Модульний профілезгинальний стан

Об'єкт, що заявляється, відноситься до устаткування для обробки металів тиском, зокрема до устаткування для виробництва гнутих профілів і може бути використаний при виробництві гнутих профілів різної конфігурації зі смугового чи стрічкового матеріалу. Відомий профілезгинальний стан, переважно середнього типу, містить станину, на якій закріплено ряд профілезгинальних клітей з верхніми і нижніми робочими валами з профілювальними валками. Верхні і нижні робочі вали кожної профілезгинальної кліті приводяться в протилежне обертання від єдиного для профілезгинального стану приводу. Для розширення технологічних можливостей і спрощення зміни профілювальних валків одну з опорних стійок кожної профілезгинальної кліті виконано рухомою у горизонтальній площині, а робочі вали профілезгинальних клітей виконано складеними рознімними [див. опис винаходу до патенту України №19872, МПК В21D5/06, 25.12.97, Бюл. № 6]. У об'єкта, що заявляється, і аналога збігаються наступні суттєві ознаки: профілезгинальні стани містять ряд профілезгинальних клітей з верхніми і нижніми профілювальними валками. Одержанню очікуваного технічного результату при використанні аналога перешкоджають такі причини. При утворенні профілезгинального стану відомої конструкції, як модуль, використовується профілезгинальна кліть складної конструкції. У результаті складним в експлуатації виходить весь стан, утворений відносно великою кількістю цих клітей, розрахованих на виробництво гнутого профілю самої складної конфігурації. Через це у відомому профілезгинальному стані ускладнена перевалка профілювальних валків і переналагодження профілезгинальних клітей і всього профілезгинального стану в цілому при частій зміні форми чи типорозміру гнутого профілю, для виробництва якого необхідна нова кількість профілезгинальних клітей. Це приводить до зниження продуктивності при виробництві на одному стані гнути х профілів різноманітного сортаменту, особливо, профілів щодо малих розмірів, що виробляються малими партіями. Крім того, наявність єдиного для усього профілезгинального стану приводу, який зв'язаний із профілювальними валками численних профілезгинальних клітей через шпинделі і шестеренні кліті, приводить до великих витрат електроенергії при виробництві тонких гнутих профілів простої конфігурації, для виробництва яких досить декількох профілезгинальних клітей. Найбільш близьким по сукупності ознак до объекта, що заявляється, є обраний, як прототип, профілезгинальний стан, що входить до складу профілезгинального агрегату 2-8х100-600, що містить ряд послідовно встановлених на єдиній станині профілезгинальних клітей "дуо" з верхніми і нижніми профілювальними валками. Кожна профілезгинальна кліть має литі опорні стійки і встановлені в них на підшипникових опорах верхній і нижній робочі вали з профілювальними валками. Профілювальні валки виконано з дискових формуючих елементів і вони приводяться в обертання від єдиного для профілезгинального стану приводу, який зв'язаний з валками профілезгинальних клітей через шпинделі і шестеренні кліті. Такі профілезгинальні стани, як правило, призначені для виробництва гнути х профілів постійного сортаменту і великими партіями. У залежності від форми і типорозміру гнути х профілів, що виробляються, профілезгинальний стан складається з 20-30 профілезгинальних клітей. Кожну таку профілезгинальну кліть можна розглядати як модуль профілезгинального стану. [Див. книгу И.С. Тришевский, М.