КОЛЬЦЕВОЙ КАНТОВАТЕЛЬ

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для кантования изделий в положение для сварки, преимущественно при изготовлении крупногабаритных и длинномерных изделий, например обвязки рам железнодорожных вагонов, и может быть использована на вагоностроительных предприятиях при изготовлении различных изделий такого типа.
Наиболее близким техническим решением (принятым за прототип) является кольцевой подъемный кантователь (Цыган Б.Г., Цыган А.Б. Вагоностроительные конструкции. Изготовление, модернизация, ремонт / Монография, под ред. Б.Г. Цыгана. Кременчуг, 2005. - 751 с. - С. 152-153), содержащий два поворотных кольца с электроприводами, каждое из которых установлено на соответствующей раме и состоит из полукольца и двух откидных секторов, приводимых в движение с помощью рычагов, соединенных с пневмоприводами.
В данном решении кантуемое изделие устанавливается в проемах поворотных колец и откидные сектора задействованы в фиксации изделия, что утяжеляет конструкцию откидных секторов. Для их раскрытия использованы массивные двуплечие рычаги и поступательные пневмоприводы (пневмоцилиндры). При этом плечо крутящего момента пневмоцилиндра почти в два раза меньше плеча момента раскрытия сектора, поэтому применены мощные пневмоцилиндры с большими диаметрами поршней, что требует большого расхода сжатого воздуха. А расположение пневмоцилиндров с наружной стороны боковых стоек рамы (со стороны прохода) увеличивает габариты конструкции кантователя по ширине. При закрытии откидных секторов после прохождения положения равновесия они с ускорением закрываются (опускаются) под собственным весом, и происходит резкое захлопывание секторов с ударом между собой, что травмоопасно.
Задачей предложения является уменьшение габарита конструкции кантователя, повышение безопасности и уменьшение расхода сжатого воздуха при ее эксплуатации.
Для этого кольцевой кантователь содержит два поворотных кольца с электроприводами, каждое из которых установлено на соответствующей раме и состоит из полукольца и двух откидных секторов, приводимых в движение с помощью рычагов, соединенных с пневмоприводами. Новым является то, что кольцевой кантователь снабжен закрепленным на полукольцах кондуктором для фиксации и сборки кантуемого изделия, пневмоприводы выполнены поворотными и закреплены на верхней части боковых стоек рам, каждый рычаг закреплен на валу соответствующего пневмопривода, при этом рычаги подпружинены в сторону открытия откидных секторов.
Кроме того, зацепление рычага с откидным сектором выполнено при помощи роликов, один из которых установлен на поворотной подвеске; рычаги выполнены одноплечими; рычаги подпружинены посредством пружин растяжения; пружины растяжения установлены с возможностью их регулировки по усилию.
Технический результат выразился в следующем.
Наличие закрепленного на полукольцах кондуктора для фиксации и сборки кантуемого изделия дает возможность зафиксировать изделие, не задействуя откидные сектора, и применить облегченные откидные сектора, следовательно, и менее мощные пневмоприводы для их поворота, что позволяет уменьшить расходы сжатого воздуха.
Выполнение пневмоприводов поворотными и закрепление их на верхней части боковых стоек рам, а каждого рычага на валу соответствующего пневмопривода, позволяет уменьшить габариты конструкции кантователя по ширине.
Выполнение рычагов подпружиненными сглаживает и затормаживает движение откидных секторов в момент закрытия, что повышает безопасность работы конструкции. Подпружиненность рычагов в сторону открытия откидных секторов упрощает работу пневмоприводов при открытии секторов и также дает возможность использования пневмоприводов меньшей мощности.
Прилагаемые чертежи изображают:
Фиг. 1 - кольцевой кантователь, вид сбоку;
Фиг. 2 - поворотное кольцо в исходном положении с раскрытыми откидными секторами;
Фиг. 3 - поворотное кольцо с закрытыми откидными секторами перед вращением;
Фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2;
Фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 2.
Кольцевой кантователь содержит два поворотных кольца 1, 2 с электроприводами 3 и кондуктор 4 для фиксации и сборки кантуемого изделия 5. Каждое кольцо установлено на соответствующей раме 6 и состоит из полукольца 7 (фиг. 2, 3) и двух откидных секторов 8, приводимых в движение с помощью рычагов 9, соединенных с пневмоприводами 10 (фиг. 4). Кондуктор 4 закреплен на полукольцах 7. Рычаги выполнены одноплечими, а пневмоприводы - поворотными и закреплены на верхней части боковых стоек 11 рам (фиг. 2, 3) на кронштейнах 12 (фиг. 4). Каждый рычаг закреплен на валу 13 соответствующего пневмопривода.
