Поворотний пристрій s-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням

1. Поворотний пристрій S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, що містить станину (1), поворотну обойму (2), встановлену на станині (1) з можливістю повороту навколо горизонтальної осі, приводні валки (3, 4), встановлені в поворотній обоймі (2) з можливістю обертання, і привод (5) поворотної обойми (2), що включає електродвигун (6), який відрізняється тим, що поворотна обойма (2) виконана у вигляді поворотної рами (7), забезпеченої двома зовнішніми цапфами (8), осі яких розташовані на середині відстані (А) між осями валків (3, 4), поворотна рама (7) згаданими цапфами (8) встановлена на станині (1) з можливістю повороту від 0° в неробочому положенні, при якому смуга (9) вільно проходить між горизонтально розташованими валками (3, 4) гальмівної або на C2 2 UA 1 3 84494 витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, використовуваних в лініях трубоелектрозварювальних станів. З рівня техніки широко відомі установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, використовувані в лініях трубоелектрозварювальних станів, містять робочу кліть з розташованими в шаховому порядку верхніми і нижніми не приводними роликами, а також S-образні гальмівну і натяжну кліті [SU 405622 (Целиков А.И. и др.) 05.11.1973; SU 1058668 А (Славянский филиал Всесоюзного ордена Ленина научноисследовательского института металлургического машиностроения) 07.12.1983; RU 2275263; RU 2277026 С2 (ЮЗИНОР СА) (FR) 27.05.2006]. Призначення таких установок полягає в зниженні маси погонного метра смуги за рахунок зменшення її товщини (приблизно до 4-5%) в межах нижнього поля допуску для мінімізації маси погонного метра прямошовних труб, а також для поліпшення площинної смуги шля хом усунення хвилястості кромки або її серповидності. Загальний принцип роботи таких установок полягає у тому, що смугу піддають знакозмінному вигину між розташованими в ша ховому порядку і перекриваючими один одного не приводними роликами робочої кліті. Величина такого перекриття верхніх і нижніх роликів зменшується в напрямі від входу до ви ходу робочої кліті. У зв'язку з тим, що радіуси роликів малі, тому радіуси вигину см уги не великі, завдяки чому велика частина перетину смуги знаходиться в стані пластичної деформації, і лише мала його частина поблизу середньої лінії смуги залишається в пружному стані. Для витяжки і зменшення товщини смуги спільно із знакозмінним вигином за допомогою Sподібних гальмівної і натяжної клітей створюють зусилля подовжнього розтягування. За рахунок того, що велика частина перетину смуги знаходиться в стані пластичної деформації, і лише незначна його частина залишається в пружному стані, то величина необхідного зусилля подовжнього розтягування для смуги, підданої знакозмінному вигину, буде набагато менше, ніж це потрібно б при розтягуванні такої ж смуги без знакозмінного вигину. S-подібні гальмівна і натяжна кліті встановлені нерухомо. Призначення S-подібних гальмівної і натяжної клітей полягає в забезпеченні проектного подовжнього натягнення смуги між ними і між роликами робочої кліті. Величина зусилля подовжнього розтягування смуги залежить від величини кута обхва ту смугою валів S-подібних гальмівної і натяжної клітей і коефіцієнта тертя смуги об ролики. Відомо, що кожна така установка володіє граничним зусиллям подовжнього розтягування, при якому здійснюється витяжка конкретної товщини смуги, товщина якої, як правило, складає не більш 4-4,5мм. 4 Тому установка стає не здатною забезпечити витяжку смуги, товщина якої перевищує її можливості. В цьому випадку верхні ролики піднімають у верхнє положення, і процес знакозмінного вигину смуги в робочій кліті припиняється. Проте смуга продовжує S-подібно огинати валки гальмівної і натяжної клітей, а її транспортування між валяннями S-подібних гальмівної і натяжної клітей вимагає додаткових витрат енергії. В результаті при досягненні установкою граничної товщини смуги для виконання знакозмінного вигину і переході робочої кліті в неробоче положення S-подібні гальмівна і натяжна кліті продовжують знаходитися в робочому положенні, що суттєво підвищує ви трати електроенергії на транспортування через них смуги. Відсутність поворотних пристроїв S-подібних гальмівної і натяжної клітей є основним недоліком таких установок. З рівня техніки відомий найближчий за призначенням, кількості загальних ознак і технічним результатом, що досягається, поворотний пристрій S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, що містить станину, поворотну обойму, встановлену на станині з можливістю повороту навколо горизонтальної осі, приводні валки, встановлені в поворотній обоймі з можливістю обертання, і привод поворотної обойми, що включає електродвигун [SU 916007 (Разин В.