Е. Докторов «Георитические основы процесса профилирования», М. « Металлургия», 1980, с. 12-13, мал. 13]. У об'єкта, що заявляється, і прототипу збігаються такі суттєві ознаки: профілезгинальні стани містять ряд профілезгинальних клітей з верхніми і нижніми профілювальними валками. Одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. Через складну конструкцію кожної окремо узятої профілезгинальної кліті і, отже, профілезгинального стану в цілому, утвореного цими клітями по відомим з рівня техніки принципам і складеного з відносно великої кількості (20-30) цих клітей, розрахованих на виробництво профілю складної конфігурації, через наявність єдиного для профілезгинального стану приводу, який зв'язаний з валками численних профілезгинальних клітей через шпинделі і шестеренні кліті, ускладнена перевалка профілювальних валків і переналагодження профілезгинальних клітей і всього профілезгинального стану в цілому при частій зміні форми чи типорозміру гнутого профілю, що виробляється. У процесі тривалої послідовної перевалки всіх профілезгинальних клітей профілезгинальний стан простоює. Це приводить до зниження продуктивності при виробництві на одному профілезгинальному стані гнути х профілів різноманітного сортаменту, для виробництва яких необхідна різна кількість профілезгинальних клітей, особливо тонких профілів малих розмірів, що виробляються малими партіями. Крім того, наявність єдиного для усього профілезгинального стану приводу, що через шпинделі і шестеренні кліті зв'язаний з верхніми і нижніми валками всіх численних профілезгинальних клітей, що утворюють профілезгинальний стан для виробництва гнутого профілю самої складної конфігурації, приводить до великих витрат електроенергії при виробництві гнути х профілів простої конфігурації, для виробництва яких досить декількох профілезгинальних клітей. В основу объекта, що заявляється, поставлено задачу створити такий модульний профілезгинальний стан, у якому удосконалення шляхом зміни розташування елементів, уведення нових елементів і зміни форми виконання елементів, дозволило б при використанні цього об'єкта забезпечити досягнення технічного результату, що полягає в спрощенні переналагодження і підвищенні продуктивності при виробництві гнутих профілів різноманітного сортаменту, особливо, тонких профілів щодо малих розмірів, які виробляються малими партіями. Модульний профілезгинальний стан, що заявляється, містить ряд профілезгинальних клітей з верхніми і нижніми профілювальними валками. Цей профілезгинальний стан складений з модулів, кожний з яких містить станину та від двох до восьми профілезгинальних клітей, які закріплено на цій станині. Причому кожен модуль оснащено індивідуальним приводом і роздавальною шестеренною коробкою для з'єднання приводу з нижніми профілювальними валками кожної профілезгинальної кліті, що входить до складу даного модуля. При цьому кожен модуль оснащено фланцями, що призначені для з'єднання модулів між собою при утворенні профілезгинального стану і для з'єднання модулів з іншими пристроями профілезгинального стану. Переважно, що кожен модуль профілезгинального стану містить чотири профілезгинальні кліті, закріплених на станині модуля. У ряді випадків у кожному модулі роздавальну шестеренну коробку, призначену для з'єднання з приводом нижніх профілювальних валків кожної профілезгинальної кліті, доцільно з'єднати з приводом через ланцюгову передачу. В окремому випадку виконання кожна профілезгинальна кліть містить опорні стійки і встановлені в них на підшипникових опорах верхній і нижній вали з профілювальними валками. Станину кожного модуля виконано зі скріплених між собою швелерних прокатних профілів, стінки яких звернені одна до одної. Як такі профілі можуть бути використані двотаврові чи швелерні профілі. Кожну опорну стійку профілезгинальної кліті виконано у вигляді окремих вертикальних стійок, які закріплено на відповідних стінках прокатних профілів у заданому координатними шти фтами місці з утворенням пазів для підшипникових опор. Опорні стійки з'єднано між собою поворотними траверсами, на яких установлено натискні гвинти для підшипникових опор верхніх валів. При використанні об'єкта, що заявляється, очікується досягнення