НАМОТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГОТОВОК КОЛЬЦЕВЫХ ЩЕТОЧНЫХ УПЛОТНЕНИЙ

Полезная модель относится к машиностроению, а более точно касается устройств для получения заготовок кольцевых щеточных уплотнений путем торсионной намотки металлической проволоки на кольцевой каркас.
Известно устройство для получения заготовки для изготовления щеточного уплотнения проволочной намоткой на рамочную катушку, которая содержит две пары шарнирно закрепленных параллельных стержней. Одна пара стержней имеет треугольное сечение и опорные прямоугольные бурты на их концах. Рабочая катушка имеет также прямоугольный съемный вкладыш (патент РФ №1462917, МПК F16J 15/16, 1987 г.).
Известно устройство для получения заготовки щеточного уплотнения проволочной намоткой, содержащее оправки из двух элементов, расположенных с образованием между ними зазора и соединенных друг с другом крепежными элементами, и накладки, размещенные на одном из элементов оправки с фиксацией намотанного материала между накладками (патент РФ №2289742, опубл. 2006 г.),
Известно намоточное устройство для заготовок кольцевых щеточных уплотнений в виде горообразной оправки, содержащей кольцевое основание, две кольцевые обоймы, и кольцевые щеки, которыми обычным приемом прижимают и наматывают упругий материал (патент РФ №2210694, опубл. 2003 г.)
Реализация получения заготовок кольцевых щеточных уплотнений в известных устройствах характеризуется повышенной трудоемкостью, связанной с отдельными операциями подготовки проволочек, их намотки и укладки и в целом не производительна.
Известен станок скоростной намотки тороидальных магнитопроводов, содержащий шпулю, механизм удержания и поворота наматываемого тороидального магнитопровода, проводосъемник и тормозной механизм с прижимами (заявка №2008109130 от 03.02.2008).
Известно устройство для намотки проволоки с определенным шагом на каркасы прямоугольного профиля (патент РФ №2159687, опубл. 27.11.2008). Устройство выполнено в виде размещенного на выносной панели средства для натяжения проволоки, состоящего из закрепленного на оси панели с возможностью качания коромысла с роликами и кронштейна, подпружиненного к коромыслу. Выносная панель позволяет увеличить диапазон размеров каркаса, а использование качающегося коромысла обеспечивает равномерное натяжение проволоки за счет исключения рывков и сохранения заданного шага намотки.
Известны намоточные станки настольные с программным управлением, предназначенные для выполнения произвольной кольцевой намотки медной проволоки на каркасы-катушки, в том числе на тороидальные каркасы-катушки. Известны намоточные станки настольные СНТ. Известен станок СНТ-0,450ПБ «САПФИР», информацию о котором можно видеть на сайте http://namotka.com/product//, содержащий намоточное устройство, устанавливаемое на стол намоточного станка, в виде поворотного стола круговой подачи, со шпулей, несущей запас наматываемого провода, и бегунок, установленный в направляющих буртиках шпули. Намоточное устройство содержит также роликовый узел, содержащий три ролика. Ролики равномерно расположены по каркасу. По меньшей мере, один из роликов является опорным, а остальные ведущими, которые регулируемым усилием пружины прижимают каркас к другим роликам, обжимая наматываемый провод по наружной поверхности каркаса-катушки. Провод наматывается на каркас-катушку со шпули путем совмещения движения вращения бегунка со шпулей с вращением каркаса-катушки. Диаметр провода - 0,08-0,6 мм, максимальная высота катушки до 40 мм, минимальный внутренний диаметр катушки после намотки 9-32 мм, максимальный - 120 мм.
Известные намоточные устройства станков приспособлены для намотки проволоки на катушки указанных габаритов, которые имеют место в радиоэлектронной, электротехнической и приборостроительной промышленности. Известные намоточные устройства не могут быть использованы для получения заготовок кольцевого щеточного уплотнения внутренний диаметр которых 160 мм и более. Щеточные уплотнения устанавливают, например, в проточной части авиационного двигателя, где его внутренний диаметр более 500 мм. Из-за увеличения габаритов кольцевого каркаса при известной конструкции устройства роликового узла намоточного устройства имеется опасность смещения наружной части проволоки относительно внутренней, особенно при ее намотке с наклоном (т.е. потеря угла наклона проволоки относительно поперечной оси оправки), что в основном требуется в заготовках щеточного уплотнения.
В основу полезной модели положена задача создания намоточного устройства, которое позволяло бы получать заготовки кольцевых щеточных уплотнений с помощью намоточного станка, предназначенного для выполнения произвольной кольцевой намотки с программным управлением.
Техническим результатом является увеличение габаритов кольцевого каркаса намоточного устройства без смещения наружной части проволоки относительно внутренней при ее намотке с наклоном на каркас.
