УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАВИВКИ ЗМЕЕВИКОВ

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройством для навивки змеевиков из труб, изготовленных из относительно пластичных материалов например, из меди.
Наиболее близким по количеству существенных признаков, совпадающих с заявляемой полезной моделью является изобретение «Устройство для навивки змеевиков», содержащие станину с установленным в ней вертикальным валом с фланцем и расположенной на валу оправкой с зажимом, связанной с приводом (SV 394130, МКИ: В21д 11\07 по заявке на изобретение N 1738523/25-27 от 18.1.1972, авторы: В.Я.Кузнецов, В.И.Цыганов, заявитель Калининский вагоностроительный завод, опубликованное в бюллетене N 34 от 22. VIII. 1973).
Недостатками известного изобретения принятого за прототип являются:
1. Известное устройство не обеспечивает навивку змеевиков прямоугольной формы.
2. Не обеспечивается неизменность поперечного сечения трубы на любом участке навиваемого змеевика.
3. Не обладает универсальностью при изготовлении змеевиков из различных материалов.
Технический результат обеспечение навивки змеевиков прямоугольной формы и обеспечение неизменности поперечного сечения трубы на любом участке навиваемого змеевика и обладание универсальностью при изготовлении змеевиков из различных мА-териалов.
Заявляемый технический результат достигается тем, что по сравнению с прототипом устройством для навивки змеевиков, содержащем станину, с установленной в ней вертикальным валом и расположенной на валу оправкой с зажимом и приводом, устройство
содержит жестко закрепленные на упомянутом валу копир, с расположенным над ним упомянутой оправкой, а упомянутый привод снабжен прижимным роликом, выполненным с возможностью плотного прилегания к торцевой поверхности упомянутого копира под воздействием пружины, при вращении копира на валу зубчатого колеса, а также ролик обкатки, имеющий на торцевой части проточенную канавку с радиусом равным половине диаметра навиваемой трубы, выполненный с возможностью взаимодействия с упомянутой оправкой, при вращении ее на валу зубчатого колеса, при этом упомянутая оправка выполнена в виде прямоугольной формы блока навивки, включающего нижнюю и верхнюю плиты и расположенные между ними угловые вставки, имеющее в цилиндрической части проточенные канавки, с радиусом равным половине диаметра навиваемой трубы и шагом t, равным шагу навивки змеевика, а также два кулачка с буртиками, закрепленные на стержнях, установленных концами в пазах в нижней и верхней плитах, причем угловые вставки выполнены с возможностью перемещения по пазам плит под воздействием кулачков, выполненных с возможностью смещения к центру путем поворота стержней, преимущественно на 45 градусов под воздействием пружин, смонтированных в пазах плит и образования зазора между угловыми вставками и змеевика для его удаления из рабочей зоны, при этом упомянутое зубчатое колесо привода входит в зацепление с ведущей шестерней, установленной на упомянутой станине с одной стороны зубчатого колеса и ведомой шестерней, установленной на станине с другой стороны зубчатого колеса, причем на ведомой шестерне в верхней части станины смонтирована нижняя цилиндрическая часть ходового винта, закрытая с торцевой нижней стороны крышкой, а на кронштейне, смонтированном в верхней части вертикальной стойки, закреплена верхняя винтовая часть ходового винта, закрытая с торцевой верхней стороны крышкой, при этом упомянутый прижимной ролик соединен посредством рычага с цилиндрической частью ходового винта подшипником скольжения, который выполнен с возможностью свободного поворота вокруг ходового винта по действием пружины, причем на рычаге прижимного ролика смонтирована колонка, соединенная с рычагом ролика обкатки, и выполненная с возможностью вертикального перемещения по ходовому винту вместе с роликом обкатки посредством гайки синхронно
с навиванием змеевика, перемещаясь на шаг навивки с каждым оборотом блока навивки.
Кроме того, дополнительный технический результат обеспечения возможности изготовления змеевиков с другими геометрическими параметрами достигается тем, что упомянутый блок навивки выполнен в виде сменного инструмента, с возможностью установки на упомянутый вал зубчатого колеса блока навивки, формирующего другие геометрические параметры змеевика.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг.1. Изготавливаемый устройством змеевик прямоугольной формы.
Фиг.2. Устройство для навивки змеевиков, вид спереди.
Фиг.3. Устройство для навивки змеевиков, вид сверху.