технічного результату, що полягає в спрощенні переналагодження і підвищенні продуктивності при виробництві гнути х профілів різноманітного сортаменту, особливо профілів щодо малих розмірів, які виробляються малими партіями. Крім того, при використанні об'єкта, що заявляється, очікується також досягнення додаткового технічного результату, що полягає в зниженні витрат електроенергії при виробництві тонких гнутих профілів простої конфігурації, для виготовлення яких необхідна невелика кількість профілезгинальних клітей. Між сукупністю відмітних ознак об'єкта, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, є такий причинно-наслідковий зв'язок. Виконання модуля профілезгинального стану не з однієї, а з двох-восьми, переважно, з чотирьох профілезгинальних клітей, закріплених на станині модуля, постачання модуля індивідуальним приводом і наявність фланців для стикування модулів, забезпечують складеному з таких модулів профілезгинальному стану універсальність. Один такий модуль може бути використаний як, наприклад, 4-х клітьовий профілезгинальний стан для виробництва тонких гнути х профілів не складної форми, наприклад, з одним місцем вигину, таких, як кутові гн уті профілі з однаковими чи не однаковими полицями. Профілезгинальний стан, утворений двома з'єднаними модулями, може бути використаний для виробництва гнутих профілів із двома місцями вигину, наприклад, швелерних і зет-подібних гнутих профілів. Профілезгинальний стан, скомпонований із трьох з'єднаних модулів може бути використаний для виробництва коритоподібних, С-подібних і замкнутих не зварених гнути х профілів. Використання профілезгинального стану, скомпонованого з чотирьох, п'яти чи шести модулів, доцільно при виробництві гнути х профілів складної конфігурації, наприклад, сортових гнутих профілів з гофрами й елементами подвійної товщини, гофрованих листових гнути х профілів. Таким чином, маючи в наявності всього шість модулів із загальною кількістю профілезгинальних клітей такою ж, як і в профілезгинальному стані, відомому з рівня техніки, можна забезпечити виробництво гнутих профілів різноманітного сортаменту, використовуючи одночасно не всі профілезгинальні кліті стану, а тільки необхідні модулі профілезгинального стану. При зміні типорозміру, чи форми гнутого профілю переналагодженню піддаються тільки задіяні модулі профілезгинального стану. Такі модулі можна завчасно укомплектувати необхідними профільними елементами і при переході на виробництво нового профілю необхідно просто замінити старі модулі на нові, скомпонувавши з них новий профілезгинальний стан. При цьому вільні модулі можна використовувати для здійснення виробництва такого ж гнутого профілю, чи гнутого профілю іншої форми, що суттєво підвищує продуктивність, особливо, при виробництві тонких профілів щодо малих розмірів і профілів, що виробляються малими партіями. Крім того, при виробництві тонких гнути х профілів простої конфігурації суттєво знижуються витрати електроенергії, тому що використовується не єдиний дуже могутній електропривод для усього профілезгинального стану, розрахованого на виробництво гнути х профілів складної конфігурації, а тільки індивідуальні відносно малопотужні електроприводи тих модулів, що задіяні при виробництві даного гнутого профілю простої конфігурації. У ряді випадків з'єднання роздавальної шестеренної коробки з приводом через ланцюгову передачу дозволяє зробити модуль профілезгинального стану більш компактним за рахунок більш доцільного вибору місця розташування приводу відносно профілезгинальних клітей. Таке компонування модуля особливо доцільно, коли, як привід, необхідно використовувати, наприклад, планетарний мотор-редуктор. Сутність модульного профілезгинального стану, що заявляється, пояснюється матеріалами, що ілюстр ують, на яких зображено: на фіг.1 - фронтальний вид на модульний