ВАЛЬЦОВЫЙ АГРЕГАТ
ROLL UNIT

Изобретение относится к области обработки материалов давлением способом прокатки и может быть использовано для обработки листовых легкодеформируемых материалов, например воска, парафина или фольги, при получении на них рельефного рисунка.
При производстве используемой в пчеловодстве вощины способом прокатки плоского воскового листа при одновременном нанесении на изделие рельефного сотообразующего рисунка необходимо использование простых по конструкции и легкоуправляемых вальцовых агрегатов, обеспечивающих возможность удобной и быстрой регулировки толщины и геометрической формы получаемого изделия - вощины.
Известен вальцовый агрегат [1] для обработки материалов способом прокатки, содержащий корпус, в котором размещены вальцы с механизмом регулировки межвальцового зазора и исключения их перекоса. Механизм регулировки межвальцового зазора и устранения перекоса вальцов содержит нажимные гидроцилиндры, связанные с подушками вальца и подвижным элементом распределителя жидкости. При этом механизм регулировки межвальцового зазора содержит жесткое звено, рычаг и двойной ползун, связанный с источником давления и нажимными цилиндрами, а также регулирующий рычажный механизм, связанный с вальцом и подвижным элементом распределения жидкости. Вальцовый агрегат имеет ручную настройку и позволяет обеспечить перераспределение давления между нажимными цилиндрами, пропорционально сближая или отдаляя вальцы при помощи рычажного механизма, а также обеспечивает устранение перекоса вальца при прокате.
Недостатком такого вальцового агрегата является сложность конструкции, что приводит к увеличению времени на его настройку вследствие того, что механизм регулировки межвальцового зазора обеспечивает только раздельное регулирование либо толщины получаемого изделия, либо его геометрической формы и не позволяет регулировать положение вальцов в осевом направлении.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является вальцовый агрегат [2], содержащий корпус, в котором размещены приводные шестерни, связанные с вальцами, и механизм регулировки межвальцового зазора, который выполнен в виде двух находящихся в зацеплении приводных шестерен, одна из которых жестко соединена с рамкой, соединенной с вальцом, а другая жестко соединена с рычагом, на котором установлены с возможностью перемещения два спаренных ролика, опирающихся на поверхность вращающегося рабочего вальца и контргруза, связанного с помощью другого рычага с приводными шестернями.
Недостатком такого устройства является сложность конструкции, обусловленная тем, что в качестве передающего звена при регулировке межвальцового зазора используются шестерни, одна из которых жестко соединена через рамку с вальцом, а другая жестко соединена с рычагом с возможностью перемещения при помощи спаренных роликов и может перемещаться только по образующей соседней шестерни и регулировать таким образом межвальцовый зазор. Механизм регулировки межвальцового зазора сложен, имеет увеличенные габариты, массу, а также сложен процесс ручной настройки на заданный межвальцовый зазор для обеспечения требуемой толщины изделия, что приводит к увеличению времени на настройку. Диапазон регулирования толщины получаемого изделия ограничен максимально допустимым боковым зазором в зацеплении приводных шестерен, а возможность регулировки вальцов в осевом направлении не предусмотрена.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение конструкции вальцового агрегата, сокращение времени на его настройку, расширение диапазона регулирования толщины получаемого изделия и обеспечение возможности регулирования осевого положения вальцов.
Поставленная техническая задача решена за счет того, что в известном вальцовом агрегате, содержащем корпус, в котором размещены приводные шестерни, связанные с вальцами, имеющими опорные оси, и механизм регулировки межвальцового зазора, приводные шестерни установлены в корпусе неподвижно с возможностью вращения и связаны с вальцами через муфты, которые выполнены в виде комплектов коаксиально размещенных относительно друг друга спиральных цилиндрических пружин, попарно имеющих противоположные направления навивки, с одной стороны жестко связанные с приводными шестернями, а с другой стороны жестко связанные с вальцами, позволяя тем самым упростить конструкцию вальцового агрегата и расширить диапазон регулирования толщины получаемого изделия. Механизм регулировки межвальцового зазора выполнен в виде размещенных в корпусе с возможностью поворота полуограниченных эксцентриковых втулок, подвижно соединенных с опорными осями, а в торцах втулок установлены регулировочные винты, взаимодействующие с торцами опорных осей, что позволяет сократить время на настройку, расширить диапазон регулирования толщины получаемого изделия, обеспечить возможность регулировки осевого положения вальцов.
На фиг.1 приведена конструктивная схема вальцового агрегата, на фиг.2 приведена конструкция механизма регулировки межвальцового зазора, на фиг.3 - фотография опытного образца вальцового агрегата.