Ф. и другие) 30.03.1982, найближчий аналог – прототип]. Поворотна обойма розміщена в циліндричній розточці станини. Поворотний пристрій забезпечений додатковими осями і рухомими щодо осей приводних валків кліті щоками. Станина виконана з напрямними діаметрально протилежними криволінійними пазами. Приводні валки закріплені в поворотній обоймі. Поворотна обойма сполучена з електродвигуном через редуктор і вал-шестерню, що знаходиться в зачепленні із зубчатим сектором. Поворотна обойма спільно з приводними валками може повертатися на 90°. Такий поворотний пристрій дозволяє змінювати кут обхвату смугою валків кліті в межах кута повороту (90°) обойми і приводних валків, що забезпечує можливість регулювання натягнення смуги і підвищує зручність заправки смуги між приводними валками S-подібної гальмівної або натяжної кліті. Проте при досягненні установкою граничної товщини смуги для виконання знакозмінного вигину, і переході робочої кліті в неробоче положення S-подібні гальмівна і натяжна кліті продовжують знаходитися в робочому положенні, що суттєво підвищує витрати електроенергії на транспортування через них смуги. Викликано це тим, що поворотний пристрій, що має складну і недосконалу конструкцію, в неробочому положенні скоює обмежений поворот валків тільки на кут 90°, що не забезпечує безпе 5 84494 решкодне проходження смуги між валками Sподібних гальмівної і натяжної клітей. Крім того, через недосконалість конструкції обойми відомий поворотний пристрій в робочому положенні забезпечує невеликий кут (приблизно 135-150°) обхвату смугою валів гальмівної або натяжної кліті, що знижує величину зусилля подовжнього розтягування смуги і зменшує ступінь її витяжки і стоншування. Технічною задачею, на рішення якої направлений винахід, є удосконалення поворотного пристрою S-подібних гальмівної і натяжної клітей установки витяжки і правки смуги вигином так, щоб в неробочому положенні смуга безперешкодно проходила між валками, а в робочому положенні валки, S-подібно охоплені смугою, забезпечували необхідну величину зусилля подовжнього розтягування смуги. Технічний результат, який досягається при рішенні поставленої технічної задачі, полягає в забезпеченні оперативного переведення S-подібних гальмівної і натяжної клітей з робочого положення в неробоче положення і назад, зниженні витрат енергії на транспортування смуги в неробочому положенні згаданих клітей і збільшенні степеня витяжки і стоншування смуги в робочому положенні. Технічна задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що в поворотному пристрої S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, що містить станину, поворотну обойму, встановлену на станині з можливістю повороту навколо горизонтальної осі, приводні валки, встановлені в поворотній обоймі з можливістю обертання, і привод поворотної обойми, що включає електродвигун, згідно винаходу, поворотна обойма виконана у вигляді поворотної рами, забезпеченої двома зовнішніми цапфами, осі яких розташовані на середині відстані між осями валків, поворотна рама згаданими цапфами встановлена на станині з можливістю повороту від 0° в не робочому положенні, при якому смуга вільно проходить між горизонтально розташованими валками гальмівної або натяжної кліті, осі яких попарно знаходяться у вертикальній площині, до 180° в робочому положенні, при якому смуга S-подібно охоплює з кутом обхвату 180-210° горизонтально розташовані валки гальмівної або натяжної кліті, осі яких попарно знаходяться у вертикальній площині, при цьому станина забезпечена фіксаторами поворотної рами в не робочому і робочому положеннях. Приведені ознаки, що характеризують винахід, є суттєвими, оскільки в сукупності достатні для забезпечення працездатності і рішення поставленої технічної задачі, а кожен окремо необхідний для ідентифікації і відмінності заявленого поворотного пристрою S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням від відомих в те хніці аналогічних технічних рішень. Ця сукупність загальних і відмінних від прототипу суттєви х ознак, якими характеризується