профілезгинальний стан; на фіг.2 - фронтальний вид на модуль профілезгинального стану; на фіг.3 - вид збоку на модуль профілезгинального стану. На графічних матеріалах проставлені такі позначення: 1 - Модуль; 2 - Модуль; 3 - Модуль; 4 - Профілезгинальна кліть; 5 - Профілезгинальна кліть; 6 - Профілезгинальна кліть; 7 - Профілезгинальна кліть; 8 - Профілезгинальна кліть; 9 - Профілезгинальна кліть; 10 - Профілезгинальна кліть; 11 - Профілезгинальна кліть; 12 - Профілезгинальна кліть; 13 - Профілезгинальна кліть; 14 - Профілезгинальна кліть; 15 - Профілезгинальна кліть; 16 - Швелерний прокатний профіль; 17- Швелерний прокатний профіль; 18 - Балка; 19 - Вертикальна стійка; 20 - Вертикальна стійка; 21 - Вертикальна стійка; 22 - Вертикальна стійка; 23 - Вертикальна стійка; 24 - Поворотна траверса; 25 - Палець; 26 - Штир; 27 - Натискний гвинт; 28 - Підшипникова опора; 29 - Верхній вал; 30 - Формуючі елементи; 31 - Дистанційні елементи; 32 - Гайка; 33 - Формуючі елементи; 34 - Нижній вал; 35 - Дистанційні елементи; 36 - Гайка; 37 - Планетарний мотор-редуктор; 38 - Роздавальна шестеренна коробка; 39 - Півмуфта; 40 - Півмуфта; 41 - Фланець; 42 - Отвір; 43 - Отвір; 44 - Фланець; 45 - Отвір; 46 - Отвір; 47 - Фланець; 48 - Пристрій для введення заготовки; 49 - Пристрій для прийому готови х профілів; 50 - Станина; 51 - Блок керування; 52 - Заготовка для профілювання; 53 - Профіль. У конкретному прикладі виконання модульний профілезгинальний стан, що заявляється, скомпонований із трьох модулів 1, 2 і 3 (фіг.1 і 2). Модуль 1 містить чотири профілезгинальні кліті 4-7, модуль 2 містить чотири профілезгинальні кліті 8-11 і модулі 3 також містить чотири профілезгинальні кліті 12-15. Кожна група клітей 4-7, 8-11 і 12-15 закріплена на окремій станині відповідного модуля 1, 2 і 3. Станину кожного модуля, на якій закріплено профілезгинальні кліті, виконано зі скріплених між собою швелерних прокатних профілів, наприклад, 16 і 17 (фіг.3), стінки яких звернені одна до одної. Швелерні прокатні профілі 16 і 17 з'єднано між собою двома балками, одну з яких позначено позицією 18 (фіг.3). Опорні стійки всіх профілезгинальних клітей виконано у вигляді окремих вертикальних стійок, деякі з яких для двох перших профілезгинальних клітей 4 і 5 модуля 1 позначено на фіг.2 і 3 позиціями 19-23. Вертикальні стійки попарно закріплено на відповідних стінках швелерних прокатних профілів 16 і 17 з використанням базових площадок і болтів у заданому координатними штифтами місці. Попарно установлені вертикальні стійки кожної профілезгинальної кліті з'єднано між собою поворотними траверсами. На цих траверсах установлено натискні гвинти для підшипникових опор верхніх валів. Так, наприклад, вертикальні стійки 19 і 20 профілезгинальної кліті 4 модуля 1 з'єднано між собою поворотною траверсою 24, яку установлено на вертикальній стійці 20 з можливістю повороту навколо пальця 25 і зафіксовано у вертикальній стійці 21 швидко знімним штирем 26. На поворотній траверсі 24 установлено натискний гвинт 27 для підшипникової опори 28 верхнього вала 29 профілезгинальної кліті 4 (фіг.2 і 3). У підшипникових опорах, які закріплено в кожній профілезгинальній кліті між вертикальними стійками, установлено верхній і нижній вали з профілювальними валками. У кожній профілезгинальній кліті верхній і нижній профілювальні валки утворено змінними формуючими елементами, які зафіксовано на відповідних валах за допомогою дистанційних елементів та гайки. Так, наприклад, верхній профілювальний валок профілезгинальної кліті 4 утворено змінними формуючими елементами 30, які зафіксовано на верхньому валу 29 профілезгинальної кліті 4 за допомогою дистанційних елементів 31 і гайки 32. Нижній профілювальний валок цієї кліті утворено змінними формуючими елементами 33, які зафіксовано на нижньому валу 34 за допомогою дистанційних елементів 