тяговый барабан волочильного стана

Формула изобретения

1. Тяговый барабан волочильного стана с буртом, выполненным на его цилиндрической поверхности со стороны одного из торцов, содержащий механизм автоматического зажима конца проволоки, отличающийся тем, что со стороны другого торца на цилиндрической поверхности выполнен кольцевой ступенчатый уступ, механизм зажима выполнен в виде внутреннего и внешнего колец, последовательно установленных на ступени уступа с подпружиненным взаимным контактом по наклонным выступам и впадинам, выполненным соответственно на их торцевых поверхностях, при этом внутреннее кольцо установлено с возможностью перемещения вдоль ступени уступа при повороте посредством привода относительно внешнего, жестко закрепленного кольца с образованием кольцевого зажимного пространства плоской торцевой поверхностью внутреннего кольца и торцевой поверхностью уступа.

2. Барабан по п.1, отличающийся тем, что во внутреннем кольце выполнен паз, в котором установлен рычаг, при этом привод поворота выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра, шток которого соединен с упомянутым рычагом.

3. Барабан по п.2, отличающийся тем, что каждый выступ и впадина выполнены с одной наклонной поверхностью, при этом гидро- или пневмоцилиндр выполнен двухпозиционным.

4. Барабан по п.2, отличающийся тем, что каждый выступ и впадина выполнены с двумя симметричными наклонными поверхностями, при этом гидро- или пневмоцилиндр выполнен трехпозиционным.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства проволоки волочением и может быть использовано в конструкции волочильных станов. Известны конструкции тяговых барабанов, в которых предварительно заостренный конец обрабатываемой проволоки пропускают через волоку и зажимают в вытяжных клещах, которые с помощью цепи и крюка закреплены на барабане. Далее вращением барабана проволоку протягивают через волоку и наматывают на барабан (5-6 витков), после чего вытяжные клещи снимают с барабана.

Таковы тяговые барабаны, описанные, например, в книге «Справочник волочильщика проволоки» М.Б.Горловский и др., Москва, «Металлургия» 1993г., с.220.

Недостатками известных конструкций являются необходимость использования затяжных клещей и связанное с этим использование ручного труда и снижение производительности волочильного стана.

Наиболее близким к заявленному является тяговый барабан волочильного стана с буртом на его цилиндрической поверхности со стороны одного из торцов, содержащий механизм автоматического зажима конца проволоки, расположенный внутри барабана (см. SU 38092, А, 31.08.1934).

Данная известная конструкция также не исключает необходимости использования ручного труда, что снижает производительность волочильного оборудования, кроме того, процесс ввода конца проволоки в зажимное пространство достаточно сложен, требует остановки барабана и его определенного углового положения.

Задача изобретения заключается в повышении технологичности конструкции, автоматизации процесса затяжки проволоки и сокращении вспомогательного времени, затрачиваемого на намотку проволоки в процессе ее производства.

В тяговом барабане волочильного стана с буртом, выполненным на его цилиндрической поверхности со стороны одного из торцов, содержащем механизм автоматического зажима конца проволоки, в соответствии с изобретением, со стороны другого торца на цилиндрической поверхности выполнен кольцевой ступенчатый уступ, механизм зажима выполнен в виде внутреннего и внешнего колец, последовательно установленных на ступени уступа с подпружиненным взаимным контактом по наклонным выступам и впадинам, выполненным соответственно на их торцевых поверхностях, при этом внутреннее кольцо установлено с возможностью перемещения вдоль ступени уступа при повороте посредством привода относительно внешнего, жестко закрепленного кольца, с образованием кольцевого зажимного пространства плоской торцевой поверхностью внутреннего кольца и торцевой поверхностью уступа.

Поворот внутреннего кольца может быть осуществлен за счет того, что во внутреннем кольце выполнен паз, в котором установлен рычаг, при этом привод поворота выполнен в виде гидро- или пневмоцилиндра, шток которого соединен с упомянутым рычагом.

Каждый выступ и впадина могут быть выполнены с одной наклонной поверхностью, а гидро- или пневмоцилиндр - двухпозиционным.

Каждый выступ и впадина могут быть выполнены с двумя симметричными наклонными поверхностями, при этом гидро- или пневмоцилиндр выполнен трехпозиционным.

При включении привода внутреннее, подвижное кольцо поворачивается, при этом его торцовые выступы скользят по наклонным поверхностям выступов неподвижного кольца, что приводит к осевому перемещению подвижного кольца и зажиму предварительно вставленного в кольцевую зажимную зону конца проволоки.

При вращении тягового барабана усилие волочения, стремясь выдернуть зажатый конец, дополнительно поворачивает подвижное кольцо, что приводит к еще большему затягиванию зажима.

После намотки 8-10 витков тяговое усилие на зажатом конце проволоки существенно падает, что дает возможность, включив привод поворота кольца в обратном направлении, произвести отжим проволоки, для передачи ее на следующий барабан или в намоточный аппарат.

Выполнение механизма с кольцевыми зажимными губками упрощает процесс ввода конца проволоки в зажимное пространство, так как не требует фиксации барабана в определенном угловом положении. Зажим и отжим можно производить как при неподвижном барабане, так и при его вращении. Механизм зажима может иметь два варианта конструктивного решения.

1-й вариант - для нереверсивного тягового барабана. В этом случае торцовые выступы (впадины) колец имеют по одной наклонной рабочей поверхности.

2-й вариант - для тягового барабана, работающего в реверсивном режиме, в противоположных направлениях. В этом случае каждый торцовый выступ (впадина) колец снабжается двумя симметричными наклонными поверхностями. При повороте кольца в любую сторону от нейтрального положения (когда выступы одного кольца полностью входят во впадины другого) происходит его смещение по оси и зажим проволоки.

