Формовочно-сварочный узел стана высокочастотной сварки спиральношовных труб внахлестку

 

Изобретение относится к формовочно-сварочным устройствам и может быть использовано на станах.высокочастотной сварки тонкостенных спиральношовных труб с соединением -кромок внахлестку. Целью изобретения является создание оптимальных условий для равномерного нагрева кромок за счет формовки полосы с допустимыми зазорами и рациональным углом схождения кромок. Рулонная полоса валками подающей машины .проталкивается между верхней 3 и нижней 4 гшитовинами проводки в формовочное устройство 5, где она сворачивается в трубную заготовку. Перед зоной нагрева кромок под сварку край рулонной полосы с помощью клинообразного башмака 10 плавно поднимается вверх, что позволяет увеличить угол схождения крЬмок, определяемых конкретными условиями формовки и сварки. При увеличении угла схождения сокращается зона близкого прилегания кромок, где кромки могут самопроизвольно соприкасаться, что вызывает их перегрев и пережог, а участок от места соприкосновения до шовообжимных роликов 6, 7 выключается из электрической цепи и недогревается. 4 ил. g (/) Ю 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (В (gg 4 В 21 С 37/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3626746/25-27 (22) 29.07 ° 83 (46) 07.01.87. Бюл. Р 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (72) Л.П. Васильковский, Н.А.ГрумГржимайло, Ю.Н. Трофименко и В.А. Вердеревский (53) 621.774.21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 397246, кл. В 21 С 37/12, 1971.

Патент США Р 3383488,кл.219-62, 1968. (54) ФОРМОВОЧНО-СВАРОЧНЫЙ УЗЕЛ СТАНА

ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ СПИРАЛЬНОШОВНЫХ ТРУБ ВНАХЛЕСТКУ (57) Изобретение относится к формовочно-сварочным устройствам и может быть использовано на станах. высокочастотной сварки тонкостенных спиральношовных труб с соединением кромок внахлестку. Целью изобретения является создание оптимальных условий для равномерного нагрева кромок за счет формовки полосы с допустимыми зазорами и рациональным углом схождения кромок. Рулонная полоса валками подающей машины .проталкивается между верхней 3 и нижней 4 плитовинами проводки в формовочное устройство

5, где она сворачивается в трубную заготовку. Перед зоной нагрева кромок под сварку край рулонной полосы с помощью клинообразного башмака 10 плавно поднимается вверх, что позволяет увеличить угол схождения крЬмок, определяемых конкретными условиями ф формовки и сварки. При увеличении угла схождения сокращается эона близкого прилегания кромок, где кромки могут самопроизвольно соприкасаться, что вызывает их перегрев и пережог, а участок от места соприкосновения до шовообжимыых роликов 6, 7 выключается из электрической цепи и недогревается. 4 ил.

1 12813

Изобретение относится к обработке .металлов давлением и сварке, точнее

-к формовочно-сварочным устройствам при сварке труб и может быть использовано на станах высокочастотной свар-5 ки тонкостенных спиральношовных труб с соединением кромок внахлестку.

Цель изобретения — создание оптимальных условий для равномерного нагрева кромок перед шовообжимиыми роликами эа счет формовки полосы с допустимыми зазорами и рациональным углом схожденил кромок.

На фиг. l изображен формовочносварочный узел, вид в плане на фиг,2-15 разрез А-A на фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 разрез В-H на фиг.?, Формовочно-сварочный узел стана состоит из поворотной рамы 1, на которой смонтированы подающая машина 2, верхняя 3 и нижняя 4 плитовины передней . направляющей проводки. 3а проводкой установлено формовочное устройство 5, на

25 котором закреплены верхний 6 и нижний 7 шовообжимные ролики. Перед роликами в окнах проводки установлена контактнал токоподводящая система сварочного устройства 8, а на нижней плитовине проводки в ее передней части с помощью винтов 9 закреплен клинообразный башмак 10.

Для того, чтобы рулонная полоса могла без задиров поступать на клинеобраэный башмак 10, нижняя плитовина4 проводки плавно сопряжена с ним.

