САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ КАРУСЕЛЬНЫЙ ПАТРОН

САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ КАРУСЕЛЬНЫЙ ПАТРОН
Полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована для крепления деталей типа тел вращения, например, железнодорожных колецвосстановления дорожек качения или
буртов наружных или внутренних колец подшипников качения.
Известен самоцентриующий зажимной патрон (RU 14157, В23В 31/26, 2000.01.10). Он содержит корпус, колесо, ползушки, кулачки и привод вращения. Патрон дополнительно снабжен механизмом выбора зазоров и стопорным механизмом, который имеет возможность занимать фиксированные положения с определенными углами поворота и осевого перемещения. Стопорный механизм выполнен в виде эксцентрикового вала, состоящего из двух цилиндрических частей, одна из которых размещена в корпусе, а другая установлена с возможностью контакта с пазом колеса. Механизм выбирания зазоров установлен в корпусе и выполнен в виде винта, установленного в резьбовом отверстии ползушки.
Известен токарный самоцентриующий клиновой патрон (RU 1834110 В23В 31/10, 1990.02.01). Сущность изобретения: на каждом зажимном кулачке закреплен упруго деформируемый элемент, выполненный из неподвижной и подвижной частей, разделенных прорезью. На неподвижной части закреплен движитель, содержащий стержень и катушку. Стержень контактирует с подвижной частью, на которой расположена зажимная поверхность. Закрепление детали производят перемещением кулачков посредством клинового механизма, управляемого тягой. После обработки одной стороны детали следует ее перехват патроном оппозитного шпинделя. Возникшее рассогласование преобразуют в сигнал управления катушек движителя, который управляет смещением оси детали.
Известен трехкулачковый самоцентриующий патрон (RU 2058857 В23В 31/12, 1993.03.16). Сущность изобретения: настройка патрона на заданную величину эксцентриситета осуществляется вращением винта
fgn iif  .-;/-.;-«iktiie litilili Й11
i 0 0
B23B 31/10
одного из механизмов настройки на эксцентриситет, при этом шестерня механизма перемещает сухарь, наклонная сторона которого перемещается параллельно самой себе на заданное расстояние. Между наклонной стороной сухаря и контактируемой поверхностью вставки образуется зазор, равный заданной величине смещения. После этого устанавливают калибровочную оправку и винтами второго и третьего механизмов настройки, вращая их в противоположном направлении относительно первого винта добиваются зажима оправки, при этом ее ось будет смещена относительно оси шпинделя станка. Зажим детали осуществляется перемещением одного из кулачков, который воздействует на следующий, а он в свою очередь, на третий, при этом все кулачки одновременно и на одинаковое расстояние перемещаются в радиальном направлении.
К недостаткам описанных выше конструкций можно отнести то, что они не обеспечивают эффективного торцевого базирования зажимаемых изделий, особенно крупных. При наличии неровностей на их торцевой поверхности изделие устанавливается с перекосом.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в обеспечении одновременногоавтоматического
центрирования и автоматического торцевого базирования изделия (железнодорожного колеса).
Поставленная задача решена следующим образом. Самоцентрирующий карусельный патрон содержит корпус с установленным на нем механизмом центрирования и отличается тем, что он дополнительно снабжен устройством торцевого базирования колеса, установленным на нижней плите корпуса и выполненным в виде трех торцевых самоустанавливающихся опор, каждая опора состоит из качающегося коромысла, на концах которого закреплены губки, контактирующие с торцевой поверхностью изделия, а механизм центрирования выполнен виде трех ползунов, расположенных на нижней плите корпуса между самоустанавливающимися опорами, при этом ползуны установлены с возможностью синхронного перемещения их к центру вращения патрона посредством механизма перемещения.
который через поворотную планку связан с концами ползунов, причем на противоположных концах ползунов установлены зажимные губки, контактирующие с изделием по боковой поверхности (кругу качения). Кроме того, коромысла самоустанавливающихся опор установлены на эксцентриковых осях так, что обеспечена перпендикулярность плоскости торца изделия и оси вращения патрона. Кроме того, опорная поверхность губок, контактирующая с боковой поверхностью изделия, выполнена со скосом. Кроме того, механизм перемещения выполнен в виде винта.
Самоцентрирующий карусельный патрон (далее патрон) предназначен для установки и закрепления изделий - железнодорожных колес на карусельных станках. Патрон позволяет закреплять колеса диаметром по кругу качения от 950 мм до 1064 мм.
Растачивание отверстия в ступице колеса является одной из самых ответственных операций при ремонте колесных пар с заменой элементов. От точности размера и геометрической формы отверстия в большой степени зависит надежность посадки колеса на оси. От точности расположения отверстия зависит величина снимаемого припуска при дальнейшей обработке поверхности катания колесной пары в сборе. Если расточенное отверстие расположено эксцентрично относительно поверхности катания или под углом к торцевой поверхности колеса, то для устранения образовавшегося биения приходится обтачивать колесную пару в сборе, что приводит к сокращению срока службы отремонтированной пары.