35 та гайки 36. Кожний з модулів 1-3 оснащено індивідуальним планетарним мотором-редуктором 37 (фіг.3) і кінематичне зв'язаної з ним роздавальною шестеренною коробкою 38, що за допомогою півмуфт з'єднано тільки з нижніми валами кожної профілезгинальної кліті даного модуля. Так, наприклад, роздавальну шестеренну коробку 38 модуля 1 з'єднано з нижнім валом 34 профілезгинальної кліті 4 за допомогою півмуфт 39 і 40. Кожний з модулів 1-3 профілезгинального стану постачено фланцями, закріпленими на кінцях кожного швелерного прокатного профілю станини. Ці фланці призначено для стикування модулів між собою та з іншими пристроями профілезгинального стану. Фланці мають отвори, які скоординовано щодо базових поверхонь відповідних базових площадок, на яких розташовано вертикальні стійки кожної профілезгинальної кліті. Так, наприклад, на передньому кінці швелерного прокатного профілю 16 станини модуля 1 закріплено фланець 41 з отворами 42 і 43 (фіг.3). На передньому кінці швелерного прокатного профілю 17 станини модуля 1 закріплено фланець 44 з отворами 45 і 46. Аналогічні фланці закріплено на задніх кінцях швелерних прокатних профілів 16 і 17. Один із таких фланців, позначений позицією 47, показаний на фіг.2. На початку профілезгинального стану модуль 1 з'єднано із пристроєм 48 для введення заготовки. Наприкінці профілезгинального стану модуль З’єднано із пристроєм 49 для прийому готових профілів. Модулі 1-3 профілезгинального стану та інші його пристрої компонуються на спільній для всього модульного профілезгинального стану станині 50. Кожен модуль профілезгинального стану має індивідуальний блок керування. Так, наприклад, модуль 1 постачено блоком керування 51, який розташовано усередині швелерного прокатного профілю 17 (фіг.2). Модульний профілезгинальний стан працює так. Заготовку 52 для профілювання зі стрічкового матеріалу, призначену для виготовлення гнутого профілю, пропускають через пристрій 48 для введення заготовки і послідовно заправляють у кожну профілезгинальну кліть 4-15 модулів 1-3 профілезгинального стану. При обертанні нижніх валів профілезгинальних клітей, зв'язаних з індивідуальними приводами кожного модуля, заготовка зі стрічкового матеріалу послідовно переміщається в калібрах, що утворені формуючими елементами нижніх і верхніх профілювальних валків усіх профілезгинальних клітей 4-15 модулів 1-3 профілезгинального стану. У кожному такому калібрі, наприклад, утвореному формуючими елементами 30 і 33 профілезгинальної кліті 4 (фіг.3) здійснюється згинання елементів гнутого профілю на задані кути. Після послідовного згинання елементів гнутого профілю у всіх профілезгинальних клітях 4-15 модулів 1-3 профілезгинального стану одержують гнутий профіль 53 заданої конфігурації, що приймається пристроєм 49 для прийому готових профілів. При необхідності виробляти гнутий профіль іншого типорозміру чи нової конфігурації переналагодження модульного профілезгинального стану здійснюється дуже просто. Спочатку демонтують ті модулі профілезгинального стану, профілювальні валки яких не будуть використані при виробництві нового профілю. Новий профілезгинальний стан компонують з використанням модулів профілезгинального стану заздалегідь укомплектованих формуючими елементами, необхідними для виробництва гнутого профілю нової конфігурації. За рахунок швидкого стикування за допомогою фланців модулів профілезгинального стану між собою, вже готових до роботи, значно скорочується тривалість простою стану при частих змінах форми нового профілю, який треба виготовити. Так, при використанні об'єкта, що заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, що полягає в спрощенні переналагодження і підвищенні продуктивності при виробництві гнути х профілів різноманітного сортаменту, особливо тонких профілів і профілів щодо малих розмірів, які виробляються малими партіями.