УСТАНОВКА ДЛЯ МАШИННОЙ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОРПУСНЫХ ФРАГМЕНТОВ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области газопламенной обработки металлов и предназначена для машинной кислородной резки металлических фрагментов корпусных поверхностей кораблей и вспомогательных судов морского флота при утилизации и ремонте на судоремонтных заводах, а также может применяться на других предприятиях машиностроительной отрасли. Применение полезной модели обеспечит увеличение скорости резки фрагментов корпусов кораблей не менее чем на 20% и снизит затраты процесса фрагментации не менее чем на 15%. Повышение эффективности происходит за счет использования в техническом решении направляющего модуля, задающего установке прямолинейное направление движения с заданной скоростью и газового модуля, устройство позиционирования резака которого (15, 16 Фиг. 5) с роликом-копиром (17 Фиг. 5), обеспечивает перемещение резака в вертикальной плоскости при столкновением установки в процессе резки с препятствиями и неровностями разрезаемой поверхности.
Уровень техники
Известна машина газовой резки [1] используемая в черной металлургии для резки металла, а именно в кислородноконвертерном производстве для резки непрерывнолитых заготовок. Машина содержит корпус с электроприводом, снабженный направляющей, на которой установлена каретка с электроприводом на закрепленном на ней кронштейном с резаками, причем один из резаков имеет защитный экран, закрепленный на ней со стороны сопла. Недостатком данного устройства является конструкция направляющего элемента, не позволяющего перемещение резака по поверхности реза металлического фрагмента имеющего неровности и препятствия в виде перпендикулярно размещенных перемычек и ребер жесткости.
Ближайшим аналогом к заявляемой конструкции является машина газовой резки, содержащая направляющую для перемещения самоходной тележки с газовым резаком [2]. Устройство состоит из одинаковых секций, представляющих собой гибкую полосу, имеющую перфорацию в виде прямоугольных отверстий, выполняющих роль зубчатой реки. На направляющей установлена самоходная тележка с газовым резаком. Самоходная тележка перемещается по направляющей посредством шестерни, взаимодействующей с перфорацией. Со стороны полосы, смежной с обрабатываемой поверхностью изделия, к гибкой полосе каждой секции крепится ряд установочных магнитов, которые удерживают секции направляющей на обрабатываемой поверхности изделия.
Недостатками данного устройства являются сложность и не технологичность конструкции, заключающаяся в применении таких элементов с малым ресурсом эксплуатации для данных нагрузок в узлах, как шарнирные элементы, служащие в устройстве в качестве соединительных опор Устройства с магнитами, крепящими направляющее устройство к разрезаемой поверхности и допускающее угловые указанных выше недостатков в данном техническом решении не предусмотрено обеспечение Устройства механизмами, регулирующими скорость движения резака и длину реза без переустановки направляющего устройства. Также Устройство не имеет компенсирующего устройства от вертикальных перемещений резака при возникновении на пути движения неровности и препятствия, например, в виде стыковых соединений или приваренного уголка, швеллера и др. предмета.
Эти недостатки ограничивают использование данного Устройства для машинной кислородной резки металлических корпусных фрагментов.
Технической задачей данной полезной модели является обеспечение бесперебойной работы установки для машинной кислородной резки металлических корпусных фрагментов. Поставленная техническая задача решается за счет того, что Установка для машинной кислородной резки металлических корпусных фрагментов (Установка) содержащая: подвижный модуль, машинный резак, направляющую цепь, приводную звездочку, магнитный захват, стационарный модуль и пульт управления отличается от аналога следующим:
- в качестве направляющей используется стандартное изделие - цепь приводная роликовая однорядная по ГОСТ 13568-97, что позволяет повысить мобильность установки и упростить монтаж, а также снижает затраты на ремонт в случае износа возникающего в условиях повышенной загрязненности;
- максимальная длина реза с одной установкой направляющего модуля достигает 15 метров;
- применяемый держатель резака и ролик-копир позволяют резаку преодолевать препятствия и неровности разрезаемой поверхности;
- для фиксации направляющей используются только два магнита, что позволяет быстрее подготавливать Установку к работе;
- примененный червячный редуктор повышает безопасность резки в случае перебоев электроэнергии, исключая проворачивание приводной звездочки при обесточенном двигателе;
- примененный шаговый двигатель обеспечивает точность скорости и перемещения в соответствии с заданными значениями.
- устройство корпусов модулей Установки защищает ее от воздействия природных факторов и загрязнений.
Раскрытие полезной модели
Целью полезной модели является работа Установки для машинной кислородной резки металлических корпусных фрагментов с возможностью перемещения резака по заданной траектории обрабатываемой поверхности на заданное расстояние с регулированием скорости движения.
