Устройство для формовки спиральношовных труб

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВКИ СПИРАЛЬНОШОВНЫХ ТРУБ, содержащее жестко закрепленную формующую полувтулку и поддерживающий элемент, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества формуемых труб и повышения производительности устройства, поддерживающий элемент выполнен в виде подпружиненной полувтулки, установленной с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной симметрии устройства . «Л 00 ел СО

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(Я) В 21 С 37 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3683130/25-27 (22) 03.01.84 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) В. А. Иванов, В. А. Вердеревский, А. Г. Иванов и В. Н. Абраменков (71) Всесоюзный ордена Ленина научноисследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (53) 621.771.28 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 380381, кл. В 21 С 37/12, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 247899, кл. В 21 С 37/12, 1968.

3. Шевакин Ю. Ф. и Глейберг А. 3.

Производство труб. М., Металлургиздат.

1968, с. 359-360, рис. 211б (прототип).

„„SU„„1139531 (54) (57) VCTPOACTBO ДЛЯ ФОРМОВКИ

СПИРАЛЬНОШОВНЫХ ТРУБ, содержащее жестко закрепленную формующую полувтулку и поддерживающий элемент, отличаюи ееся тем, что, с целью улучшения качества формуемых труб и повышения производительности устройства, поддерживающий элемент выполнен в виде подпружиненной полувтулки, установленной с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной симметрии устройства.

1139531

55 1 "с гение относится к производству

< варны. . б и может быть использс вано про изгот:. снии спиральношовных труб.

Извести(,)0H ТВО для формовки спиральношов, руб, содержащее цилиндрическую об<». 4) с опорными узлами, каждый из которых выполнен в виде стакана и размещенного в нем формующего шарика (1).

Недостатком известного устройства является никзое качество формовки, обусловленное высоким удельным давлением полосы на формующие шарики, что приводит к появлению на полосе вмятин, задиров и царапин. Кроме того, на участках между формующими шариками, вследствие значительного сопротивления формования трубы, полоса, вспучивается (теряет продольную устойчивость), что приводит к браку.

Известно устройство для формовки спиральношовных труб, выполненное в виде формовочной втулки, снабженной спиральными канавками (2).

Недостатком этого устройства является низкое качество изготавливаемых труб, обусловленное тем, что при возможном увеличении диаметра трубы, вызванным, например, изменением геометрических параметров исходной полосы, резко возрастает сопротивление усилию формовки, приводящее к еще большему его увеличению, переполнению полости втулки полосой, т.е. забури в а ни ю трубы во втулке,что приводит к нарушению процесса формовки и сварки труб.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство для формовки спиральношовных труб, содержащее жестко закрепленную формующую полувтулку и поддерживающие ролики (с возможностью их радиального перемещения) (3).

Недостатком этого устройства является низкое качество изготавливаемых труб, так как обеспечивая возможность некоторого улучшения процесса формовки при увеличении диаметра трубы за счет имеющихся свободных промежутков (между поддержи вающими роликами), устройство не устраняет заклинивания трубы во втулке. Кроме того, устройство не обеспечивает саморегулирования диаметра .изготавливаемой трубы в процессе ее формовки.

Цель изобретения — улучшение качества формуемых труб и повышение производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для формовки спиральношовных труб, содержащем жестко закрепленную формующую полувтулку и поддерживающий элемент, последний выполнен в виде подпружиненной полувтулки, установленной о возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости симметрии устройства.

Предлагаемое конструктивное выполне-. ние устройства для формовки спиральношовных труб позволяет устранить заклинивание трубы в устройстве и уменьшить колебания диаметра изготавливаемой трубы в процессе ее изготовления и повысить надежность процесса формовки. Так как при изменении условий формовки (уменьшении или увеличении диаметра изготавливаемой трубы), устройство создает благоприятные условия для восстановления их номинальных значений за счет поворота поддерживающей полувтулки относительно неподвижно установленной формующей полувтулки. Так, например, при изменении диаметра изготавливаемой трубы от номинального значения в сторону его увеличения за счет увеличения рабочей полости устройства (вызванного поворотом поддерживающей полувтулки) расположенной за точкой сварки (по направлению движения сформованной трубы) и умень. шения рабочей полости устройства до точки сварки, создаются условия, облегчающие прохождение через рабочую полость устройства трубы увеличенного диаметра с одновременным восстановлением его номинального значения.

При уменьшении диаметра изготавливаемой трубы от его номинального значения за счет уменьшения рабочей полости устройства расположенной за точкой сварки и увеличения ее до точки сварки, возрастает сопротивление усилию формовки трубы, что приводит к восстановлению номинального значения диаметра трубы.

