Барабан моталки

1. Барабан моталки, содержащий вал с концевой частью, П-образный, с охватом своими боковыми гранями концевой части вала сегмент, узел складывания и разведения, выполненный в виде расположенных в концевой части вала двух, двустороннего действия, силовых цилиндров, соединенных подвижными элементами с полкой сегмента, дополнительные, установленные вдоль боковых граней основного сегмента, сегменты с узлами для их складывания и разведения в виде цилиндров одностороннего действия с возвратными пружинами и подвижными элементами, которые соединены с дополнительными сегментами, направляющие стержни, размещенные параллельно цилиндрам одностороннего действия и пропущенные через все сегменты в концевую часть вала, отличающийся тем, что вал барабана выполнен составным, состоящим из полой части с вертлюгом, плотно контактируемым со вставной во внут реннюю полость вала разводкой энергоносителя и выполненного неподвижным, Т-образной формы, основного сегмента, с наружной цилиндрической поверхностью и выступающим ребром, которое охватывает, с двумя боковыми сегментами, сегмент П-образной формы с силовыми цилиндрами, размещенными в ребре Т-образного сегмента, в расточках которого с противоположной стороны размещены поршни цилиндров гнездового механизма захвата полосы, расположенного на цилиндрической поверхности, в шпоночном пазу Тобраэного сегмента. 2. Барабан моталки по п. 1, отличающийся тем, что вставная разводка энергоносителя состоит из двух направляющих крышек-фланцев, в сверлениях которых размещены трубки, и соединенных по внутренним торцам стяжкой-трубой. 3. Барабан моталхи по п. 1, отличающийся тем, что механизм захвата полосы состоит из подвижной губки, по бокам которой размещены направляющие, одна из которых содержит козырек с неподвижной губкой над подвижной губкой, снизу которой свобрдно контактируют поршни цилиндров ' и закреплены направляющие пальцы с возвратными пружинами, опирающимися с одной стороны на головки пальцев, с другой - на свисающие над глухими отверстиями Т-образного сегмента, в которых они размещены, направляющие. С М N. СМ Изобретение относится к прокатному производству, в частности, к конструкции моталок и разматывателей для рулонов. Известный барабан моталки (а.с. СССР № 1408610, В 21 С 47/28, БОИ № 18, 1989 г), содержащий вал с концевой частью, П-обраэный, с охватом своими боковыми гранями концевой части вала, сегмент, узел складывания и разведения, выполненный в виде расположенных в концевой части вала двух, двустороннего действия силовых цилиндров, соединенных подвижными элементами с полкой сегмента, дополнительные, установленные вдоль боковых граней основного сегмента, сегменты с узлами для их складывания и разведения в виде цилиндров одностороннего действия с возвратными пружинными и подвижными элементами, которые соединены с допопнительными сег ментами, направляющие стержни, размещенные параллельно цилиндрам одностороннего действия и пропущенные через все сегменты и в концевую часть вала. Указанный барабан имеет существенные недостатки: 1. Он многозвеньевой и многоприводной, поэтому имеет сложную и ненадежную конструкцию. 2. Многоприводные механические узлы требуют для управления многоблоковые системы управления, что ведет к значительному повышению стоимости и к той же ненадежности. 3. Имеет ограниченное применение, так как для намотки с силовым натяжением не имеет механических средств для захвата и удержания конца полосы рулона. 