Поставленная задача решается тем, что в намоточном устройстве для заготовок кольцевых щеточных уплотнений, устанавливаемом на стол намоточного станка, механизм привода которого связан с электродвигателем, содержащем поворотный стол круговой подачи, шпулю, несущую запас наматываемой проволоки, бегунок, установленный в направляющих буртиках шпули, кольцевой каркас, на который наматывают проволоку со шпули, установленный в трех роликах роликового узла, при этом, по меньшей мере, один ролик роликового узла является ведущим, и два ролика опорными, каждый из которых снабжен собственным удлиненным плечом, при этом один из опорных роликов расположен по внутреннему диаметру кольцевого каркаса и снабжен наибольшим плечом, другой - расположен по внешнему диаметру кольцевого каркаса между ведущим и опорным роликом с наибольшим плечом по одну с ними сторону от шпули, причем каждое плечо выполнено с возможностью изменения и фиксации его длины для обжатия опорными роликами проволоки и стабилизации угла ее наклона относительно поперечной оси кольцевого каркаса при намотке, а диаметры и толщина кольцевого каркаса соответствуют заготовке кольцевого щеточного уплотнения.
Внутренний диаметр кольца каркаса может быть более 160 мм.
Целесообразно, чтобы для изменения и фиксации длины плечо содержало прорезь, и крепление в виде болта или стержня с гайкой, размещенными сквозь прорезь в ролике.
В дальнейшем полезная модель поясняется описание и фигурами, где на фиг.1 представлена принципиальная конструкция намоточного устройства для заготовок кольцевых щеточных уплотнений, согласно полезной модели, а фиг.2 иллюстрирует заготовку кольцевого щеточного уплотнения с острым углом наклона проволоки относительно поперечной оси оправки, полученную на намоточном устройстве, согласно полезной подели, на намоточном станке.
Намоточное устройства для заготовок кольцевых щеточных уплотнений, устанавливаемое на стол 1 намоточного станка, содержит поворотный стол 3 круговой подачи, шпулю 4, несущую запас наматываемого провода 11, механизм привода которой связан с электродвигателем 14, бегунок 9, установленный в направляющих буртиках шпули 4, роликовый узел, в котором установлен кольцевой каркас 8, на который наматывают проволоку 11 со шпули 4. Внутренний и внешний диаметры и толщина кольцевого каркаса 8, согласно полезной модели, соответствуют габаритам заготовки кольцевого щеточного уплотнения. Внутренний диаметр кольца каркаса может быть более 160 мм.
Роликовый узел содержит три ролика. Ролик 9 с плечом 17, согласно полезной модели, является ведущим, расположен с внутренней стороны каркаса 8 близко от шпули 4 и кинематически связан с приводом 2, связанным с электродвигателем 14. Ролик 5 и ролик 7 являются опорными. Опорный ролик 7 снабжен наибольшим плечом 13. Другой опорный ролик 6 расположен между ведущим роликом 5 и опорным роликом 7 с наибольшим плечом 13 по одну сторону с ними от шпули 4.
Кроме того, согласно полезной модели, для обжатия опорными роликами 6 и 7 проволоки 11 и стабилизации угла ее наклона относительно поперечной оси кольцевого каркаса при намотке каждый опорный ролик снабжен собственным удлиненным плечом с возможностью изменения и фиксации его длины соответственно габаритам кольцевого каркаса, при этом опорный ролик 7 с наибольшим плечом 13 расположен по внутреннему диаметру кольцевого каркаса 8, опорный ролик 6 с плечом 12 - по внешнему диаметру кольцевого каркаса 8
Для изменения и фиксации длины плечо 12 и плечо 13 содержат прорезь 18, и крепление в виде болта 16 или стержня с гайкой, размещенных сквозь прорезь 18 в ролике 6 и 7, соответственно.
Такое выполнение роликового узла позволят прижимать и не смещать под углом наружную часть проволоки относительно внутренней при ее намотке с наклоном на каркасы более 120 мм и тем самым устранить опасность потери угла наклона проволоки относительно поперечной оси кольцевого каркаса 8.
Намоточное устройство используют следующим образом.
Для получения заготовок кольцевых щеточных уплотнений кольцевой каркас 8 устанавливают в шпулю 4, поворачивают поворотный стол 3 на угол соответственно углу намотки проволоки на каркас и устанавливают на стол 1 намоточного станка. Шпулю 4 закрепляют гайками 10.
Ролики 5, 6 и 7 устанавливают по внутреннему и внешнему диаметру соответственно вышеизложенному и закрепляют болтами 16.
Вращение от электродвигателя 14 кинематически через привод 2 передается на ведущий ролик 5 и на шпулю 4 с бегунком 9. Вращение ролика 5 приводит во вращение кольцевой каркас 8, вращение кольцевого каркаса 8 совмещается с вращением бегунка 9 со шпулей 4 и проволока 11 наматывается на каркас 8 под углом, заданным углом поворота поворотного стола 3. При намотке опорные ролики 6 и 7 обжимают проволоку 11 с внешней и внутренней стороны каркаса 8, минимизируя опасность смещения наружной части проволоки относительно внутренней, сохраняя постоянным угол наклона проволоки относительно поперечной оси каркаса 8, что в основном требуется в заготовках щеточного уплотнения.
Полученная заготовка кольцевого щеточного уплотнения с углом наклона намотанной проволоки 20-30 °относительно поперечной оси каркаса, полученную на намоточном устройстве, согласно полезной подели, на намоточном станке показана на фиг.2.
Полезная модель может быть использована для получения заготовок для уплотнений, которые могут быть использованы в машиностроении, авиа двигателестроении, преимущественно для газотурбинных двигателей.