Способ изготовления металлической спиральношовной трубы и устройство для его осуществления

 

1. Способ изготовления металлической спиральношовной трубы, при котором подводят ленту под углом к оси готовой трубы, наматывают ее АУ по спирали, деформируя наружную кромку перпендикулярно плоскости ленты перед точкой соединения и сварки кромок, которую располагают на верхней образующей трубы, совпадающей с образукнцей формуемого витка,- о тличающийся тем, что, с целью повышения качества труб за счет увеличения.усилия прижатия кромок друг к другу в точке их соединения , деформацию наружной кромки осуществляют по эллиптическому . выпуклому профилю, внутреннюю кромку в области, противолежащей области деформирования наружной кромки, деформируют по вогнутому про(, а за верхней образующей формуемому СО витку придают форму вписывающегося в контур трубы усеченного конуса. (ffut.l

С01ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (у1 В 21 С 37/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТ,Ф (21) 3312257/25-27 (22) 27.07.81 (31) Su16664 (32) 29.07.80 (33) Франция (46) 30.G5.84. Бюп. У 20 (72) Иишель Потье (Франция) (7 1) Понт-а-Иуссон С.А. (Франция) (53) 621.774.2 1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

@ 338282, Ka. B 21 C 37/12, 1971 (прототип) . (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СПИРАЛЬНОШОВНОЙ ТРУБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ изготовления металлической спиральношовной трубы, при котором подводят ленту под углом к оси готовой трубы, наматывают ее

„ЯО„„А по спирали, деформируя наружную кромку перпендикулярно плоскости ленты перед точкой соединения и сварки кромок, которую располагают на верхней образующей трубы, совпадающей с образующей формуемого витка,. о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества труб за счет увеличения. усилия прижатия кромок друг к другу в точке их соединения, деформацию наружной кромки осуществляют по эллиптическому выпуклому профилю, внутреннюю кромку в области, противолежащей области деформирования наружной кромки, . деформируют по вогнутому профилю, а за верхней образующей формуемому витку придают форму вписывающегося в контур трубы усеченного конуса.

10958

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что эа нижней образующей формуемому витку придают фсрму цилиндра.

3. Устройство для изготовления металлической спиральношовной трубы, включающее средство для подачи ленты, средство для формовки ленты в трубу по спирали, средство для сварки кромок в точке их соединения, о т личаюце вся тем,чтосредство для формовки ленты снабжено щелевсй проводкой для образования эллиптического выпуклого профиля

74 наружной кромки и противолежащей ей щелевой проводкой для образования вогнутого профиля внутренней кромки.

4. Устройство по п, 3, о, т л и ч а юще е с я тем, что, каждая иэ проводок выполнена в виде двух колодок со щелью между ними для прохождения формуемой ленты.

5. Устройство по пп. 3 и 4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено роликом для направления внутренней. кромки, установленным между соответствующей проводкой и средством для сварки кромок.

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении спиральношовных металлических труб из непрерывной ленты.

Известен способ изготовления металлической спиральношовной трубы, при котором подводят ленту под углом к оси готовой трубы, наматывают ее на спирали, деформируя наружную кромку перпендикулярно плоскости ленты перед точкой соединения и сварки кромок, которую располагают на верхней образующей трубы, совпадающей с образующей формуемого вит-ка (1).

Известно устройство для осуществления этого способа, включающее средство для подачи ленты, средство для формовки ленты в трубу по спирали, средство цля сварки кромок в точке их соединения (1) .

Недостатком известного способа является то, что при различных де- д фектах исходной ленты не может быть обеспечена достаточная величина усилия прижатия кромок друг к другу.

Цель изобретения — повышение качества труб за счет увеличения

30 усилия прижатия кромок друг к другу в точке их соединения.