Фиг.4. Устройство для навивки змеевиков, вид спереди, с правой стороны сечения по вертикальной оси вала.
Фиг.5. Кинематическая схема, устройства для навивки змеевиков, вид спереди.
Фиг.6. Выноска, вид сверху на копир с роликом и рычагом.
Фиг.7. Выноска кинематической схемы, содержащей ходовой винт, колонку, соединенную с рычагом копира, копир и ролик обкатки с его рычагом.
Фиг.8. Блок навивки, при начальной фазе навивки змеевика (разрез Б-Б на фиг.5).
Фиг.9. Блок навивки, при окончании навивки змеевика, кулачки повернуты на 45 градусов. Пружина сдвинула угловые вставки, образовав зазор между змеевиком и угловыми вставками (разрез Б-Б на фиг.5).
Фиг.10. Сечение А-А на фиг.8.
Сущность полезной модели устройства для навивки змеевиков.
Устройство для навивки змеевиков, обеспечивает навивку змеевиков 1 (фиг.1, 3, 8, 9) прямоугольной формы и неизменности поперечного сечения трубы на любом участке навиваемого змеевика 1 (фиг.1, 3, 8, 9) и обладает универсальностью при изготовлении змеевиков 1 (фиг.1, 3, 8, 9) из различных материалов. Устройство для навивки змеевиков содержит станину 2 (фиг.2, 4), с установленной в ней вертикальным валом 3 (фиг.2-5) и жестко закрепленным на вертикальном валу 3 (фиг.2-5) копиром 4 (фиг.2, 4), взаимодействующим с прижимным роликом 5 (фиг.2, 4-7) привода. Устройство содержит жестко закрепленную на вертикальном валу 3 (фиг.2-5) над копиром 4 (фиг.2, 4-6) оправку, выполненную в виде прямоугольной формы блока навивки 6 (фиг.2, 3, 5, 8, 9), который за счет наличия отверстия со шпоночном пазом (на чертеже не показаны), установлен на вертикальный вал 3 (фиг.2-5) с зубчатым колесом 7 (фиг.2, 3, 5), получающим вращение от ведущей шестерни 8 (фиг.2, 3, 5). Для установки заготовки (трубы) предусмотрен упор 9 (фиг.3, 8) и зажимное устройства 10 (фиг.3, 8). Навивка змеевиков 1 (фиг.1, 3, 8, 9) осуществляется роликом обкатки 11 (фиг.3-5, 7). Прижимной ролик 5 (фиг.2, 4-7) привода установлен на кронштейне 12 (фиг.3, 4), находящимся под воздействием пружины 13 (фиг.3, 4, 6). Прижимным роликом 5 (фиг.2, 4-7), выполнен с возможностью плотного прилегания к торцевой поверхности копира 4 (фиг.2, 4-6) под воздействием пружины 13 (фиг.3, 4, 6) при вращении копира 4 (фиг.2, 4-6) на вертикальном валу 3 (фиг.2-5) зубчатого колеса 7 (фиг.2, 3, 5). В процессе навивки ролик обкатки 11 (фиг.3-5, 7) смещается вместе с заготовкой на шаг навивки за счет ходового винта 14 (фиг.2-5, 7), получающего вращение от шестерни 15 (фиг.2, 3, 5, 7), находящейся постоянно в зацеплении с зубчатым колесом 7 (фиг.2, 3, 5). Шаг ходового винта 14 (фиг.2-5, 7) и число оборотов шестерни 15 (фиг.2, 3, 5, 7) рассчитаны таким образом, чтобы ролик обкатки 11 (фиг.3-5, 7) в процессе навивки смещался вместе с заготовкой на шаг навивки t с каждым поворотом блока навивки 6 (фиг.2, 3, 5, 8, 9). Ролик обкатки 11 (фиг.3-5, 7) имеет на торцевой части проточенную канавку 16 (фиг.5) с радиусом равным половине диаметра навиваемой трубы змеевика 1 (фиг.1, 3, 8, 9) и выполненный с возможностью
