КОВОЧНАЯ МАШИНА

Предлагаемая полезная модель относится к области металлургии и может быть использована в технологических линиях по обработке труб и прутков из различных сталей и сплавов.
В настоящее время ковочные машины, аналогичные предлагаемой, известны. К ним относится, в частности, машина, описанная в книге «Биск М.Б., Грехов И.А., Славин В.Б. Холодная деформация стальных труб. 4.1. Свердловск: Среде-Уральское книжное издательство, 1977» на стр.59 и проиллюстрированная в этой книге рис. 20. Она содержит приводной вал с центральной шестерней и, находящимися с ней в зацеплении, четырьмя шестернями привода ползунов. На валах шестерней привода ползунов установлены эксцентрики шатунов, движение которых передается шатунам-штамподержателям. Машина имеет следующие достоинства: а) повышение стойкости рабочего инструмента, за счет отсутствие вращения его вокруг продольной оси и, как следствие, отсутствие действия на него центробежной силы; б) четырехсторонняя схема ковки обеспечивает получение необходимой степени деформации заготовки; в) машина имеет высокую производительность. Вместе с тем, машина-аналог имеет следующий недостаток: сложность конструкции привода рабочего инструмента с большим количество зубчатых передач и шарнирных соединений, что снижает надежность работы машины, значительно затрудняет настройку и монтаж и эксплуатацию оборудования. Наряду с отмеченным недостатком, машина-аналог имеет и еще один: прямолинейное перемещение, шарнирно связанного с шатуном-штамподержателем, ползуна, на конце которого закреплен штамп (боек), осуществляется в продольных направляющих лобовины машины, с большой площадью поверхности контактного трения, что является узлом повышенного износа и требует решения проблемы интенсивного смазывания.
Указанных недостатков лишена ковочная машина AVS фирмы «Kieserling», принятая за прототип и описанная в статье «Определение усилия обжатия заготовок на радиально-ковочной машине AVS» в журнале «Металлург», №3, 2009 г. на стр. 61-63, проиллюстрированная в этой же статье на рис. 1 и 2., а также в книге «Паршин С.В. Процессы и машины для изготовления профильных труб. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006» на рисунке на стр. 175.
Машина-прототип имеет лобовину, приводной вал с четырьмя эксцентриками, сообщающими движение четырем рычагам со сферическими подпятниками, расположенные параллельно приводному валу, закрепленные в лобовине на цилиндрических пальцах, оси которых образуют квадрат и расположены в плоскости, перпендикулярной оси вала, толкатели, каждый из которых установлен на одном из эксцентриков в контакте с одним из подпятников. Она отличается от упомянутого выше аналога тем, что конструкция привода рабочего инструмента исключает зубчатые передачи и шарнирные соединения, снижающие надежность, затрудняющие настройку, монтаж и эксплуатацию оборудования. Кроме этого, в отличие от аналога штамп (боек) закрепляется на переднем конце рычага, совершающего качательное движение вокруг цилиндрических пальцев, закрепленных в лобовине, что существенно снижает поверхность контактного трения, а следовательно, сокращает поверхность износа и упрощает проблему смазывания. Вместе с тем, машина-прототип имеет следующие недостатки.
Первый из них - это осевое смещение пальцев в процессе эксплуатации машины, что вызывается износом поверхности пальцев, в результате вибрационного характера приложения нагрузок. Второй - повышенный износ боковых поверхностей рычагов при их качании, за счет непосредственного трения этих поверхностей о поверхности лобовины. Третий - недостаточно надежное соединение толкателя и эксцентрика в условиях приложения переменных ударных нагрузок, а также затрудненный процесс разборки соответствующего узла. Четвертый - ускоренный износ сопрягаемых поверхностей отверстий рычагов и цилиндрических пальцев в узлах качания рычагов по причине недостаточного смазывания. Как следствие перечисленных недостатков - низкая долговечность машины и недостаточная надежность. В соответствии с изложенным, задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является усовершенствование конструкции ковочной машины с целью повышения долговечности и надежности.