Вальцовый агрегат содержит корпус, выполненный в виде левого 1 и правого 2 блоков, закрепленных на общем основании 3. В левом блоке 1 неподвижно с возможностью вращения в подшипниках 4 размещены приводные шестерни 5 и 6, имеющие кинематическую связь с редуктором и электродвигателем (условно не показаны). Приводные шестерни 5 и 6 с помощью упругих муфт 7 и 8 соединены с вальцами 9 и 10. На периферийной поверхности вальцов 9 и 10 выполнен рельефный рисунок с профилем, идентичным профилю обрабатываемого изделия, например вощины. С левой и правой стороны каждого из вальцов предусмотрены опорные оси 11, которые могут быть выполнены как отдельные конструктивные элементы вальцов или как отдельные детали, соединенные с вальцами неподвижным соединением. Упругие муфты 7 и 8 выполнены в виде комплектов коаксиально размещенных относительно друг друга спиральных цилиндрических пружин, попарно имеющих противоположные направления навивки. С одной стороны муфты жестко, с натягом или клеевым соединением, связаны с приводными шестернями 5 и 6, а с другой стороны жестко связаны с вальцами 9 и 10. В правом блоке 2 неподвижно с возможностью вращения в подшипниках 12 размещены кольца 13 и 14, связанные упругими элементами 15 и 16, аналогичными по конструкции упругим муфтам 7 и 8, с вальцами 9 и 10. Механизм регулировки межвальцового зазора выполнен в виде размещенных в левом 1 и правом 2 блоках корпуса с возможностью поворота вокруг своих осей полуограниченных эксцентриковых втулок 17 подвижно, с возможностью вращения и осевого перемещения, соединенных с опорными осями 11. В торцах полуограниченных эксцентриковых втулок 17 установлены регулировочные винты 18, взаимодействующие с торцами опорных осей 11. Полуограниченные эксцентриковые втулки 17 снабжены градуированными рукоятками 19.
min
0
max
0
Вальцовый агрегат работает следующим образом. Электродвигатель через редуктор (на схеме условно не показаны) приводит во вращение с одинаковой угловой скоростью, но в разных направлениях приводные шестерни 5 и 6. Далее, через упругие муфты 7 и 8 вращение передается на вальцы 9 и 10. Плоский восковой лист или лист из другого легкодеформируемого материала пропускают между вращающимися вальцами 7 и 8, получая на выходе вощину или другое изделие с заданной толщиной и заданным рельефным профилем. Регулирование толщины и геометрической точности получаемого изделия осуществляется с помощью механизма регулировки межвальцового зазора путем изменения расстояния (межвальцового зазора) между вальцами 7 и 8 и изменения их относительного положения в осевом направлении. Величина межвальцового зазора h задается и регулируется угловым положением полуограниченных эксцентриковых втулок 17, которые можно поворачивать вокруг их осей на угол α=0°…180° с помощью градуированных рукояток 18, обеспечивая регулировку межвальцового зазора в диапазоне от h=h до h=h+4e, где e - эксцентриситет втулок. Для обеспечения одинаковой толщины изделия по длине вальцов поворот градуированных рукояток 19, связанных с полуограниченными эксцентриковыми втулками, взаимодействующими с противоположными опорными осями каждого из двух вальцов, выполняется на одинаковое число делений. При отклонении направления движения готового изделия, например вощины, от перпендикулярного образующим вальцов, поворот градуированных рукояток 19 для устранения этого отклонения выполняется раздельно. Регулировка осевого положения вальцов необходимая для обеспечения геометрической точности рельефного рисунка на изделии, например вощине, выполняется их перемещением с помощью регулировочных винтов 18. Испытания опытного образца вальцового агрегата подтвердили его преимущества по сравнению с прототипом. Вальцовый агрегат имеет габаритные размеры 150×350×120 мм и массу 3,5 кг, что позволяет транспортировать его без применения технических средств и подтверждает простоту его конструкции. Время, необходимое на настройку агрегата для получения изделия требуемой толщины с требуемыми отклонениями от его геометрической формы, составляет не более 1 минуты. Диапазон регулирования толщины получаемого изделия без увеличения погрешности его геометрической формы составил 0,55 мм при длине упругих муфт 40 мм и наружном диаметре спиральных пружин, из которых они составлены, 25 мм. Минимальная толщина вощины, полученная на предлагаемом вальцовом агрегате, составила 0,6 мм, а максимальная толщина - 1,15 мм. При получении вощины толщиной 1 мм отклонение толщины по всему сечению составило 0,02 мм, поперечное смещение листа вощины на выходе составило 1 мм на длине 1200 мм.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет упростить конструкцию вальцового агрегата, сократить время на его настройку, расширить диапазон регулирования толщины получаемого изделия и обеспечить возможность регулирования осевого положения вальцов. Техническая воспроизводимость вальцового агрегата и результаты его работы подтверждены испытаниями опытного образца.
Источники информации
1. А.с. №93047239, B21B 31/18, B21B 31/20. Устройство для радиальной и осевой регулировки вальцов прокатной клети / Медведев В.М., Гридневский В.Н. Опубл. 1996.12.27.
2. А.с. 92012463, 6 B02B 2/04. Устройство для регулирования межвалкового зазора в вальцовых станках / Мелкозеров И.А. Опубл. 20.07.1985.