Операторы карусельных станков всегда стремятся как можно тщательнее вьютавить колесо на планшайбе. Учитывая размеры и вес колеса, эта операция занимает значительное время, ограничивая производительность работы станка.
Отличительной особенностью предлагаемой полезной модели самоцентрирующего карусельного патрона является автоматическое центрирование и автоматическое торцевое базирование колеса. За счет торцевых самоустанавливающихся опор средняя плоскость нижнего
торца колеса всегда располагается перпендикулярно оси вращения патрона.
Полезная модель поясняется рисунками. На фиг. 1 приведен вид сбоку патрона, на фиг. 2 - вид сверху.
Корпус 1 патрона выполнен в виде верхней и нижней плит (сэндвичевая конструкция). Его устанавливают на стол карусельного станка, центрируют шайбой 2 и закрепляют закладными болтами 3. На нижней плите корпуса 1 под углом 120° расположены три ползуна 4, которые связаны с механизмом перемещения и могут синхронно перемещаться к центру. Механизм перемещения выполнен в виде винта 5 и связан через поворотную планку с концами ползунов.
На противоположных концах ползунов 4 установлены зажимные губки 7, которые контактируют с изделием 6 (колесом) по кругу качения и при перемещении винта 5 зажимают его. Опорная поверхность губок, контактирующая с боковой поверхностью изделия, выполнена со скосом.
На нижней плите корпуса патрона установлено устройство торцевого базирования колеса, выполненное виде трех торцевых самоустанавливающихся опор, расположенных между ползунами. Каждая опора состоит качающегося коромысла 8, на концах которого закреплены губки 9. На них устанавливают обрабатываемое изделие 6 своей торцевой поверхностью.
Самоустанавливающиеся опоры, в общем случае, представляют собой многоступенчатую рычажно-шарнирную систему, каждая ступень которой состоит из опор и балансиров, симметрично расположенных относительно оси качания коромысла. На фиг. 1 и 2 приведена конструкция одноступенчатых самоустанавливающихся опор. Контакт губок 9 с торцевой поверхностью колеса определяется углом, величина которого находится в пределах 35-50°.
Коромысла самоустанавливающихся опор установлены на эксцентриковых осях 10, с помощью которых производится их установка в положение, обеспечивающее перпендикулярность плоскости торца заготовки и оси вращения патрона. Для удобства регулировки на торце
эксцентриковой оси выполнена риска, указывающая направление максимального эксцентриситета. Эксцентриковая ось 10 фиксирована от поворота крышкой 11, которая закреплена винтами.
Установка и подготовка патрона к работе заключается в следующем. Непосредственно перед установкой патрона на стол карусельного станка снизу патрона устанавливают центрирующую шайбу.
Для обеспечения точного базирования изделия (колеса) в горизонтальной плоскости необходимо винтом 5 развести зажимные губки 7 и установить в патрон обрабатываемое изделие. Затем в торцевую поверхность изделия упереть измерительный наконечник индикатора «а, опустить винты на крышках 11, развернуть риски на осях 10 в горизонтальное положение и вращением стола карусельного станка определить величину и направление торцевого биения колеса. Вращением осей 10 выбрать биение колеса и закрепить оси 10 в этом положении.
Для обеспечения точного базирования оси обрабатываемого изделия по оси вращения стола необходимо и проделать следующие операции. Установить и зажать изделие в патроне, затем установить индикатор «б так, чтобы он наконечником упирался в боковую поверхность изделия. Вращая стол карусельного станка, определить величину и направление радиального биения. После чего отвести зажимные губки 7 от колеса на небольшое расстояние и отпустить винты, крепящие зажимные губки. Смещая зажимные губки по пазам выставить изделие по оси вращения стола и зажать губки винтами.
Эти операции проводятся только при первичной подготовке патрона к работе. В дальнейшем базирование колеса происходит автоматически.
Работа на патроне заключается в следующем. Обрабатываемое изделие устанавливают на патрон, для чего винтом 5 отводят ползуны 4 с зажимными губками от центра в крайнее положение. Устанавливают изделие торцевой поверхностью на губки 9. Вращением винта 5 по часовой стрелке зажимают изделие. Которое будет сцентрировано в горизонтальной плоскости и по оси вращения станка. Изделие готово к обработке. Патрон обеспечивает автоматическое центрирование и
автоматическое торцевое базирование колеса. За счет торцевых самоустанавливающихся опор средняя плоскость нижнего торца колеса всегда располагается перпендикулярно оси вращения.
Предлагаемая конструкция позволяет резко снизить потери времени на установочных операциях и найдет применение при обработке колес в железнодорожных и трамвайных депо, метрополитене, вагоноремонтных заводах.