Технически решение задачи обеспечивается тем, что ковочная машина содержащая лобовину, приводной вал с четырьмя эксцентриками, четыре рычага со сферическими подпятниками, расположенные параллельно приводному валу, закрепленные в лобовине на цилиндрических пальцах, оси которых образуют квадрат и расположены в плоскости, перпендикулярной оси вала, толкатели, каждый из которых установлен на одном из эксцентриков во взаимодействии с одним из подпятников, отличается от прототипа тем, что, она снабжена упорными винтами, установленными в лобовине, с возможностью упора в торцы пальцев, шайбами, установленными на пальцах между лобовиной и боковыми поверхностями рычагов, в каждом эксцентрике выполнена цилиндрическая выемка с двумя отверстиями, перпендикулярными оси вала, а каждый толкатель выполнен с основанием в форме цилиндра, размещенного с натягом в соответствующей выемке, в каждом рычаге выполнено три последовательно сообщающихся отверстия, два из которых расположены в плоскости перпендикулярной оси пальца, а третье параллельно его оси, при этом последовательность отверстий образует канал, вход которого размещен на боковой поверхности рычага, а выход на поверхности пальца.
Конструкция ковочной машины показана на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, где фиг. 1 - общее устройство ковочной машины, фиг. 2 - разрез А-А по лобовине, фиг. 3 - разрез Б-Б по телу рычага.
На фиг. 1 показано в разрезе общее устройство ковочной машины. Ковочная машина содержит лобовину - 1, приводной вал - 2, рычаг - 3 со сферическим подпятником - 4., в контакте с которым находится толкатель - 5, установленный в эксцентрике - 6. В теле рычага выполнены три последовательно сообщающихся отверстия, два из которых, расположенные в плоскости чертежа - 7. На фиг. 2 выполнен разрез А-А по лобовине. Рычаги закреплены в лобовине на цилиндрических пальцах - 8, оси которых образуют квадрат и расположены в плоскости, перпендикулярной оси вала. В торцы пальцев упираются упорные винты - 9. Боковые поверхности рычагов находятся в контакте с установленными на пальцах шайбами - 10, которыми они отделены от лобовины. На фиг. 3 представлен разрез Б-Б по телу рычага. Разрез содержит изображение отверстия - 11, являющимся третьим, из трех последовательно сообщающихся отверстий, и расположенным параллельно оси цилиндрических пальцев.
При работе машины вращающийся приводной вал 2 через эксцентрик 6 и, размещенный в нем своим основанием в форме цилиндра, толкатель 5 передает подъемное движение на сферический подпятник 4, закрепленный в рычаге 3. При этом рычаг 3 совершает качательное движение на цилиндрических пальцах 8, закрепленных в лобовине 1. На переднем конце рычага размещается штамп (боек). Для закрепления пальцев, установлены упорные винты 9. При качании рычагов их боковые поверхности соприкасаются с шайбами 10. Во время работы машины через систему сообщающихся отверстий 7, 11 на поверхность цилиндрических пальцев, с соответствующей периодичностью подается смазывающий материал со входа, размещенного на боковой поверхности рычага.
Таким образом, применение упорных винтов, установленных в лобовине, предотвращает отказы в работе машины вследствие выпадения пальцев при повышенном износе, вызываемым вибрационным характером нагружения, а также существенно облегчает процессы сборки и разборки узла. Установка шайб на цилиндрические пальцы между лобовиной и боковыми поверхностями рычагов позволяет уменьшить износ этих поверхностей и предотвратить заклинивание рычагов. Выполнение на поверхности эксцентрика цилиндрической выемки, куда входит с натягом основание толкателя в форме цилиндра предотвращает нарушение контакта эксцентрика и толкателя, а два отверстия в цилиндрической выемке обеспечивают удобство разборки узла. Система трех сообщающихся отверстий, два из которых расположены в плоскости перпендикулярной оси пальца, а третье параллельно его оси, при этом последовательность отверстий образует канал, вход которого размещен на боковой поверхности рычага, а выход на поверхности пальца обеспечивает эффективный процесс смазывания поверхностей трения пальца и рычага, а, следовательно, предохранение от повышенного износа в процессе работы машины.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обладает более высокой долговечностью и надежностью, чем прототип. Это является техническим результатом разработки полезной модели.