PL B1. Przenośna obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych wałów i walców wielkogabarytowych

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. B23B 5/08 ( ) B23Q 9/00 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Przenośna obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych wałów i walców wielkogabarytowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 10/12 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 08/14 (73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT MECHANIZACJI BUDOWNICTWA I GÓRNICTWA SKALNEGO, Warszawa, PL (72) Twórca(y) wynalazku: KAZIMIERZ RYCHLIK, Stare Bosewo, PL KONRAD KLUSEK, Legionowo, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Zbigniew S. Momot

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych wałów i walców wielkogabarytowych maszyn i urządzeń przemysłowych w trudno dostępnych miejscach. W technologii budowy ciężkich maszyn i urządzeń technologicznych, po okresie ich eksploatacji istotną sprawą jest określenie zespołu czynności remontowych, które mają na celu przywrócenie zdolności eksploatacyjnych i użytkowych obiektu przez usunięcie skutków jego zużycia. Sposób przeprowadzania czynności remontowych jest zależny zarówno od stopnia zużycia remontowanych obiektów, stopnia skomplikowania wymaganych prac remontowych, ale również od wielkości i ciężaru remontowanego obiektu. W przypadku remontów wału turbiny niezbędny jest demontaż korpusu, w którym wał się znajduje, następnie usunięcie łożysk i uszczelnień, a po wykonaniu czynności remontowych powtórne złożenie mechanizmu w całość. Problemem jest tu gabaryt i ciężar obrabianego przedmiotu - - na świecie istnieje bardzo niewiele zakładów posiadających obrabiarki, które mogą toczyć wały wielkogabarytowe. Mała ilość obrabiarek, oraz znaczny ciężar i gabaryt które utrudniają transport wału, powoduje konieczność obróbki skrawaniem na przykład zużytego czopa na którym znajdowało się łożysko, bez nadawania ruchu obrotowego obrabianemu przedmiotowi. Jednym z niewielu rozwiązań pozwalających na obróbkę przedmiotu nieobracającego się jest przenośna obrabiarka do obróbki czopów znana z patentu amerykańskiego numer Tokarka ta posiadająca skrajnie usytuowane na walcowych prowadnicach pierścienie zaciskowe dla centrowania i zaciskania tokarki na przedmiocie obrabianym nad powierzchnią przeznaczoną do obróbki skrawaniem za pomocą obrotowej głowicy narzędziowej jest rozwiązaniem mechanicznym, z jednym napędem posuwu wzdłużnego głowicy za pomocą serwonapędu. Celem wynalazku jest uproszczenie znanych konstrukcji przenośnych urządzeń obróbkowych w celu pełnego zautomatyzowania procesu technologicznego obróbki powierzchni cylindrycznej, na przykład czopa, i opracowanie konstrukcji specjalnej obrabiarki segmentowej, która umożliwi obróbkę wielkogabarytowego nieruchomego walca, przy wykorzystaniu głowicy obróbkowej wirującej wokół obrabianej powierzchni cylindrycznej. Cel ten został zrealizowany przez specjalną pierścieniowo - segmentową obrabiarkę zadaniową zbudowaną z następujących głównych zespołów: bliźniaczych pierścieniowych zespołów bazująco - - mocujących służących osadzeniu obrabiarki na przedmiocie obrabianym - wale lub walcu, między którymi usytuowana jest na kolumnach prowadzących pierścieniowa głowica obróbkowa sprzężona z zespołem przekładni śrubowo - tocznej do napędu posuwu osiowego głowicy obróbkowej wyposażonej w głowicę narzędziową, osadzone na symetrycznie rozstawionych na obwodzie czterech kolumnach prowadzących, oraz dodatkowo na kolumnie prowadzącej stanowiącej oś podziału pierścieniowych zespołów bazująco - mocujących. Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunkach na których fig. 1 przedstawia przenośną pierścieniowo - segmentową obrabiarkę zadaniową do obróbki walców i wałów wielkogabarytowych maszyn i urządzeń przemysłowych w widoku aksonometrycznym od przodu, fig. 2 pierścieniowy zespół bazująco - mocujący zamknięty w widoku jak wyżej, fig. 3 - pierścieniowy zespół bazująco - mocujący otwarty w widoku jak wyżej, fig. 4 - pierścieniową głowicę obróbkową zamkniętą z widokiem na przekładnię ruchu obrotowego z silnikiem elektrycznym asynchronicznym, fig. 5 - pierścieniową głowicę obróbkową otwartą bez zębatego pierścienia obrotowego, fig. 6 - widok wnętrza przedniego pierścieniowego zespołu bazująco - mocującego z przedstawieniem śrub bazujących i śrub dociskowych, fig. 7 - widok tylnego pierścieniowego zespołu bazująco - mocującego z silnikiem Serwo AC do sterowania posuwem wzdłużnym, zaś fig. 8 - widok obudowy przekładni pasowej zębatej, śruby regulacyjnej bazująco - mocującej oraz silnik Serwo AC w widoku w widoku aksonometrycznym od tyłu. Przenośna obrabiarka według wynalazku posiada dwa pierścieniowe zespoły bazująco - mocujące przedni 1 i tylny 2 przystosowane do osadzania na przedmiocie obrabianym PO, między którymi usytuowana jest przesuwnie osiowo pierścieniowa głowica obróbkowa 3. Pierścieniowe zespoły 1 i 2 są połączone między sobą za pomocą symetrycznie rozstawionych kolumn prowadzących 4, 4, 4, 4 oraz zespołu przekładni śrubowej tocznej 5 i 5 do napędu posuwowego pierścieniowej głowicy obróbkowej 3 wyposażonej w głowicę narzędziową 6, przy czym bliźniacze zespoły bazująco - mocujące 1 i 2 oraz głowica obróbkowa 3 są osadzone na głównej kolumnie prowadzącej 7 stanowiącej oś podziału pierścieni.