С этой целью в способе изготовления металлической спиральношовной трубы, при котором подводят ленту под углом к оси готовой трубы, наматывают ее по спирали, деформируя наружную кромку перпендчкулярно плос— кости ленты перед точкой соединения и сварки кромок, которую располагают над верхней образующей трубы, совпадающей с образующей формуемого витка, деформацию наружной кромки осуществляют по эллиптическому выпуклому профилю, внутреннюю кромку в области, прстиволежащей деформированной наружной кромки, деформируют по вогнутому Профилю, за верхней образующей формуемому витку придают форму вписывающегося в контур трубы усеченного конуса.

За нижней образующей формуемому витку придают форму цилиндра.

В устройстве для изготовления металлической спиральношовной трубы, включающем средства для подачи ленты, средство для формовки ленты в трубу по спирали, средство для сварки кромок в точке их соединения, средство для формовки ленты снабжено целевой проводкой для образования эллиптического выпуклого профиля наружной кромки и противолежащей ей щелевой проводкой для образования вогнутого профиля внутренней кромки, причем каждая из проводок выполнена в виде двух колодок со щелью между ними для прохождения формуемой ленты.

Устройство снабжено роликом для направления внутренней кромки, уста3 1О958 новленным между соответствующей проводкой и средством для сварки кромок.

На фиг. 1 показана схема формовки трубы, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг ° 1у на фиг 3 — устроиство для осуществления способа в плане; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 3.

Согласно способу изготавливается труба 1 с осью Х-Х путем навивки ленты 2 по спирали. Ширина ленты 2, 10 определяющая шаг навивки, колеблется в некотором пределе. Кроме того, лента может иметь в6лнистость и некоторый продольный изгиб. Цифрой 3 обозначена внешняя кромка, т.е. 15 кромка наиболее удаленная от сформованной трубы 1, а цифрой 4 внутренняя кромка.

Лента 2 подается горизонтально и под углом к оси Х-Х трубы 1. Перед точкой 5 соединения и сварки кромок наружную кромку 3 деформируют перпендикулярно плоскости ленты 2 по эллиптическому выпуклому профилю 6.

Усилие, вызывающее эту деформацию, изгибает ленту по всей ширине. Внутренняя кромка 4 также стремится подняться вверх. Однако эту кромку в области противолежащей выпуклому

30 профилю 6 сначала удерживают прямолинейной, а затем у самой точки 5 деформируют по вогнутому профилю 7.

Деформирующее усилие, приложенное к кромке 3, стремится ра3Вернуть полосу в угловом направлении, показанном стрелкой F1, а усилие, приложенное к кромке 4, стремится развернуть полосу в противоположном направлении по стрелке F2 Если угол 40 о(, — теоретический угол йодачи полосы, углы между кромками и осью

Х-Х стремятся принять величину j3 (g, под действием первого деформирующего усилия, но принимают величину

45 под суммарным действием обоих усилий.

В зависимости от величины усилия, действующего на кромку 4, получают у .

Таким образом, лента 2 подается под углом g чтобы образовать спираль с углом формовки <С

Если рассматривать образующую Q формуемого витка, образованного лентой 2, то она вначале располагается вне цилиндра, образующего трубу 55

1. В точке 5 существует одна образующая AS, параллельная оси

Х-Х и совпадающая с образующей трубы.

74 4

Начиная с точки А, образующая G располагается внутри этого цилиндра, т.е. образует поверхность в форме усеченного конуса вплоть до точки

С, начиная с которой все образующие параллельны оси Х-Х и совпадают с образующими трубы. Между точками

А и С угол между образующими и осью сначала возрастает, примерно до половины. высоты трубы, а потом уменьшается до нулевой величины.

Путем подбора параметров деформации кромок точку 5 соединения и сварки кромок располагают вблизи верхней образующей трубы и получают в этой точке плотный контакт кромок

3 и 4. В точке 5 осуществляется сварка током высокой частоты путем расплавления им кромок и сжатия их.