27541 4 Вал барабана с его участками имеет цельную, металлическую, габаритную и очень сложную конструкцию, для изготовления которого требуется специальное, уникальное оборудование 5 Конструкция барабана моталки, имеющего большие габариты, крайне неудобная и дорогая при ремонтах и замене изношенных узлов Цель изобретения - расширение области применения и повышения надежности Данная цель может быть осуществлена, если барабан моталки будет иметь дифференцированную (расчлененную) по назначениям, с обязательным содержанием зажимных средств, конструкцию, которая должна содержать два узла, один, как базовый, для всех узлов, подуэлов и деталей, другой, соединенный с первым, технологический узел, при этом первый узел содержит полый вал-гильзу с наружными шейками, под подшипники качения, зубчатое колесо, внутренней ступенчатой цилиндрической полостью и двумя торцевыми фланцами, к съемному, из которых крепится вертлюг, контактирующий с узлом разводки энергоносителя, который размещается во внутренней полости полого вала и сопрягается по противоположному торцу с торцом технологического узла, соединенного с фланцем базового узла и состоящего из основного корпусного сегмента, имеющего на одном конце выступающий, цилиндрический, входящий во внутреннюю полость вала базового узла, эаплечек, переходящий во фланец, который сопряжен с участком сегмента, имеющего в сечении грибообразную (Т-образную) форму с цилиндрической наружной поверхностью для рулона, снизу и боков пять прямолинейных поверхностей, три горизонтальные опорные, две из которых на консолях, одна - у основания ножки "гриба", две остальные, направляющие с призматическими шпонками, вертикальные, на которые надет подвижный расклинивающий сегмент, расположенный противоположно цилиндрической поверхности корпусного сегмента и имеющий две вертикальные открытые стенки, контактируемые по наружным клиновым поверхностям с боковыми сегментами, соединенными с расклинивающим сегментом шпонкам типа "ласточкин хвост" и сформированным в общую систему барабана моталки с помощью направляющих стержней, запрессованных на боковых сегментах, проходящих через пазы расклинивающего сегмента и входящих в цилиндрические поперечные отверстия корпусного сегмента, в котором кроме последних, имеются продольные, ступенчатые, открытые со сторон основания и сегментной части отверстия, с размещенными в них общими по управлению поршневыми полостями, независимые по конструкции и технологическим назначениям цилиндры, повернутые в диаметрально противоположных направлениях движения, при этом один закрепляется подвижными элементами (штоками) на расклинивающем сегменте, другие, в виде ступенчатых поршней, свободно упираются в нижнюю поверхность подвижной губки-попзуна, сверху которой имеется неподвижная, в виде козырька, губка, являющаяся одновременно и направляющей, которая совместно с другой направляющей закреплены по бокам подвижной губки, в располо женном на корпусном сегменте шпоночном пазе, на основании которого имеются открытые отверстия под установку цилиндров и глухие отверстия в которых размещаются центрирующие с резьбовыми хвостовиками, ввинченными в подвижную губку, пальцы с головками, опирающимися на них пружинами, другие торцы которых прижимаются на свисающие направляющие. Что касается узла разводки энергоносителя к каналам исполнительного технологического узла, так он может быть осуществлен по конструктивной схеме типа вставки, то есть от закрепленного на торце полого вала вертлюга в разводные сверления и трубки, запрессованные или вваренные в эти сверления, расположенные на противоположных торцевых направляющих крышках, соединенных между собой по внутренним торцам распоркой (или стяжкой), например, в виде трубы. Отличительным в барабане моталки являются дифференцированная конструкция барабана, состоящая из двух частей, одна из которых является независимым, конструктивным, базовым узлом для всех узлов, подуэлов и деталей барабана моталки, другой, соединенный с первым, исполнительный, технологический узеп-инструмент, в который включены элементы детали и подуэлы, предназначенные для осуществления задачи и зажима конца полосы, качественной, с натяжением намотки последней в рулон со строго заданным внутренним диаметром и обеспечения съема (сталкивания) рулона с барабана моталки. К следующим отличиям следует отнести установку по одной оси с различными конструктивными и технологическими особенностями цилиндров с общей поршневой полостью, с диаметрально противоположными