вдосконалений поворотний пристрій S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки 6 смуги вигином з розтягуванням, є новою і достатньою у всіх випадках, на які розповсюджується об'єм правового захисту, оскільки вирішує поставлену те хнічну задачу. Причинно-наслідковий зв'язок між новою сукупністю суттєви х ознак поворотного пристрою Sподібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. У зв'язку з тим, що поворотна обойма виконана у вигляді поворотної рами, забезпеченої двома зовнішніми цапфами, осі яких розташовані на середині відстані між осями валів, забезпечується симетрична система мас валків, урівноважена щодо цапф, що знижує енергоємність приводу клітей. Установка поворотної рами згаданими цапфами на станині з можливістю повороту від 0° в неробочому положенні, при якому смуга вільно проходить між горизонтально розташованими валками гальмівної або натяжної кліті, осі яких попарно знаходяться у вертикальній площині, до 180° в робочому положенні, при якому смуга Sподібно охоплює з кутом обхвату a=180-210° горизонтально розташовані валки гальмівної або натяжної кліті, осі яких попарно знаходяться у вертикальній площині забезпечує оперативний фіксований кутовий поворот згаданих клітей, що знижує витрати енергії на транспортування смуги в неробочому положенні згаданих клітей і забезпечує необхідний ступінь витяжки і стоншування смуги в робочому положенні. У зв'язку з тим, що станина забезпечена фіксаторами поворотної рами в неробочому і робочому положеннях забезпечується надійна фіксація поворотної рами, як при куті повороту 0°, при якому смуга вільно проходить між горизонтально розташованими валками гальмівної або натяжної кліті, так і при куті повороту 180°, при якому смуга Sобразно охоплює з кутом обхвату a=180-210° горизонтально розташовані валки гальмівної або натяжної кліті. Поворотний пристрій S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням має і інші додаткові відмітні ознаки, які уточнюють і доповнюють його в окремих випадках виконання. У поворотному пристрої S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, згідно винаходу, фіксатори виконані у вигляді вушок, закріплених на станині, вушок діаметрально закріплених на поворотній рамі і знімних пальців, які пропущені через отвори вушок станини і поворотної рами для блокування поворотної рами в неробочому і робочому положеннях. Така конструкція фіксаторів поворотного пристрою дозволяє за допомогою простих засобів забезпечити надійне блокування поворотної рами, а разом з нею і валків S-образної гальмівної або натяжної кліті щодо станини в не робочому і робочому положеннях. У поворотному пристрої S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, згідно винаходу, при 7 84494 вод поворотної рами виконаний у вигляді ланцюгової передачі і двоступінчастого черв'ячного редуктора, сполученого з електродвигуном, при цьому ведена зірочка ланцюгової передачі жорстко посаджена на одну з цапф поворотної рами, ведуча зірочка сполучена з вихідним валом двоступінчастого черв'ячного редуктора, а вхідний вал двоступінчастого черв'ячного редуктора сполучений з валом електродвигуна. Такий вдосконалений привод поворотної рами забезпечує надійний кінематичний зв'язок і необхідне передавальне відношення між валом електродвигуна і поворотною рамою і утворює за рахунок двоступінчастого черв'ячного редуктора самогальмівну механічну систему, що додатково підвищує надійність поворотного пристрою Sподібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням при його переведенні з неробочого положення в робоче положення і назад. З рівня техніки заявники не виявили технічні рішення, співпадаючі із загальними і відмітними ознаками поворотного пристрою S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, яке заявляється, що свідчить про те, що пропоноване технічне рішення не є частиною рівня техніки і відповідає критерію винаходу «новизна». З рівня техніки заявники також не виявили технічні рішення, співпадаючі з відмітними ознаками поворотного пристрою S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, яке заявляється, що свідчить про те, що пропоноване технічне рішення для фахівця не є очевидним, не випливає явно з рівня техніки і відповідає критерію винаходу «винахідницький рівень». Надалі винахід пояснюється докладним описом переважного варіанту його конструкції і роботи з посиланнями на прикладені креслення. На Фіг.1 зображено поворотний пристрій Sподібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, вид спереду. На Фіг.2 зображено поворотний пристрій Sподібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, вид збоку. На Фіг.3 зображена схема поворотного пристрою S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, не робоче положення. На Фіг.4 зображена схема поворотного пристрою S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, робоче положення. На Фіг.5 зображена установка витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, загальний вигляд, не робоче положення. На Фіг.6 зображена установка витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням, загальний вигляд, робоче положення. Поворотний пристрій S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням містить (Фіг.1-6) ста 8 нину 1 (Фіг.1), поворотну обойму 2, встановлену на станині 1 з можливістю повороту навколо горизонтальної осі 01-01, приводні валки 3, 4, встановлені в поворотній обоймі 2 з можливістю обертання, і привод 5 (Фіг.2) поворотної обойми 2, що включає електродвигун 6. У вдосконаленому поворотному пристрої Sподібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням поворотна обойма 2 виконана у вигляді поворотної рами 7 (Фіг.1), забезпеченої двома зовнішніми цапфами 8, осі яких розташовані на середині відстані А між осями валів 3, 4. Поворотна рама 7 згаданими цапфами 8 встановлена на станині 1 з можливістю повороту від 0° в не робочому положенні (Фіг.3), при якому смуга 9 вільно проходить між горизонтально розташованими валками 3, 4 гальмівної або натяжної клітей 10, 11, осі яких попарно знаходяться у вертикальній площині, до 180° в робочому положенні (Фіг.4), при якому смуга 9 S-подібно охоплює з кутом обхва ту a=180-210° горизонтально розташовані валки 4, 3 гальмівної або натяжної кліті 10, 11, осі яких попарно знаходяться у вертикальній площині, при цьому станина 1 забезпечена фіксаторами 12 (Фіг.1, 2) поворотної рами 7 в не робочому і робочому положеннях. Фіксатори 12 виконані у вигляді вушок 13, закріплених на станині 1, вушок 14 діаметрально закріплених на поворотній рамі 7 і знімних пальців 15, які пропущені через отвори вушок 13, 14 станини 1 і поворотної рами 7 для блокування поворотної рами 7 в не робочому (Фіг.3) і робочому положеннях (Фіг.4). Привод 5 (Фіг.2) поворотної рами 7 виконаний у вигляді ланцюгової передачі 16 і двохступінчастого черв'ячного редуктора 17, сполученого з електродвигуном 6. При цьому ведена зірочка 18 ланцюгової передачі 16 жорстко посаджена на одну з цапф 8 поворотної рами 7, ведуча зірочка 19 сполучена з вихідним валом 20 двоступінчастого черв'ячного редуктора 17, а вхідний вал 21 двоступінчастого черв'ячного редуктора 5 сполучений з валом 22 електродвигуна 6. Валки 3, 4 сполучені з приводом (на кресленнях не показаний) за допомогою телескопічних шарнірних шпинделів 23. Поворотний пристрій S-подібної гальмівної або натяжної кліті працює у складі установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням (Фіг.5, 6). Згадана установка витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням містить послідовно встановлені задню подавальну кліть 24 з приводними валками 25, S-подібну гальмівну кліть 10 з приводними валками 3, 4, робочу кліть 26 з розташованими в ша ховому порядку верхніми 27 і нижніми 28 не приводними роликами, S-подібну натяжну кліть 11 з приводними валками 3, 4 і передню подавальну кліть 29 з приводними валками 30. Поворотний пристрій S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням працює у складі трубоелектрозварювального стану таким чином. 9 84494 Коли установка витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням знаходяться в неробочому початковому положенні (Фіг.5), то і поворотний пристрій S-подібних гальмівній або натяжній кліті 10, 11 також знаходяться в неробочому початковому положенні (Фіг.3). Це положення поворотного пристрою фіксують фіксатором 12. Для цього розташовані в нижньому положенні вушки 14 поворотної рами 7 (Фіг.3) вушки 13 станини 1, що знаходяться навпроти, фіксують пальцями 15, які пропускають через отвори згаданих вушок 14, 13 і блокує поворотну раму 7 і валками 3, 4 клітей 10, 11 в не робочому положенні. При цьому кут повороту поворотної рами 7 складає 0°. У положенні 0°, тобто в неробочому положенні, смуга 9 вільно проходить між горизонтально розташованими валками 3, 4 гальмівної або натяжної клітей 10, 11, осі яких попарно знаходяться у вертикальній