Устройство для осуществления способа включает в себя средство 8 подачи ленты 2, включающее в себя два тянущих ролика 9 и 10, средство

11 изгиба ленты, смонтированное на направляющем столе 12, установленном на основании 13. Средство 12 изгиба содержит две щелевые проводки. Одна из проводок состоит из верхней 14 и нижней 15 колодок и образует выпуклый эллиптический профиль 5 наружной кромки. Вторая щелевая проводка состоит из верхней колодки 16 и нижней 17 и образует вогнутый профиль внутренней кромки. Щели между колодками проводок равны толщине формуемой ленты.

Ширина колодок определяется в зависимости от усилия, прилагаемого к ленте. Они изготавливаются из материала высокой твердости, способствующего скольжению ленты без заеданий и позволяющего смазку, например, смесью воды и масла. Это может быть пластмасса, закаленный чугун или бронза.

За щелевыми проводками, состоящимй из пар колодок 14-15 и 16-17 расположены также входящие в средство 11 для изгиба колодки (не показаны), служащие для изгиба полосы путем придания ей сначала формы усеченного конуса, а затем цилиндра.

Устройство включает в себя также ролик 18 для направления внутренней кромки 4, установленный между щелевой проводкой (колодки 16-17) и средством 19 для сварки.

1095874

Имеются также четыре удерживающих ролика 20, два из которых расположены снаружи трубы вблизи от ее верхней образуюшей, а два других опозитно первым внутри трубы. Внешние ро- 5 лйкй смонтированы с воэможностью регулирования их положения в зависимости от толщины ленты. Каждый из роликов упирается в одну иэ кромок 3 4. Величина угла, образованного осями ро- 10 ликов и поверхностью ленты, выбирается таким образом, чтобы избежать износа роликов в результате трения.

Ролики 20 расположены эа средством для сварки на возможно близком от 15 него расстояния.

Средство 19 для сварки содержит два электрода 2 1, смонтированные на кронштейне 22. Непосредственно за роликами 20 предусмотрены ролики 20 (не показаны), удаляющие излишки мета.пла сварного шва.

В процессе работы тянущие ролики

9 и 10 подают ленту 2 в щелевые проводки, образованные колодками 25

14-15 и 16-17, а затем в установленные эа ними колодки, в результате чего лента формуется описанным способом. Продвижение листа направляется сбоку при помощи ролика 18 с тем, чтобы лента заняла точное положение и правильно подошла к электродам средства для сварки и роликам зачистки сварного шва.

В результате деформации кромок

3 и 4 они входят в контакт между собой в точке 5 в непосредственной близости от верхней образующей трубы 1. Ток высокой частоты, передаваемый электродами 21, вызывает расплавление кромок и, благодаря усилию, прижимающему кромки друг к другу, образование сварного соединения в точке 5. Положение точки 5 остается всегда неизменным благодаря действию направляющих роликов

20, которые препятствуют любому относительному смещению кромок вне зависимости от изменения размеров и дефекта ленты.

Пример ы. При изготовлении трубы диаметром 168 мм с толщиной стенки 3 мм эллиптический профиль наружной кромки достигает величины

82 мм выше плоскости трубы, в то время как вогнутый профиль внутренней кромки на 10 мл ниже упомянутой плоскости, угол между образующими

{ ) части в виде усеченного конуса и осью (Х-Х) трубы достигает величины 1 20. о н

При изготовлении трубы диаметром

406 мм с толщиной стенки 3,5 мм эллиптическая деформация наружной кромки составляет 170 мм, а деформация внутренней кромки (вогнутый профиль) — 10 мм угол между образующими (4 ) части в виде усеченного конуса и осью (X-X) трубы достигает 1 30"

В результате прилагаемых к ленте усилий деформации, описанных выше, устраняются напряжения, которые могут возникнуть в ленте во время и после сварки иэ-эа волнистости, продольного изгиба или закручивания ленты. Таким образом получают трубу, диаметр и качество которой одинаково по всей ее длине.

1095874

Составитель Э.Ветрова

Редактор А.Долинич Техред А.Бабииец . Корректор.O.Тигор ,Заказ 3644/46 Тираж 796 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-3$, Раушская наб., д. 4/5

Филийл ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4