направлениями действия, одни из которых соединены с расклинивающим сегментом, другие свободно, снизу, опираются на подвижную губку механизма задачи и зажима полосы, вмонтированного в продольный шпоночный паз, расположенный на корпусном сегменте и содержащий кроме подвижной губки направляющую, установленную с одной стороны подвижной губки, с другой - другую направляющую, являющуюся одновременно неподвижной опорной, выполненной в виде козырька, губкой, которая совместно с направляющими и подвижной губкой образовывают зев и механизм для задачи и зажима конца полосы, в котором, кроме вышеперечисленных деталей, имеются еще и возвратные пружины, размещенные в глухих отверстиях корпусного сегмента и опираются одним торцом на гоповки центрирующих пальцев, ввинченных в подвижную губку, другим - на свисающие направляющие Кроме того, отличительным является включение в конструкцию вставного узла разводки энергоносителя, который размещается между вертлюгом и технологическим узлом во внутренней полости полого вала базового узла и состоит из торцевых направляющих с резьбовыми сверлениями крышек, между которыми закреплены, входящие в сверление трубки и стяжки. Перечисленные отличия позволяют максимально снизить трудоемкости и металлоемкость при изготовлении. Значительно снизить трудоемкость и материальные затраты на ремонты и эксплуатационные расходы, повысить надежность. 27541 расширить в широких пределах область применения Принципиально по-новому, более эффективному способу, основанному на дифференцировании крупных узлов на более мелкие, по назначениям, эксплуатировать и ремонтировать оборудование. Изобретение иллюстрируется графическими материалами: на фиг. 1 - общий вид барабана мотапки, на фиг. 2 - разрез А-А. фиг 1, барабан в исходном положении, на фиг. 3 - разрез Б-Б, фиг 1, барабан в режиме намотки полосы, на фиг. 4 разрез В-В, фиг. 1, с механизмом формирования боковых сегментов; на фиг, 5 - узел разводки энергоносителя, фиг 1 Барабан моталки состоит из узла 1, включающего полый вал 2, являющийся составной частью и имеющего внутренние и наружные ступенчатые цилиндрические поверхности, на которых устанавливаются или сопрягаются торцевая крышка 3, подшипники качения 4, распорная втулка 5, зубчатое колесо со шпонкой 6, стопорные кольца 7, торцевая крышка 8, распорная втулка 9, с внутренним резьбовым отверстием фланец 10, соединенный с фланцем 11, вертлюга 12, который по торцу плотно контактирует со вставной, во внутреннюю полость полого вала 2, разводкой энергоносителя (см. фиг 5) 13, выполненного с помощью сварки 14,15, 16, 17 из торцевых, расположенных противоположно одна другой со ступенчатыми сверлениями 18, 19, направляющими крышками-фланцами 20, 21, в сверлениях которых размещены трубки 22 и соединенными по внутренним торцам направляющих крышек-фланцев 20, 21 стяжкой-трубой 23 с наружным D > d диаметром меньшим наружного диаметра крышки 20 с входными отверстиями 24, расположенной противоположно крышки 21 с выходными отверстиями 25, плотно состыкованными с подводными каналами 26, 27 с началом (входами) на центрирующем буртике-пояске 28, плотно прижатым к крышке 21, узла разводки энергоносителя 13, и выступающим за соединенный с фланцем 29 фланец 30, выполненный заодно с неподвижным, Т-образного сечения, основным, являющимся (второй) частью составного вала с наружной цилиндрической поверхностью, сегментом 31, с выступающим ребром 32 и имеющимися уже названные подводные каналы 26, г^один из которых 26 - сообщен с полостями 33 штоков 34 поршневых, силовых, цилиндров 35, другой 27, с поршневыми полостями 36, которые являются общими для цилиндров 35, поршней (цилиндров) 37 и находятся в одной, открытой с двух сторон расточке, расположенной в выступающем ребре и по оси сечения основного сегмента 31, который имеет в расточке узел уплотнения ЗВ с уплотнением 39, нажимной гайкой 40 и соединительной гайкой 4 1 , с помощью которой шток 34 закреплен на плоской, внутри, цилиндрической