взаимодействия с блоком навивки 6 (фиг.2, 3, 5, 8, 9), при вращении его на вертикальном валу 3 (фиг.2-5) зубчатого колеса 7 (фиг.3, 5, 7). Зубчатое колесо 7 (фиг.2, 3, 5) привода входит в зацепление с ведущей шестерней 8 (фиг.2, 3, 5), связанной с редуктором 17 (фиг.2, 5), установленной на упомянутой станине 2 (фиг.2, 4) с одной стороны зубчатого колеса 7 (фиг.2, 3, 5) и с ведомой шестерней 15 (фиг.2, 3, 5, 7), установленной на станине 2 (фиг.2, 4) с другой стороны зубчатого колеса 7 (фиг.2, 3, 5). На ведомой шестерне 15 (фиг.2, 3, 5, 7) в верхней части станины 2 (фиг.2, 4) смонтирована нижняя цилиндрическая часть ходового винта 14 (фиг.2-5, 7) закрытая с торцевой нижней стороны нижней крышкой 18 (фиг.2, 4), а на кронштейне 12 (фиг.3, 4), смонтированном в верхней части вертикальной стойки 19 (фиг.4), закреплена верхняя винтовая часть ходового винта 14 (фиг.2-5, 7), закрытая с торцевой верхней стороны верхней крышкой 18 (фиг.2, 4). Прижимной ролик 5 (фиг.2, 4-7) соединен посредством рычага 20 (фиг.5-7) с цилиндрической частью ходового винта 14 (фиг.2-5, 7) подшипником скольжения 21 (фиг.5-7), который выполнен с возможностью свободного поворота вокруг ходового винта 14 (фиг.2-5, 7) по действием пружины 13 (фиг.3, 4, 6). На рычаге 20 (фиг.5-7) прижимного ролика 5 (фиг.2, 4-7) смонтирована колонка 22 (фиг.5-7), соединенная с рычагом 23 (фиг.5, 7) ролика обкатки 11 (фиг.3-5, 7), и выполненная с возможностью вертикального перемещения по ходовому винту 14 (фиг.2-5, 7) вместе с роликом обкатки 11 (фиг.3-5, 7) посредством гайки 24 (фиг.5, 7) синхронно с навиванием змеевика 1 (фиг.1, 3, 8, 9), перемещаясь на шаг навивки с каждым оборотом блока навивки 6 (фиг.2, 3, 5, 8, 9). Блок навивки 6 (фиг.2, 3, 5, 8, 9) включает нижнюю плиту 25 (фиг.2, 4, 5, 10), верхнюю плиту 26 (фиг.2, 4, 5, 10) и расположенные между ними угловые вставки 27 (фиг.2-5, 8-10), имеющее в цилиндрической части проточенные канавки, выполненные в виде рабочих ручьев 28 (фиг.2, 4, 5, 10) с радиусом равным половине диаметра навиваемой трубы змеевика 1 (фиг.1, 3, 8, 9) и шагом t, равным шагу навивки змеевика 1 (фиг.1, 3, 8, 9), а также два кулачка 29 (фиг.8-10) с буртиками 30 (фиг.8, 9), закрепленные на стержнях 31 (фиг.8-10), установленных концами в пазах 32 (фиг.10) в нижней плите 25 (фиг.2, 4, 5,10) и верхней плите 26 (фиг.2, 4, 5, 10). Угловые вставки 27 (фиг.2-5, 8-10) выполнены с возможностью перемещения по пазам 32
(фиг.10) нижней плиты 25 (фиг.2, 4, 5, 10) и верхней плиты 25 (фиг.2, 4, 5, 10) под воздействием кулачков 29 (фиг.8-10), выполненных с возможностью смещения к центру путем поворота стержней 31 (фиг.8-10), преимущественно на 45 градусов под воздействием пружин 33 (фиг.10), смонтированных в пазах 32 (фиг.10) нижней плиты 25 (фиг.2, 4, 5, 10) и верхней плиты 26 (фиг.2, 4, 5, 10) и образования зазора 34 (фиг.9) между угловыми вставками 27 (фиг.2-5, 8-10) и змеевика 1 (фиг.1, 3, 8, 9) для его удаления из рабочей зоны посредством рукоятки 35 (фиг.2, 4). Блок навивки 6 (фиг.2, 3, 5, 8, 9) выполнен в виде сменного инструмента с возможностью установки на вертикальный вал 3 (фиг.2-5) зубчатого колеса 7 (фиг.2, 3, 5) блока навивки 6 (фиг.2, 3, 5, 8, 9), формирующего другие геометрические параметры змеевика 1 (фиг.1, 3, 8, 9). Блок навивки 6 (фиг.2, 3, 5, 8, 9) устанавливается на станок и является сменным для получения змеевиков 1 (фиг.1, 3, 8, 9) при изменении размеров «L» «В» «Н».