На фиг. 1 изображено устройство для формовки спиральношовных труб, разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Устройство для формовки спиральношовных труб содержит станину 1, на которой установлена формующая 2 и поддерживающая 3 полувтулки, причем формующая полувтулка 2 смонтирована стационарно, а поддерживающая 3, посаженная на закрепленную в станине 1 вертикальную ось 4, имеет возможность поворачиваться относительно неподвижной формующей полувтулки 2 в горизонтальной плоскости. Пружинами 5 и 6, расположенными с внешней стороны поддерживающей полувтулки 3 по обе стороны от вертикальной оси 4, полувтулка 3 постоянно поджата к формующей полувтулке 2. Регулирование величины усилия прижатия пружин 5 и 6 осуществляют перемещением стаканов 7 и 8, размещенных в ста нине 1. На грани 9 полувтулки 3, обращенной к формующей полувтулке 2, по обе стороны от оси 4 выполнены скосы !О и 11, обеспечивающие возможность поворота полувтулки 3 относительно полувтулки 2. Величину скосов 10 и 11 назначают исходя из максимально необходимого угла поворота поддерживающей полувтулки 3. Так для формовочного устройства диаметром

1139531

325 мм угол скоса равен =3 . Для уменьшения нагрузки на вертикальную ось 4 и более устойчивого положения поддерживающей полувтулки 3 последняя своей сферической поверхностью 12 с центром кривизны совпадающим с осью 4 и расположенным в основании, опирается на опорные ролики 13, которые расположены по обе стороны от оси 4.

Кроме того, устройство содержит полосу

14, формуемую в трубную заготовку 15, которая затем сваривается в трубу 16, а также левую и правую 18 стороны поддерживающей полувтулки 3.

Устройство работает следующим образом.

Полосу 14 шириной 500 мм задающей машиной (не показана) подают в формуюшую полувтулку 2 под углом формовки <х =60, где ее изгибают в трубную заготовку 15 по радиусу, равному номинальному радиусу готовой трубы 16. Поддерживающая полу- 20 втулка 3 служит при этом для сохранения формуемого диаметра трубной заготовки.

Смежные кромки полосы 14 сваривают между собой в точке С сварочным узлом (не показан). При установившемся процессе и номинальных параметрах формовки и сварки продольные оси формующей 2 и поддерживающей 3 полувтулок параллельны и совпадают. При этом пружины 5 и 6 настроены таким образом, что сумма крутящих моментов относительно вертикальной оси 4, от ЗО действия усилия пружин 5 и 6 и от давления размещенной в устройстве полосы на левую 17 и правую 18 стороны поддерживающей полувтулки 3 равна нулю.

При изменении условий формовки, например, при увеличении диаметра трубы, увеличивается давление на поддерживающую полувтулку 3, причем давления на левую 17 и правую 18 стороны поддерживающей полувтулки 3 различны. Эта разность давления вызвана различной жесткостью 4о участков сформованной полосы, размещенной в полости устройства и контактирующей с внутренней поверхностью полувтулки 3.

Так, давление на правую 18 от точки С сварки сторону полувтулки 3 больше, чем на ее левую 17 сторону, так как жесткость уже 4 сваренного участка трубы 16 больше, чем жесткость сформованной, но еше не сваренной трубной заготовки 15. Разность давлений на левую 17 и правую 18 стороны полувтулки 3 приводит к возникновению кру. тящего момента, вследствие чего полувтулка 3 поворачивается в направлении часовой стрелки.

При повороте полувтулки 3 относительно неподвижной формующей полувтулки 2 несколько увеличивается рабочая полость устройства, расположенная справа от точки С сварки и одновременно уменьшается слева от нее. Это дает возможность пропустить через правую часть (от точки С сварки) устройства трубу с диаметром, превышающим номинальный диаметр рабочей полости устройства без существенного увеличения сопротивления усилию формовки, кроме того несколько уменьш ится дна метр сформованной, но еще не сваренной трубной заготовки

15 и трубы 16. Таким образом, при повороте поддерживающей полувтулки 3 по часовой стрелке создаются благоприятные условия для прохождения чере.; устройство трубы большого диаметра с одн 1временным восстановлением его номинального значения.

При изменении диаметра изготавливаемой трубы в сторону уменьшения от его номинального значения под действием пружины 6 полувтулка 3 поворачивается против часовой стрелки. При этом рабочая полость устройства, расположенная справа от точки

С, сварки несколько уменьшается, а слева— увеличивается. Это приводит к увеличению диаметра сформованного, но еше не сваренного участка трубной заготовки 15 !> ñîпротивления усилию форм вки и, в конечном счете, к восстановлению н< мг; «. нного диаметра изготавливаема., трубы.

Предлагаемое выполнение устройства для формовки спиральношовных труб позволяет устранить заклинивание труб в устройстве и стабилизировать диаметр изготавливаемых труб, улучшить качество изготавливаемых труб и повысить производительность путем уменьшения количества вынужденных остановок процесса на =500/ц, так как каждая остановка процесса, приводит к прожогам в месте сварки и потере рабочего времени.

Редактор Н. Воловик

Заказ 53/8

Составитель К. Быковец

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и этирытий

1 f3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Г!атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4