снаружи полке 42 расклинивающего сегмента 43, имеющего кроме полки 42, внутри сечения П-образную форму, снаружи цилиндро-кяинообраэную с трапециевидными стойками 44, на клиновых поверхностях которых имеются шпоночные пазы под шпонки 45, типа ласточкин хвост, закрепленных на боковых сегментах 46, которые сформированы с остальными сегментами 31, 43 в барабан, с помощью запрессованных в Z сегмен тах 45, стержней 47, проходящих через пазы 48, выполненные в стойках 44, расклинивающего сегмента 43, и входящие в поперечные отверстия 49, выполненные в основном сегменте 31, то есть в его ребре 13, на котором еще могут быть направляющие шпонки 50, а в самом Т-образном сегменте 31, на его цилиндрическом участке и по всей его длине шпоночный паз 51 с глухими 52, на донной части и сквозными, ступенчатыми отверстиями 53, во всех перечисленных элементах размещен механизм задачи и зажима полосы 54, состоящей из вышеназванного поршня 37 с выступающим упором 55, свободно упирающимся в подвижную губку 56, с закрепленными к ней направляющими пальцами 57, на головки которых одним торцом опираются отжимные возвратньїе пружины сжатия 58, другим, противоположным, на свисающие над глухими отверстиями 52 и расположенные по бокам подвижной губки 56 направляющие 59 и 60, последняя из которых выполнена в виде козырька 61 над подвижной губкой, являющегося неподвижной губкой 61, образующей совместно с направляющей 69, подвижной губкой 56. зев 62 для задачи конца попосы (на чертеж, не показанного). Работает барабан моталки начиная с исходного положения (см фиг. 2), при котором сегменты расклинивающий 43 и боковые 46 сжаты, раскрыт зев 62, в который задается конец полосы (на черт, не показанной), после этого энергоноситель от вертлюга 12 через узел разводки 13 и подводящий канал 27 подается в общую поршневую полость 36, откуда он действует с определенным давлением на поршни 35 и 37, последним полоса зажимается между подвижной губкой 56 и козырьком неподвижной губки 61, при этом одновременно происходит сжатие возвратных пружин 58 (см. черт. 3) и разжатие сегментов расклинивающего 43 и боковых 46, которые формируют барабан моталки на заданный диаметр, на который наматывается полоса до определенного внешнего диаметра рулона (на черт, не показанного) С окончанием намотки производится остановка вращения барабана с рулоном, при этом конец полосы и корпусной сегмент 31 должны быть зафиксированы в верхнем положении, за этим, с поршневой полости 36 сбрасывается давление, подвижная губка 56 отжимается пружинами 58, освобождая конец полосы, в это же время в штоковые полости 33 подается давление с помощью вертлюга 12, узла разводки 13 и разводящего канала 26 и цилиндры 35 со штоками 34, расклинивающим сегментом 43 и боковыми сегментами 46 сжимаются в исходное положение, освобождая внутреннюю поверхность рулона от усилий, при этом рулон занимает положение на корпусном (жестком) сегмент© 31, свободно висячего груза, который легко столкнуть специальными механизмами или цеховыми подъемно-транспортными средствами. 1. Конструкция барабана дифференцирована по назначениям на два укрупненные узла на независимый от технологии основной базовый узел 1 и разъемно-соединенный с ним технологический, инструментальный узел 31. Такое деление дает целый ряд значительных экономических преимуществ- самое широкое расширение области 27541 применения за счет оперативной смены инструментов, технологических узлов 31, которые могут быть разные по внешнему диаметру, длине, конструкции и назначению, например, для намотки, полосы, проволоки, трубки и т.