Устройством для навивки змеевиков решается задача изготовление змеевиков прямоугольной формы с основными геометрическими параметрами, представленными на фиг.1 где:
L - внутренний размер змеевика по длине.
В - внутренний размер змеевика по ширине
Н - высота змеевика
R - радиус гибки
t - шаг навивки
d - наружный диаметр трубы
Работа устройства для навивки змеевиков осуществляется следующим образом.
Угловые вставки 27 перемещаются в пазах 32 под воздействием кулачков 29 при воздействии пружин 33 на стержни 31, на которых закреплены кулачки 29. Поворот кулачков 29 осуществляется стержнями 31. На цилиндрических поверхностях угловых вставок 27 проточены канавки рабочие ручьи 28 с радиусом, равным половине диаметра навиваемой трубы и шагом t (фиг.2) равным шагу навивки змеевика 1 (фиг.1). Высота вставок обеспечивает навивку на высоту змеевика 1 (фиг.1) Н. На фиг.8 изображено рабочее положение угловых вставок 27. Под воздействием кулачков 29 они занимают положение, обеспечивающее получение размеров «L» и «В» На фиг.9 изображено положение угловых вставок
при котором они смещены под воздействием пружин 33 к центру кулачков 29 за счет поворота стержней 31 на 45 градусов. В результате этого смещения между угловыми вставками 27 и навитым змеевиком 1 образуется зазор «К» 34, что обеспечивает съем готового изделия. Основным формообразующим элементом является блок навивки 6, который за счет наличия в нижней плите 25 отверстия со шпоночным пазом, установлен на вертикальный вал 3 с зубчатым колесом 7, получающим вращение от шестерни 8. Для установки заготовки (трубы) предусмотрен упор 9 и зажимное устройства 10. Прижим заготовки (трубы) в процессе навивки осуществляется прижимным роликом 5, установленным на кронштейне 12, находящимся под воздействием пружины 13. В процессе навивки ролик обкатки 11 перемещается на шаг навивки за счет ходового винта 14, получающего вращение от шестерни 15, находящейся постоянно в зацеплении с зубчатым колесом 7. Ходовой винт 14 получает вращение от шестерни 15. Рычаг 20 ролика копира 5 соединен с цилиндрической частью ходового винта 14 подшипником скольжения 21, благодаря чему имеет возможность свободного поворота вокруг ходового винта 14 под действием пружины 13 и ролик прижима 5 обкатывается вокруг копира 4, получает вертикальное перемещение от ходового винта 14 через гайку 24 на рычаге 20 имеется колонка 22, которая через подшипник скольжения 21 воздействует на рычаг 23 ролика обкатки 11. Рычаг 23 получает вертикально перемещение от винта 14 через гайку 24 синхронно с намоткой змеевика 1. Синхронность перемещения на шаг навивки с каждым оборотом блока навивки 6 обеспечивается расчетным передаточным числом зубчатого зацепления и шага ходового винта 14. Шаг винта 14 и число оборотов шестерни 15 рассчитаны таким образом, чтобы ролик обкатки 11 в процессе навивки смещался вместе с заготовкой на шаг навивки t с каждым поворотом блока навивки 6.
Работа устройства для навивки змеевиков прямоугольной формы осуществляется следующим образом.
Убедившись, что с угловым вставки 12 блока навивки 6 разведены, т.е. обеспечивает размеры L и Н мерную заготовку (трубу) подают до упора 9 и закрепляют зажимным устройством 10. При включении привода начинается вращение блока навивки 6 и под непрерывным воздействием ролика обкатки 11 происходит навивка змеевика 1. По окончании операции навивки привод отключают, освобождают
трубу в зажимном устройстве 10, поворачивают рукоятку 35 на 45 градусов в результате чего угловые вставки 27 смещаются к центру кулачков 29, образуется зазор «К» 34 и змеевик 1 удаляют из рабочей зоны. Для подготовки устройства к навивки следующего змеевика 1 включает реверс, ролик обкатки 11 возвращается в исходное положение. Поворотом стержней 31 и на 45 градусов возвращают угловые вставки 29 в рабочее положение.