площині. При переведенні установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням з неробочого положення (Фіг.5) в робоче положення (Фіг.6) одночасно з неробочого положення (Фіг.3) в робоче положення (Фіг.4) переводиться і поворотний пристрій. Спочатку заздалегідь деблокують поворотну раму 7 від дії фіксатора 12, для чого з отворів вушок 13, 14 станини 1 і поворотної рами 7 витягують пальці 15. Потім включають електродвигун 6. Обертання валу 22 електродвигуна 6 (Фіг.2) передається приводу 5 поворотної рами 7. Кінематичний ланцюг передачі обертання від електродвигуна 6 до поворотної рами 7 включає (Фіг.2) електродвигун 6, вихідний вал електродвигуна 22, вхідний вал 21 двоступінчастого черв'ячного редуктора 17, двоступінчастий черв'ячний редуктор 17, вихідний вал 20 двоступінчастого черв'ячного редуктора 17, ведуча зірочка 19 ланцюгової передачі 16, ланцюг ланцюгової передачі 16, ведена зірочка 18 ланцюгової передачі 16, цапфа 8 поворотної рами 7 і безпосередньо поворотна рама 7, що несе валки 3, 4. Поворот поворотної рами 7 здійснюють до 180°, тобто до досягнення робочого положення, при якому смуга 8 S-подібно охоплює з кутом обхва ту a=180-210° горизонтально розташовані валки 3, 4 гальмівної або натяжної кліті 10, 11, осі яких попарно знаходяться у вертикальній площині. Це положення поворотного пристрою фіксують фіксатором 12. Для цього розташовані в нижньому положенні вушки 14 поворотної рами 7 (Фіг.3) вушки 13 станини 1, що знаходяться навпроти, фіксують пальцями 15, які пропускають через отвори згаданих вушок 14, 13 і блокують поворотну раму 7 і валки 3, 4 клітей 10, 11 в робочому положенні. При переведенні установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням з робочого положення (Фіг.6) в неробоче положення (Фіг.5) одночасно з робочого положення (Фіг.4) в неробоче положення (Фіг.3) переводять і поворотний пристрій. 10 Спочатку заздалегідь деблокують поворотну раму 7 від дії фіксатора 12, для чого з отворів вушок 13, 14 станини 1 і поворотної рами 7 витягують пальці 15. Потім включають електродвигун 6 і реверсивне обертання валу 22 електродвигуна 6 (Фіг.2) через привод 5, тобто через згаданий кінематичний ланцюг, передається поворотній рамі 7. Залежно від виробничих умов процес переведення поворотного пристрою S-образної гальмівної або натяжної кліті 10, 11 установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням з неробочого положення (Фіг.3) в робоче положення (Фіг.4) неодноразово повторюють і погоджують з переведенням установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням з неробочого положення (Фіг.5) в робоче положення (Фіг.6) і назад. Вдосконалений поворотний пристрій Sподібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням забезпечує оперативне переведення S-подібної гальмівної або натяжної кліті 10, 11 з робочого положення (Фіг.4) в неробоче положення (Фіг.3) і назад, зниження витрат енергії на транспортування смуги 9 в неробочому положенні (Фіг.3) згаданих клітей 10, 11 і збільшення ступеня витяжки і стоншування смуги 9 в робочому положенні (Фіг.4). Приведений приклад переважного варіанту виконання вдосконаленого поворотного пристрою S-подібної гальмівної або натяжної кліті установки витяжки і правки смуги вигином з розтягуванням підтверджує можливість його промислового виготовлення і використовування, що свідчить про те, що пропоноване технічне рішення відповідає критерію винаходу «промислова придатність». Перелік позначень 1. станина 2. поворотна обойма 3. приводний валок 4. приводний валок 5. привод 6. електродвигун 7. поворотна рама 8. цапфа 9. смуга 10. S-подібна гальмівна кліть 11. S-подібна натяжна кліть 12. фіксатор 13. вушко станини 14. вушко поворотної рами 15. палець 16. ланцюгова передача 17. двоступінчастий черв'ячний редуктор 18. ведуча зірочка ланцюгової передачі 19. ведена зірочка ланцюгової передачі 20. вихідний вал двоступінчастого черв'ячного редуктора 21. вхідний вал двоступінчастого черв'ячного редуктора 22. вал електродвигуна 23. телескопічний шарнірний шпиндель 24. задня подавальна кліть 25. приводні валки задньої подавальної кліті 11 26. робоча кліть 27. верхні не приводні ролики робочої кліті 28. нижні не приводні ролики робочої кліті 84494 12 29. передня подавальна кліть 30. приводні валки передньої подавальної кліті 13 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 84494 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601