СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ БАНДАЖЕЙ

Полезная модель относится к области станкостроения, в частности, конструкции станков для обработки крупногабаритных изделий. Станок может быть использован для обработки поверхностей бандажей опор промышленных установок типа технологических барабанов (например, вращающихся цементных печей) на работающем агрегате.
Известно устройство для обработки бандажей и роликов по А.С. №317472 [1], позволяющее вести обработку на работающем технологическом агрегате. Недостатком такого устройства является сложность и трудоемкость настройки при переходе от одного типоразмера обрабатываемой поверхности к другому, а также низкая точность обработки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является станок для обработки бандажей - патент на полезную модель №89012 [2]. Для обработки бандажа станок устанавливается на поверхности подшипниковых узлов при помощи опорных стоек, которые жестко фиксируются на опорной поверхности при помощи болтов. Обработка производится за счет движения суппорта, снабженного подпружиненной пинолью с шарнирно закрепленной на конце роликовой тележкой, несущей резцедержатель с резцом, по направляющей вдоль обрабатываемой поверхности. Станок предназначен для обработки поверхностей качения бандажей на работающем агрегате.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: станок для обработки бандажей для взаимодействия с опорной поверхностью снабжен опорными стойками, в которых установлена направляющая, несущая суппорт, снабженный подпружиненной пинолью, на конце которой шарнирно закреплена роликовая тележка с механизмом осевого перемещения.
Недостатком данного устройства является невысокая эффективность его применения для исправления погрешности формы бандажа в поперечном сечении. При обработке таким станком бандажа, имеющего указанное отклонение формы (выступающий сварной шов, впадина возле сварного шва, овальный бандаж), исправление формы будет наблюдаться не выше одиннадцатого квалитета точности.
Сущность полезной модели заключается в том, что станок для обработки бандажей, имеющий опорные стойки, в которых установлена направляющая, несущая суппорт, имеет установленную в суппорте подпружиненную пиноль, на конце которой шарнирно закреплена роликовая тележка с механизмом осевого перемещения. На концах роликовой тележки шарнирно закреплены роликовые блоки, каждый из которых выполнен в виде двух роликов, жестко связанных между собой. Роликовая тележка несет шлифовальную установку, закрепленную на механизме осевого перемещения между двумя шарнирно закрепленными роликовыми блоками.
Целью полезной модели является расширение технологических возможностей станка, повышение качества и точности обработки крупногабаритных изделий с бесцентровой схемой базирования за счет введения абразивной обработки поверхностей.
Поставленная цель решается за счет того, что роликовая тележка снабжена шлифовальной установкой со сменной, бесконечной, абразивной лентой, закрепленной на механизме осевого перемещения. Кроме того, роликовая тележка снабжена опорными роликовыми блоками, каждый из которых выполнен в виде двух роликов, жестко связанных между собой и шарнирно закрепленных на концах роликовой тележки.
Расширение технологических возможностей станка заключается в обеспечении абразивной обработки крупногабаритных изделий с бесцентровой схемой базирования. Это достигается снабжением станка шлифовальной установкой, установленной на механизме осевого перемещения.
Повышение точности и качества обработки обеспечивается за счет возможности осевого (настроечного) перемещения шлифовальной установки и снабжения ее сменными, бесконечными, абразивными лентами, имеющими различные технические характеристики.
Применение абразивного инструмента (шлифовальных лент) позволит осуществлять чистовую обработку поверхности бандажа до восьмого квалитета точности после предварительной токарной обработки, где точность не может быть достигнута выше одиннадцатого квалитета точности. Кроме того, использование сменных, бесконечных, абразивных лент в сочетании с малой величиной снимаемого припуска дает возможность получить различные степени точности и качества обработки.
В процессе обработки роликовая тележка катится по обрабатываемой поверхности. За счет осевого выдвижения закрепленной на тележке шлифовальной установки, имеется возможность «настройки» станка на обработку участков поверхности, имеющих заданную кривизну. Сварные швы и другие выступающие дефекты - обрабатываются в связи с тем, что их кривизна меньше заданной, а участки с нормальной кривизной, соответствующей радиусу бандажа - нет. Если на обрабатываемой поверхности имеются участки с отрицательной кривизной (впадины), то они будут копироваться приводным контактным роликом, однако этот процесс будет носить затухающий характер, и будет наблюдаться исправление формы. Точность и качество наружной поверхности бандажа, а также точность формы являются основными параметрами бандажа, от них зависит работоспособность всего агрегата.
Конструкция предлагаемого станка поясняется графическим материалом. На фиг.1 изображен общий вид станка при обработке бандажа.
