностью вращения и кинематически связанный с приводным валом 13 посредствам блоком шестерен 14. Приводом вращения для приводного вала 13 служит пневмодвигатель (на фиг. не показан).
Сменный кронштейн 1 (фиг. 3) имеет корпус П-образной формы, в верхней части которого размещен, с возможностью осевого перемещения, регулировочный винт 15, на конце которого шарнирно закреплено опорное коромысло 16 (фиг. 1 и 3).
На правой боковой части сменного кронштейна 1 (фиг. 1 и 3) закреплены три установочных элемента 17, каждый из которых имеет рифленую торцовую поверхность. Между двумя нижними установочными элементами 17 выполнено отверстие, соосное с отверстием полого шпинделя 12 сверлильной головки 5. В указанном отверстии установлена сменная кондукторная втулка 18.
На левой боковой части сменного кронштейна 1 соосно с нижними установочными элементами 17 расположены два подвижных зажимных элемента 19, например, в виде подвижных винтов (фиг. 1).
Между зажимными элементами 19 в отверстии, выполненном соосно с отверстием в правой боковой части кронштейна 1, установлена сменная направляющая втулка 20, в которой установлен с возможностью осевого перемещения сменный центрирующий фиксатор 21 с рукояткой 22 (фиг. 1 и 3).
Для обеспечения работы переносной сверлильный станок устанавливается на сопрягаемые фланцы 23, обработка производится режущим инструментом (на фиг. не показан), который устанавливается в полый шпиндель 12.
Переносной сверлильный станок предлагаемой конструкции используется в условиях промышленно-технологической площадки предприятия, когда необходимо в процессе монтажных или ремонтных работ обрабатывать соосные крепежные отверстия во фланцах соединяемых частей оборудования, например, помольной мельницы.
Выполнение станины станка разъемной позволяет использовать сменные кронштейны, при обработке фланцевых соединений различных типоразмеров, что обеспечивается путем расчета расстояния между торцовыми поверхностями подвижных установочных и зажимных элементов каждого сменного кронштейна.
Снабжение кронштейна сменными кондукторными втулками позволяет использовать режущий инструмент (сверла, зенкеры) различного диаметра и, соответственно, обрабатывать отверстия различных диаметров.
Кроме того, наличие шарнирного опорного коромысла обеспечивает вариант обработки, когда оба фланца не имеют отверстий, т.к. оно дает возможность точного базирования станка на требуемую окружность размещения обрабатываемых отверстий.
В совокупности указанные конструктивные признаки полезной модели позволяют использовать переносной сверлильный станок для обработки отверстий различных диаметров во фланцах соединениях различных типоразмеров, что значительно расширяет технологические возможности.
Установка сменных втулок, кондукторной и направляющей соосно со шпинделем сверлильной головки, и наличие сменного центрирующего фиксатора, перемещающегося в направляющей втулке, обеспечивают обработку отверстий с минимальным отклонением от соосности, что повышает качество обработки в целом.
Кроме того, качество обработки повышается путем более надежного крепления станка и повышения точности базирования за счет наличия трех установочных элементов с рифлеными торцовыми поверхностями и возможности последовательной обработки отверстия различным режущим инструментом (сверло, зенкер, развертка), что обеспечивается сменностью кондукторной втулки.
Также повышению качества способствует то, что переносной сверлильный станок при установке его на объект лишается шести степеней свободы. Это достигается тем, что кронштейн снабжен центрирующим фиксатором, расположенным соосно со шпинделем сверлильной головки, тремя установочными элементами и опорным коромыслом, взаимодействующими с базовыми поверхностями объекта.
Переносной сверлильный станок имеет возможность работать несколькими методами. По одному из методов, когда требуется обработка отверстий в одном из фланцев соосно с уже имеющимися отверстиями в другом базовом фланце, последовательность следующая.
Станок устанавливается на фланцы 23, соединяемых частей крупногабаритного оборудования, посредствам наложения на них кронштейна 1. В первую очередь базирование станка производится на фланец со стороны обрабатываемых отверстий до соприкосновения установочных элементов 17 с торцом фланца (фиг. 3.). С противоположной стороны производится центрирование станка посредствам фиксатора 21, который вводится во втулку 20, перемещается посредствам рукоятки 22 в ней и далее входит в отверстие базового фланца. После чего станок закрепляется на фланцах 23 зажимными подвижными элементами 19 и из отверстия выводится фиксатор 21.
В шпиндель 12 сверлильной головки 5 устанавливается режущий инструмент, например, сверло (на фигуре не показано). Затем посредствам маховика 11, механизма подач 6, через пары: вал-шестерня 10 - зубчатое колесо 9 и винт 7 - гайка 8, и бугель 4, установленного на двух направляющих 3 рамы 2, производится, подвод в зону обработки сверлильной головки 5 с режущим инструментом.
На выходной конический хвостовик приводного вала 13 сверлильной головки 5 устанавливается пневмопривод (на фиг. 1. не изображен) и включается. Приводной вал 13 через блок шестерен 14 передает вращение шпинделю 12. Режущий инструмент вводится в кондукторную втулку 18 и выполняется обработка отверстия во фланце. После окончания обработки режущий инструмент выводится из отверстия, пневмопривод отключается, сверлильная головка возвращается в исходное положение.
Если необходимо обработать точное отверстие, то после сверления меняют инструмент, например, сверло на зенкер, и устанавливают сменную направляющую втулку 18 под соответствующий диаметр инструмента, а затем обработку производят в той же последовательности. Станок остается в неизменном положении до полной обработки отверстия.
Для обработки следующего отверстия станок открепляется и переустанавливается на другую позицию, процесс обработки выполняется по вышеизложенным приемам.
Другой метод предусматривает необходимость обработки отверстий в обоих фланцах. В этом случае установка станка производится с помощью коромысла 16 и последовательность установки и обработки следующая.
Сначала производится регулировка, размещенного в верхней части кронштейна 1, коромысла 16 посредствам регулировочного винта 15 на требуемый размер, определяемый диаметром фланца, и его стопорение. Затем станок устанавливается на фланцы 23 до касания с их цилиндрической поверхностью коромысла 16 (фиг. 4) и торцовой поверхностью установочными элементами 17 (фиг. 3). После чего станок закрепляется на фланцах подвижными зажимными элементами 19. В шпиндель сверлильной головки 5 устанавливается режущий инструмент и производится, через механизм подач 6, подвод его в зону обработки. Далее процесс выполняется по выше изложенной последовательности.
Переносной сверлильный станок позволит расширить технологические возможности за счет технического эффекта, выражающегося в обеспечении обработки отверстий различных диаметров в изделиях разных типоразмеров и повышении качества путем последовательного использования различных режущих инструментов для обработки отверстия конкретного диаметра.