Привод поворота кольца выполнен, например, в виде гидро (пневмо) цилиндра, закрепленного на торце барабана и связанного с рычагом, конец которого контактирует с пазом, выполненным на посадочной поверхности кольца.

В первом варианте для привода используется двухпозиционный гидро- или пневмоцилиндр. Во втором варианте применен трехпозиционный гидро- или пневмоцилиндр.

Пружины создают постоянный контакт выступов колец между собой, что повышает надежность работы устройства и обеспечивает возврат внутреннего кольца в исходное положение. Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1, 2, 3 изображен тяговый барабан:

фиг.1 - вид сбоку,

фиг 2 - вид с торца,

фиг.3 - вариант выполнения колец для реверсивного тягового барабана.

На корпусе 1 тягового барабана установлены наружное кольцо 2 и внутреннее кольцо 3. Оба кольца 2 и 3 имеют торцовые выступы (впадины) 4 с наклонными поверхностями, по которым они контактируют с помощью пружин 5. Выступам одного кольца соответствуют впадины другого.

На корпусе 1 барабана выполнен кольцевой ступенчатый уступ б и рабочий борт в виде кольцевого бурта 7. Кольца 2, 3 установлены на ступени уступа, причем наружное кольцо 2 закреплено жестко, а внутреннее кольцо 3, расположенное между кольцом 2 и торцевой поверхностью уступа, посажено свободно, с возможностью перемещения вдоль ступени уступа (осевого перемещения). Плоский торец кольца 3 и торцевая часть уступа 6 барабана выполняют функцию зажимных губок, образуя кольцевое зажимное пространство 8.

В варианте нереверсивного тягового барабана торцевые выступы (впадины) 4 имеют по одной рабочей наклонной поверхности.

В случае реверсивного тягового барабана каждый выступ (впадина) 4 имеют две симметричные наклонные поверхности (см. фиг.3).

Подвижное внутреннее кольцо 3 имеет на посадочной поверхности паз 9, в который через радиальное окно в корпусе 1 входит конец рычага 10, свободно посаженного на вал (ось) 11 барабана.

Рычаг 10 связан со штоком гидро (пневмо) цилиндра 12.

Описанное устройство работает следующим образом.

В исходном положении (при остановленном или вращающемся барабане) шток гидро (пневмо) цилиндра 12 выдвинут, кольцо 3 с помощью рычага 10 расположено так, что его выступы 4 под действием пружин 5 полностью заходят во впадины на торце кольца 2. При этом плоский торец кольца 3 находится в левом крайнем положении, на максимальном расстоянии от торцевой поверхности уступа 6 корпуса барабана, т.е. губки разжаты. Для выполнения операции затяжки обрабатываемой проволоки, ее заостренный конец пропускают через отверстие волоки (не показана), вводят в кольцевое зажимное пространство 8. Далее включают гидро (пневмо) цилиндр 12, его шток, втягиваясь, поворачивает рычаг 10, что приводит к повороту кольца 3. При этом выступы (впадины) 4 кольца 3 скользят по наклонным поверхностям ответных выступов (впадин) 4 кольца 2, что приводит к осевому смещению кольца 3 вправо, вдоль ступени уступа, и зажиму конца проволоки. Вращающийся корпус 1 барабана создает усилие волочения, стремящееся вытащить зажатый конец. Это усилие вызывает дополнительный поворот кольца 3 в направлении, противоположном вращению барабана, что приводит к еще большему затягиванию зажима.

В начале процесса волочения, вследствие того, что зажим расположен на расстоянии, равном 8-10 диаметров проволоки от рабочего борта барабана, а волока находится напротив этого борта, наматываемая ветвь проволоки перемещается от зажима к рабочему борту, после достижения которого наступает установившийся процесс волочения. Он характерен тем, что набегающая ветвь проволоки, скользя по рабочему борту барабана, вытесняет ранее намотанные витки, перемещая их в сторону зажима. По мере увеличения количества витков, усилие, стремящееся выдернуть конец проволоки из зажима, резко падает, поэтому после намотки 8-10 витков можно произвести отжим - для передачи конца проволоки в следующую волочильную группу, либо в намоточный аппарат.

Отжим производится включением гидро (пневмо) цилиндра на втягивание штока, при этом кольцо 3 поворачивается рычагом 10 в направлении вращения барабана, и одновременно смещается пружинами 5 в сторону кольца 2, освобождая конец проволоки.

В варианте конструкции реверсивного барабана работа устройства состоит в следующем: в исходном положении (зажим разжат) шток гидро (пневмо) цилиндра находится в средней позиции. При осуществлении зажима шток перемещается в одну из крайних позиций, что приводит к повороту кольца 3 в направлении, противоположном вращению барабана, скольжению одних поверхностей выступов колец. При вращении барабана в противоположном направлении шток гидро (пневмо) цилиндра устанавливают в другую крайнюю позицию, в результате чего работают другие пары наклонных поверхностей выступов колец.

В обоих случаях происходит осевое перемещение кольца 3 и зажим конца проволоки с обеспечением его самозатягивания.

Таким образом, изобретение обеспечивает улучшение технологичности конструкции за счет исключения необходимости фиксации барабана в определенном угловом положении для ввода проволоки в зажимное пространство, возможности зажима и отжима при вращении барабана. Кроме того, устройство позволяет автоматизировать процесс затяжки проволоки и сократить вспомогательное время, затрачиваемое на намотку проволоки в процессе ее производства.