д., узлов с совершенно непохожим применением; производить быстротекущие замены барабанов при ремонтах, имея запасной, который имеет незначительные массу, стоимость, так как длины и диаметры во многих случаях бывают незначительными, кроме того, и сами ремонты (без запасного) могут быть сокращены до минимума изза тех же габаритов и конструкции расчлененной на подуэлы и детали, имеющие конструкцию быстросъемного крепления. Кроме того, такое деление позволяет применять новые, надежные силовые узлы, позволяющие зажимать полосу с большими усилиями и, соответственно, большими натяжениями наматывать, что дает качество намотки и расширения области применения, а также применять болев эффективные технические решения, которые очень просты в изготовлении, ремонтах, эксплуатации и значительно снизить металлоемкость. Примером этому является узел разводки энергоносителя 13, который позволяет полый вал 2 применять простой конструкции с тонкими стенками, а сам узел 13, при его засорении, оперативно заменить. 2. Конструкция установки цилиндров 35 и 37 по одной оси в одном отверстии с различными конструкциями, технологическими назначениями и направленные действия в противоположные стороны. Такая сблокированная конструкция дает возможность максимально повысить надежность, а следовательно, и упростить механическую часть и, что самое основное, само управление с его сложными системами. А вообщем это расширение области применений - повышение эксплуатацион-. ных качеств. 3. Механизм формирования барабана моталки с помощью одной силовой установки цилиндрами 35, установленными свободно в корпусном сегменте 31 и соединенными штоками 27 с расклинивающим сегментом 43 и имеющим форму полого клина, надетого на корпусной сегмент 31 и сопряженного понаруже с клиновыми поверхностями боковых сегментов 46. Особенности конструкции основаны на одном неподвижном, корпусном сегменте 31, вокруг которого сформирован однолриаодной механизм сжатия и разжатия барабана, состоящий из подвижного двустороннего клина-сегмента 43, который несет две функции: одну, расклинивающую - исполнительную, другую, технологическую - функцию сегмента, предназна ченного с другими сегментами для намотки и формирования полосы в рулон. Указанные особенности дают ряд значительных экономических и технических преимуществ: они надежны при эксплуатации, очень просты в изготовлении, так как исключают многоприводную систему и основаны на применении очень простого одноклинового механизма расклинивания. Такая конструктивная схема способствует получить барабан практически без щелей (между краями сегментов), то есть конструкцию сплошного, монолитного барабана, что очень положитель- • но влияет на качество намотки и формирование тонких полос со значительными натяжениями. Кроме того, конструкция позволяет максимально повысить качество эксплуатации, так как детали повышенного износа могут быть сведены до разумного минимума или вообще исключены, потому что на одни поверхности движения усилия действуют незначительные, другие вообще разгружены, а сами поверхности с надежно-большой площадью контакта. 4. Расположенная на корпусном сегменте 31 в открытом наружном шпоночном пазе 51 отдельно-гнездовая конструкция механизма задачи и зажима полосы 54, состоящая из полужесткой системы деталей: поршней 37 со "штоковыми" выступающими упорами 55, свободно упирающимися в нижнюю поверхность подвижной губки 56, расположенной между направляющими 59 и направляющей 60, выполненной заодно с козырьком жесткой, неподвижной губки 61, образующей зев задачи полосы 62 совместно с направляющей 59 и подвижной губкой 56, связанной с резьбовыми хвостовиками центрирующих пальцев 57, внутри и на головках которых размещены возвратные пружины сжатия 58, свободно опирающиеся на направляющие 59, 60, перекрывающие частично глухие отверстия 52, в которых расположены пальцы 57. Появление самого по себе механизма в такой системе сегментов расширяет область применения за счет возможности намотки с зажимом полосы и без него с большими, малыми натяжениями и без них. Конструкция гнездового механизма дает возможность оперативно ремонтировать или менять конструкцию зажимного механизма, что дает дополнительное расширение области применения. Механизм очень простой по конструкции и, следовательно, надежный. Тип механизма - полужесткий, то есть самый устойчивый к динамическим нагрузкам.