Указанная цель достигается за счет того, что в процессе кислородной резки, подвижный модуль с закрепленным на нем машинным резаком перемещается по направляющей цепи с помощью приводной звездочки. Направляющая цепь, обеспечивающая горизонтальное направление движения резака, закреплена на разрезаемом фрагменте с натягом, посредством магнитных захватов, расположенных на обоих концах направляющей цепи, позволяет регулировать расстояние между точками начала и конца разрезаемого участка за счет изменения ее длины с помощью соединительных звеньев. На подвижном модуле установлены два держателя машинного резака регулирующие свободное перемещение резака в вертикальной плоскости. Данная конструкция позволяет компенсировать неровности поверхности разрезаемого фрагмента. Обеспечение электропитания Установки осуществляется стационарным модулем.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 изображена установка для машинной кислородной резки металлических корпусных фрагментов в полной комплектации. В процессе кислородной резки, подвижный модуль (1) с закрепленным на нем машинным резаком (2) перемещается по направляющей цепи (3) с помощью приводной звездочки (4). Направляющая цепь закреплена на разрезаемом фрагменте с натягом, посредством магнитных захватов (5) расположенных на обоих концах направляющей цепи. Стационарный модуль (6) обеспечивает электропитание приводу и пульту управления (7) подвижного модуля. На фиг. 2 представлен подвижный модуль установки для машинной кислородной резки металлических корпусных фрагментов, предназначенный для перемещения газового резака по поверхности разрезаемого фрагмента. В качестве привода подвижного модуля (1) используется шаговый двигатель (8). Вращающий момент от шагового двигателя передается на приводную звездочку (4) через червячный редуктор (9). Для улучшения зацепления направляющей цепи и звездочки используются направляющие (10). Подвижный модуль перемещается по поверхности разрезаемого фрагмента с помощью колес (11). Запуск и остановка движения, управление скоростью и направлением движения подвижного модуля осуществляется с пульта управления (7), в состав которого входит программируемый контроллер, подающий управляющий сигнал на шаговый двигатель (8).
На фиг. 3 представлен стационарный модуль, предназначенный для обеспечения электропитания установки для машинной кислородной резки металлических корпусных фрагментов. Источник питания (12), расположенный внутри герметичного корпуса (13), преобразует сетевое напряжение 220 В в постоянное напряжение 24 В, требуемое для работы шагового двигателя и других электрических элементов установки.
На Фиг. 4 представлен направляющий модуль, задающий траекторию движения подвижного модуля с закрепленным на нем машинным резаком. Направляющий модуль работает следующим образом. Направляющая цепь (3) растягивается в натяг между двумя магнитными захватами (5), зафиксированными на поверхности разрезаемого металлического фрагмента. Для продвижения подвижного модуля по направляющей цепи, звездочка и цепь приводятся в зацепление.
На фиг. 5 изображен газовый модуль, представленный в двух вариантах установки машинного резака, предназначенный для кислородной резки металлических фрагментов. В держателе (15) осуществляется неподвижная регулируемая фиксация машинного резака (2). В держателе (16) машинный резак свободно перемещается по вертикали с сохранением постоянного расстояния до поверхности фрагмента, задаваемым при помощи ролика копира (17). Данная конструкция позволяет компенсировать неровности поверхности разрезаемого фрагмента.
Осуществление полезной модели.
Установка для машинной кислородной резки металлических корпусных фрагментов имеет в составе подвижный модуль (1) фиг. 1 для перемещения газового резака по поверхности разрезаемого фрагмента, стационарный модуль (6) фиг. 1, предназначенный для обеспечения электропитания установки, направляющий модуль, задающий траекторию движения подвижного модуля и газовый модуль, предназначенный для кислородной резки металлических фрагментов. Работа полезной модели осуществляется следующим образом. На источник питания (12) фиг. 3 расположенный внутри герметичного корпуса (13) фиг. 3 стационарного модуля установки для газовой резки металлических фрагментов сложной геометрической формы подается переменное напряжение 220 В с помощью пульта управления (7) фиг. 2, в состав которого входит программируемый контроллер, где преобразуется в постоянное напряжение 24 В, требуемое для работы шагового двигателя и других электрических элементов установки. Преобразованный управляющий сигнал с программируемого контроллера поступает на шаговый двигатель (8) фиг. 2. Шаговый двигатель применяется в качестве привода подвижного модуля (1) фиг. 2. Вращающий момент от шагового двигателя передается на приводную звездочку (4) фиг. 1 через червячный редуктор (9) фиг. 2. Для надежности зацепления направляющей цепи и звездочки используются направляющие (10) фиг. 2. Подвижный модуль перемещается по поверхности разрезаемого фрагмента с помощью колес (11) фиг. 2. Для выполнения кислородной резки, подвижный модуль (1) фиг. 1 с закрепленным на нем машинным резаком (2) фиг 1 перемещается по направляющей цепи (3) фиг. 1 с помощью приводной звездочки (4) фиг. 1. Направляющая цепь растягивается в натяг между двумя магнитными захватами (5) фиг. 4, зафиксированными на поверхности разрезаемого металлического фрагмента. Для продвижения подвижного модуля по направляющей цепи, звездочка и цепь приводятся в зацепление. При необходимости увеличения длины непрерывного реза, направляющая цепь удлиняется путем присоединения дополнительных участков цепи, с помощью соединительных звеньев.
В держателе (15) фиг. 5 осуществляется неподвижная регулируемая фиксация машинного резака (2) фиг. 5. В держателе (16) фиг. 5 машинный резак свободно перемещается по вертикали с сохранением постоянного расстояния до поверхности фрагмента, задаваемым при помощи ролика копира (17) фиг. 5. Данная конструкция позволяет компенсировать неровности поверхности разрезаемого фрагмента в процессе резки.
Использованные источники
1. Патент на полезную модель 54841 Машина газовой резки 27.07.2006 Патентообладатель Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU).
2. Авторское свидетельство к изобретению 582933, Б.И. Сорокин, СИ. Марченко, Ю.А. Бредихин 05.12.1977 Направляющая для перемещения самоходной тележки с газовым резаком.