устройство для регулирования намотки проволоки на вращающуюся катушку

Формула изобретения

Устройство для регулирования намотки проволоки на вращающуюся катушку, содержащее привод перемещения катушки вдоль ее оси, отличающееся тем, что оно снабжено средством слежения заданного угла намотки, привод выполнен в виде гидроцилиндра, а средство слежения - в виде золотника со щупом на одном из его концов, установленного в гидросистему питания гидроцилиндра с возможностью подпружиненного контакта щупа с наматываемой ветвью проволоки, при этом золотник установлен с возможностью периодического смещения из среднего положения при отклонении от заданного угла намотки проволоки и автоматического возврата в среднее положение при восстановлении заданного угла намотки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства проволоки и может быть использовано, например, в комплекте к волочильным станам, проходным печам и др.

Конструкции намоточных аппаратов выполняют, как правило, в виде катушки с приводом вращения.

Известны устройства для регулирования намотки проволоки на вращающуюся катушку, располагающие средствами перемещения наматываемой проволоки вдоль оси катушки. Наматываемый виток в этих устройствах перемещается в пространстве вдоль оси катушки, что приводит к повороту наматываемой ветви проволоки и изменению угла намотки. Для качественной намотки необходимо, с одной стороны, плотное прилегание витков друг к другу, а с другой - отсутствие перехлестов витков. Это достигается обеспечением малого колебания угла намотки, для чего намоточный аппарат размещают на большом расстоянии от сматываемой бухты проволоки, что и определяет недостаток известных устройств - большие производственные площади для их размещения (см. "Справочник волочильщика проволоки". М.Б.Горловский. Москва, Металлургия, 1993 г.).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для регулирования намотки проволоки на вращающуюся катушку, описанное в документе SU 1292863 А1, 28.02.1987. Катушка этого известного устройства имеет наряду с приводом вращения дополнительный привод, обеспечивающий ее перемещение вдоль оси. Перемещение катушки производят с шагом, примерно равным диаметру наматываемой проволоки за один оборот катушки. Устройство обеспечивает постоянство угла намотки независимо от расстояния между катушкой и сматываемым узлом, что позволяет существенно сократить потребную производственную площадь. В этих устройствах перемещение катушки вдоль своей оси осуществляется с помощью винтовой пары, связанной с приводом вращения катушки посредством зубчатых передач. Устройство требует наличия сменных колес для настройки на диаметр наматываемой проволоки. Недостатком этой конструкции является сложность привода перемещения и трудоемкость его настройки на необходимый диаметр проволоки.

Задача предлагаемого изобретения заключается в упрощении конструкции и расширении ее технологических возможностей за счет обеспечения возможности повышения точности регулирования намотки проволоки независимо от ее диаметра, сокращения времени настройки намоточного аппарата.

Задача решается тем, что устройство для регулирования намотки проволоки на вращающуюся катушку, содержащее привод перемещения катушки вдоль ее оси, в соответствии с изобретением снабжено средством слежения заданного угла намотки, привод выполнен в виде гидроцилиндра, а средство слежения - в виде золотника со щупом на одном из его концов, установленного в гидросистему питания гидроцилиндра с возможностью подпружиненного контакта щупа с наматываемой ветвью проволоки, при этом золотник установлен с возможностью периодического смещения из среднего положения при отклонении от заданного угла намотки проволоки и автоматического возврата в среднее положение при восстановлении заданного угла намотки.

Заявленное устройство отличается от указанного выше известного устройства тем, что объектом контроля и регулирования в нем является не диаметр проволоки, а угол намотки, постоянство которого и обеспечивает требуемое качество намотки. Этот угол настраивается после навивки первого витка путем ввода щупа в контакт с наматываемой ветвью и установки золотника в среднее положение.

Затем при вращении катушки ветвь начинает перемещаться, стремясь изменить угол намотки. Это приводит к смещению щупа и золотника из среднего положения, в результате чего одна выходная щель золотника закрывается, а другая открывается, подавая рабочую жидкость в ту полость гидроцилиндра, которая обеспечивает перемещение катушки в сторону восстановления угла намотки и среднего положения следящего золотника. В связи с отсутствием в предложенном аппарате механических передач со сменными колесами его конструкция упрощается, а время настройки сокращается, при этом номенклатура диаметров наматываемой проволоки практически неограниченна.