Рычаги подпружинены посредством пружин растяжения 14 (фиг. 2, 3) в сторону открытия откидных секторов. Каждый рычаг имеет распорку 15 (фиг. 4), которая через блок 16 тросиком 17 соединена с пружиной растяжения. Блок закреплен на кронштейне 18 на крышке пневмопривода 10. Пружины растяжения установлены с возможностью их регулировки по усилию с помощью натяжного винта 19 (фиг. 2, 3).
Поворотное кольцо имеет замкнутые кольцевые направляющие 20, расположенные на боковых поверхностях кольца. На раме 6 закреплены роликоопоры 21 и торцевые ролики 22. Зацепление каждого рычага с откидным сектором выполнено при помощи роликов 23, 24 (фиг. 4). Ролик 24 установлен на поворотной подвеске 25. Ролики находятся в зацеплении с кольцевыми направляющими при закрытии и открытии секторов.
Откидные сектора 8 снабжены дополнительными упорными пластинами 26 (фиг. 2) в местах соприкосновения с полукольцом и между собой. На одном из откидных секторов выполнены центрирующие призмы 27, а на другом - радиусный выступ 28, выполненные таким образом, что оба сектора могут сходиться и расходиться одновременно. Также на одном из секторов выполнены ловители-фиксаторы 29. В центре нижней части рамы установлен валик 30 (фиг. 5) для исключения самопроизвольного раскрытия откидных секторов и на случай поломки одной из соседних роликоопор 21.
Кольцевой кантователь работает следующим образом.
Наладку проводят в режиме ручного управления. В этом режиме можно управлять любым из пневмоприводов 10 по отдельности. Подбирают усилие пружины 14 с помощью натяжного винта 19, оно должно уравновешивать вес откидного сектора 8 и исключать при закрытии соударение секторов. Настраивают плавность поворота с ускорением в начале хода и замедлением в конце. При раскрытии откидного сектора ролик 24, установленный на поворотной подвеске 25, всегда находит оптимальный угол давления на кольцевые направляющие 20, и точка приложения силы находится где-то посередине сектора, все это позволяет раскрыть сектор, прилагая минимальные усилия.
После наладки, при помощи органов управления режим переводят из ручного в автоматический. В этом режиме пневмоприводы 10 открывают и закрывают одновременно все четыре откидных сектора 8 при помощи кнопок «открыть» и «закрыть». Управление вращением колец осуществляют при помощи кнопок «влево», «вправо», «исходное положение», «стоп». В исходном положении откидные сектора раскрыты и находятся вверху, кантуемое изделие укладывают в кондуктор 4 и фиксируют его прижимами.
В раскрытом положении откидные сектора 8 находятся в статическом равновесии, поэтому после нажатия кнопки «закрыть», пневмоприводу 10 требуется минимальное усилие для преодоления трения покоя. Откидные сектора 8 под собственным весом начинают закрываться с ускорением, но дальше начинает растягиваться пружина 14, она оказывает сопротивление и в конце хода достигает максимального растяжения. При этом сила растяжения уравновешивает силу тяжести сектора. Движение замедляется, и соударения секторов не происходит. В конце хода сектора центрируются выступом 27 в призму 26, а в поперечном направлении фиксируются ловителями-фиксаторами 29. При прохождении откидными секторами 8 нижней части рамы, весовая нагрузка от вращающегося кольца и кантуемого изделия с кондуктором воспринимается упорными пластинами 26, при этом сектора находятся в постоянном контакте как минимум с двумя роликоопорами 21 или роликоопорой с валиком 30, что исключает их раскрытие. Для выполнения сварочных работ оператор может вращать изделие на 360° и останавливать его в любой точке. После выполнения сварочных работ нажимают кнопку «исходное положение», и поворотные кольца останавливаются, откидные сектора наверху. Нажатием кнопки «открыть» все четыре сектора открываются. При этом пружины 14 находятся в максимально растянутом положении, и сила растяжения направлена на раскрытие секторов, следовательно, дополнительная сила пневмоприводов на раскрытие требуется незначительная. Далее освобождают кантуемое изделие от прижимов и вынимают из кантователя с помощью подъемно-транспортных средств.