3 PL B1 3 Pierścieniowy zespół bazująco - mocujący przedni 1 i tylny 2 składa się z pierścieni bazujących 8 i 8 połączonych ze sobą kolumnami prowadzącymi 4, 4, 4, 4 oraz główną kolumną prowadzącą 7 stanowiącą oś podziału pierścieni, z których każdy zbudowany jest z dolnego półkorpusu 9 i górnego półkorpusu 10 na których symetrycznie usytuowane są śruby mocująco - ustalające 11, 11, 11, 11 oraz mechanizmy bazująco - ustalające 12, 12, 12, 12, z czego każdy złożony jest z silnika Serwo AC 13, śrub regulacyjnych 14 i przekładni pasowo-zębatej 15. Zaletą techniczną takiego ukształtowania pierścieni bazujących jest możliwość zakładania obrabiarki na zabudowane w korpusach urządzeń walce i wały, zwłaszcza w trudno dostępnych miejscach. Pierścieniowa głowica obróbkowa 3 zbudowana jest w postaci dzielonego pierścienia złożonego z dwóch półkorpusów dolnego i górnego z których każdy stanowi obudowę dla zębatego obrotowego pierścienia 16 sprężonego z przekładnią zębatą 17 usytuowaną w górnym półkorpusie 3 napędzaną silnikiem elektrycznym asynchronicznym 18 i osadzona jest na pięciu kolumnach, czterech kolumnach prowadzących 4, 4, 4, 4 oraz piątej głównej kolumnie prowadzącej 7 stanowiącej oś podziału głowicy 3, przy czym kolumny prowadzące połączone są na stałe do pierścieniowych zespołów bazująco - mocujących 1 i 2. Posuw osiowy pierścieniowej głowicy obróbkowej 3 realizowany jest za pomocą dwóch przekładni śrubowych tocznych 5 i 5 zamocowanych podobnie jak kolumny prowadzące do pierścieni bazująco - mocujących, przy czym śruba 5 napędu posuwu podłużnego napędzana jest silnikiem Serwo AC 19 który napędza również poprzez koło zębate dzielony uzębiony pierścień 20, który z kolei napędza koło zębate zamocowane na śrubie napędu posuwu podłużnego 5. Głowica obróbkowa 3 zaopatrzona jest w mechanizm posuwu porzecznego 21 umożliwiający przybieranie wióra, który usytuowano na zębatym pierścieniu 16 zaopatrzonym w oprawkę 6 z narzędziem skrawającym. Działanie przenośnej obrabiarki według wynalazku jest następujące: bazowanie - osiowanie odbywa się automatycznie dzięki zastosowaniu układu powiązanych ze sobą czterech mechanizmów bazująco - ustalających 12 oraz czujnika położenia zamocowanego na pierścieniowej głowicy obróbkowej 3. Czujnik obracając się wraz z głowicą obróbkową wokół osi przedmiotu obrabianego PO mierzy odległość do powierzchni walcowej podczas pełnego obrotu głowicy wokół przedmiotu obrotowego, a następnie przekazuje tę informację do układu sterowania. Układ sterowania na podstawie otrzymanych z czujnika danych steruje Serwo silnikami 13 mechanizmu bazująco - ustalającego 12. Po uzyskaniu położenia pierścieni bazująco - mocujących obrabiarki, w których odległość czujnika od powierzchni przedmiotu obrabianego jest stała na całym obwodzie na ekranie panelu operatorskiego pojawia się informacja dla operatora o konieczności dokręcenia śrub mocująco - ustalających 11, które znajdują się w pierścieniach mocujących 1 i 2. W celu uzyskania jak najdokładniejszego ustawienia współosiowości pomiędzy głowicą obróbkową 3, a przedmiotem obrabianym, czynność bazowania jest wykonywana dla dwóch skrajnych położeń głowicy obróbkowej. Zastrzeżenia patentowe 1. Przenośna obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych wałów i walców wielkogabarytowych, znamienna tym, że posiada dwa pierścieniowe zespoły bazująco - mocujące (1 i 2) dla osadzenia na obrabiany, przedmiocie (PO) między którymi usytuowana jest na kolumnach prowadzących (4, 4, 4, 4 ) pierścieniowa głowica obróbkowa (3) sprzężona z zespołem przekładni śrubowej tocznej (5 i 5 ) do napędu osiowego pierścieniowej głowicy obróbkowej wyposażonej w głowicę narzędziową (6) osadzone na głównej kolumnie prowadzącej (7) stanowiącej oś podziału pierścieniowych zespołów bazująco - mocujących, oraz cztery mechanizmy bazująco - ustalające (12). 2. Przenośna obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych według zastrz. 1, znamienna tym, że jej zespół bazująco - mocujący (1 i 2) składa się każdy z dwóch dzielonych pierścieni bazujących (8 i 8 ) połączonych ze sobą za pomocą kolumn prowadzących (4, 4, 4, 4 ) oraz głównej kolumny prowadzącej (7) stanowiącej oś podziału pierścieni bazujących z których każdy zbudowany jest z dolnego półkorpusu (9) i górnego półkorpusu (10) w których usytuowane są śruby mocująco - ustalające (11). 3. Przenośna obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych według zastrz. 1, znamienna tym, że jej pierścieniowa głowica obróbkowa (3) zbudowana jest w postaci dzielonego pierścienia