Предлагаемое устройство схематично изображено на чертеже - вид в плане.

Катушка 1 установлена на валу 2, опоры которого размещены в корпусе 3 устройства. Катушка 1 может вращаться вместе с валом 2 и перемещаться по нему от гидроцилиндра 4, шток 5 которого через поводок 6 связан с катушкой.

Гидроцилиндр 4 управляется следящим золотником, корпус 7 которого закреплен с возможностью осевой регулировки на корпусе 3, а собственно золотник 8 на одном из своих концов имеет щуп 9 в виде ролика, контактирующего под действием пружины 10 с наматываемой ветвью 11 проволоки. Рабочая жидкость под давлением подводится (линия Р) к среднему пояску золотника, рабочие кромки 12, 13 которого в среднем положении перекрывают ее выход через линии Ц в гидроцилиндр и через линии С - на слив. Ветвь 11 образует с перпендикуляром к оси катушки 1 угол намотки .

Работа устройства состоит в следующем.

В исходном положении проволоки на катушке нет, золотник 8 под действием пружины 10 находится в крайнем правом положении, при этом щель со стороны рабочей кромки 13 закрыта, а со стороны кромки 12 открыта; рабочая жидкость подается в штоковую полость гидроцилиндра 4, в результате чего катушка 1 располагается на валу 2 в крайнем левом положении.

Подлежащую намотке проволоку 11 закрепляют на катушке 1 вплотную к ее правому фланцу, при этом ветвь проволоки перпендикулярна оси катушки. Затем включают привод вращения (не показан) в толчковом режиме и производят намотку примерно 1, 2 витка, укладывая начало второго витка вплотную к первому. При этом ветвь проволоки отклоняется от перпендикуляра, образуя угол намотки . Далее регулировочным перемещением корпуса 7 следящего золотника доводят щуп 9 до касания с ветвью 11 проволоки и устанавливают золотник 8 в среднее положение, когда рабочие кромки 12, 13 перекрывают оба выхода рабочей жидкости. Далее включают привод намотки на рабочем режиме, в процессе которого наматываемый виток и вместе с ним ветвь проволоки стремится переместиться вдоль оси катушки влево. При этом щуп 9 с золотником 8 также смещаются влево, открывая щель со стороны кромки 13, в результате чего рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 4, его шток 5 выдвигается и перемещает с помощью поводка 6 катушку 1 вправо вместе с ветвью 11 до тех пор, пока золотник 8 снова займет среднее положение и перекроет щели кромками 12, 13. Далее наматываемая ветвь вновь стремится отклониться влево, что вызывает смещение золотника от среднего положения и процесс повторяется, происходит навивка первого слоя витков. При этом наматываемая ветвь не меняет положение в пространстве, а катушка равномерно перемещается вдоль своей оси справа. Чувствительность серийно выпускаемых следящих золотников весьма высока и составляет величину 0,01-0,02 мм. Это значит, что при таком смещении он уже выдает поток рабочей жидкости в гидроцилиндр, причем отработка импульса смещения происходит практически мгновенно. Таким образом, следящий золотник обеспечивает постоянство угла намотки с высокой точностью, а это обеспечивает плотную качественную намотку.

Когда левый фланец катушки 1 при ее перемещении вправо достигнет наматываемой ветви 11, произойдет намотка последнего витка первого слоя, после чего ветвь 11 соскочит с этого витка и переместится вправо. Под действием пружины 10 щуп 9 с золотником 8 также немедленно сместятся вправо, открыв щель со стороны кромки 12, что вызовет подачу рабочей жидкости в штоковую полость гидроцилиндра, перемещение катушки влево и восстановление угла намотки . Происходит намотка первого витка второго слоя.

При этом наматываемый виток и вместе с ним ветвь все время стремятся сместиться вправо, но при этом золотник выдает поток жидкости в направлении втягивания штока гидроцилиндра, т.е. катушка перемещается влево, а ветвь в пространстве не перемещается.

По окончании намотки второго слоя витков ветвь проволоки соскакивает с последнего витка второго слоя, что приводит к реверсу перемещения катушки, намотке третьего слоя и т.д., до окончания намотки всей проволоки. Предложенное устройство проще и технологичней известных, т.к. не содержит механических передач со сменными колесами. Настройка устройства существенно менее трудоемка и сложна, а универсальность выше, с его помощью возможно регулирование намотки проволоки практически любого диаметра.