Станок содержит опорные стойки 1, нижние поверхности которых выполнены в соответствии с формой поверхности подшипникового узла 2. В верхних частях стоек, имеющих отверстия, установлена направляющая 3, несущая суппорт 4. Суппорт 4 оснащен пинолью 5. Пиноль 5 имеет возможность осевого выдвижения под действием пружины 6. Перемещение пиноли ограничено винтом 7.
На конце пиноли 5 шарнирно закреплена роликовая тележка 8, снабженная механизмом осевого перемещения 9 и двумя опорными роликовыми блоками 10. Каждый роликовый блок выполнен в виде двух, жестко связанных между собой, роликов 11 и шарнирно установлен на одном из концов роликовой тележки 8. Роликовые блоки 10 контактируют в процессе обработки с поверхностью бандажа 12. Конструкция роликовой тележки такова, что воображаемые линии, соединяющие центры присоединительных шарниров роликовых блоков 10 и шарнира тележки, между собой образуют равнобедренный треугольник с тупым углом при вершине.
В центральной части роликовой тележки между роликовыми блоками 10 расположен механизм осевого перемещения 9. Механизм осевого перемещения 9 представляет собой ходовой винт с ручным приводом. На механизме осевого перемещения 9 крепится шлифовальная установка.
Шлифовальная установка состоит из натяжного ролика 13 и приводного контактного ролика 14. Приводом ролика 14 является, например, электродвигатель (условно не показан). Ролики 13 и 14 объединены бесконечной, сменной, абразивной лентой 15.
Шлифовальная установка имеет возможность осевого перемещения по направлению высоты треугольника, образованного центрами присоединительных шарниров роликовых блоков и шарнира тележки за счет того, что она расположена на механизме осевого перемещения.
Станок работает следующим образом. При помощи стоек 1 осуществляется установка станка на опорные поверхности подшипниковых узлов 2. Стойки 1 жестко фиксируются на опорной поверхности при помощи болтов. Для установки станка в рабочее положение суппорт 4 перемещается по направляющей 3 к торцу обрабатываемой поверхности, например, бандажа цементной печи 12. При помощи винта 7 производится выдвижение пиноли 5 до контакта роликов 11 опорных роликовых блоков 10 роликовой тележки 8 с поверхностью бандажа 12. Роликовая тележка 8 с механизмом осевого перемещения 9 и опорными роликовыми блоками 10 прижимается к поверхности бандажа 12 за счет усилия сжатой пружины 6, прижимающей пиноль 5. Затем производится настройка станка на обработку поверхности определенной кривизны. Настройка осуществляется путем осевого выдвижения шлифовальной установки до контакта приводного контактного ролика 14 с обрабатываемой поверхностью, после чего начинается процесс обработки. Приводной контактный ролик 14, имеет привод вращения от электродвигателя (на чертеже условно не показан). За счет объединения роликов 13 и 14 бесконечной, сменной, абразивной лентой 15, приводится во вращение и натяжной ролик 13.
Обработка бандажа 12 бесконечной, сменной, абразивной лентой 15 производится на работающем агрегате, поэтому бандаж 12 постоянно вращается.
Направление вращения бандажа 12 и контактного ролика 14 может быть встречным и попутным в зависимости от технологических параметров, которые должны быть получены в процессе обработки. При этом роликовая тележка 8 «катится» по поверхности бандажа, так как пиноль 5 прижата пружиной 6 к поверхности вращающегося бандажа. Для обеспечения процесса резания по всей ширине бандажа суппорт 4 осуществляет движение подачи и перемещается по направляющей 3 вдоль обрабатываемой поверхности. При этом роликовая тележка 8 со шлифовальной установкой также перемещается вдоль обрабатываемой поверхности. Рабочий ход может осуществляться станком в обоих направлениях.
Процесс резания при обработке бандажей с использованием данного станка является прерывистым, с переменной глубиной шлифования. Прежде всего, обрабатываются участки поверхности, имеющие кривизну менее заданной при настройке (выступы). Этот процесс сопровождается эффективным исправлением формы бандажа в поперечном сечении.
1. А.С. №317472 СССР МПК В23b 5/20 Устройство для обточки крупногабаритных изделий / Д.О.Гиндус, А.П.Усов, М.К.Тихонова, Г.А.Хонгидоров.; заявитель и патентообладатель Ленингр. филиал инс-та по проектир. организ. энергетического стр-ва. - №1362345/25-8; заявл. 01.11.69; опуб. 21.12.71. Бюл. №31. - 4 с.
2. Пат. 89012 Российская Федерация, МПК В23В 5/00. Станок для обработки бандажей / Шрубченко И.В., Колобов А.В., Кузнецова И.И., Шрубченко М.И.; заявитель и патентообладатель Белгор. гос. технол. ун-т. - №2009101625/22; заявл. 19.01.09; опуб. 27.11.09, Бюл. №33. - 3 с.