4 4 PL B1 złożonego z dwóch półkorpusów dolnego (3) i górnego (3 ) stanowiących obudowę dla zębatego obrotowego dzielonego pierścienia (16) sprzężonego z przekładnią zębatą (17) napędzaną silnikiem elektrycznym (18). 4. Przenośna obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych według zastrz. 1, znamienna tym, że jego mechanizm bazująco - ustalający (12) złożony jest z przekładni pasowej zębatej (15) sprzężonej z silnikiem serwo AC (13) oraz śrub regulacyjnych (14). 5. Przenośna obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych według zastrz. 1, znamienna tym, że jej głowica obróbkowa (3) zaopatrzona jest w mechanizm posuwu poprzecznego (21) usytuowane na zębatym obrotowym pierścieniu (16) wyposażony w oprawkę narzędziową (6). 6. Przenośna obrabiarka do obróbki powierzchni cylindrycznych według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że ruch osiowy głowicy obróbkowej (3) realizowany jest za pomocą przekładni śrubowych tocznych (5 i 5 ) i przy czym śruba (5) napędu posuwu podłużnego napędzana jest silnikiem Serwo AC (19) który napędza również poprzez koło zębate dzielony uzębiony pierścień (20), który z kolei napędza koło zębate zamocowane na śrubie napędu posuwu podłużnego (5 ).

5 PL B1 5 Rysunki

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)