Перед зоной нагрева кромок под сварку, в месте установки токоподво-: дов, направляющая поверхность башмаKQ выступает над плоскостью нижней плитовины на величину, значение которой определлетсл из конкретных параметров формовки (диаметра трубы, ширины рулонной Ъолосы, угла формовки) и условия обеспечения сварочного зазора между кромками в оптимальных пределах.

Практикой трубосварочного производства установлено, что этот зазор должен находиться в пределах 8-l2 мм при установке токоподводов на расстоянии 65-70 мм от вертикальной оси шовообжимных роликов.

Расстояние h (фиг.2) между токо55 подводящими контактами в вертикальной плоскости равно сварочному за зору между кромками в месте их устапавки и определяется следующим образом: где („ — расстояние от вертикальной оси шовообжимных роликов до токопроводящих контактовал о — угол установки передней направляющей проводки, равный углу формовки рулонной полосы в спиральную трубу, D — диаметр формовочного устройства, равный диаметру изготавливаемой трубы, Подставив значение h, из формулы (2) в формулу (1), определяют а

1, sine

a=h - - — — ——

D ст, Таким образом, с целью обеспечения оптимального сварочного зазора получено уравнение для определения величины подъема кромки полосы с помощью башмака в зависимости от конкретных параметров формовки и сварки.

Формовочно-сварочный узел работает следующим образом.

Рулонная полоса толщиной S валками подающей машины 2 проталкивается через щель, образованную верхней 3 и нижней 4 плитовинами передней проводки и формовочное устройство 5,где полоса по спирали сварачивается в трубную заготовку.

Угол установки передней направляющей проводки о может регулироваться путем поворота рамы 1 вокруг вертикальной оси, проходящей через зенит трубы в месте установки шовообжимных роликов 6 и 7, причем значение угла определяется зависимостью (3) 4

cosd = — — — —— те. — ширина рулонной полосы; — величина нахлеста кромок полосы трубы, где В

h = h, + а, (1) где Ь, — расстояние между контактами при естественных условиях схождения кромок, а — величина подъема клинообразного башмака в месте установки токоподводящих контактов.

Величина h определяется матема1 тической зависимостью из следующего соотношения: а

I, sin cc

ЬЕ

1 (2) 3 cIP.1 2813

D, — диаметр изготавливаемой трубы, 3, 14.

Перед зоной нагрева кромок под сварку край рулонной полосы с помощью клинообразного башмака 10 плавно поднимается вверх, что позволяет увеличить угол схождения кромок до значений, определяемых конкретными условиями формовки и сварки. 50

При увеличении угла схождения сокращается эона близкого прилегания кромок перед шовообжимными роликами, в которой кромки могут самопроизвольно соприкасаться между собой на разном расстоянии от оси роликов и вызывать тем самым мгновенное изменение режима температурного их нагрева.

В месте, где кромки самопроизвольно соприкасаются между собой, происхо- 20 дит их перегрев или пережог, а участок от места соприкосновения кромок до шовообжимных роликов, выключаясь из электрической цепи, недогревается и остается несваренным. При, обеспечении определенных значений угла схождения кромок точка их встречи находится на постоянном расстоянии от оси шовообжимных роликов, что позволяет получить стабильные условия З0 для режима нагрева.

При этом максимальный угол схождения кромок не должен выходить за пределы допустимых, позволяющих максимально использовать положительные 35 свойства токов высокой частоты, такие, как поверхностный эффект и эффект близости.

Кромки полосы и первого сформованного по спирали витка трубы, paso- 40 греваемые до сварочной температуры токами высокой частоты, которые подведены с помощью контактной системы сварочного устройства 8, проталкива ясь между холостыми шовообжимными 45 роликами, сдавливаются ими и образуют сварное соединение внахлестку.

Таким образом, предлагаемая конструкция формовочно-сварочного узла позволяет создать оптимальные усло- 50 вия нагрева кромок под сварку для .труб в широком диапазоне диаметров

18 4 путем рациональной установки угла схождения, а также снизить расход электроэнергии на нагрев эа счет работы на минимально допустимых сварочных зазорах.

Вследствие этого становится возможным повысить производительность стана и качество сварки изготавливаемых труб.

Формула изобретения

Формовочно-сварочный узел стана высокочастотной сварки спиральношовных труб внахлестку, содержащий подающую машину, направляющую проводку с верхней и нижней плитовинами, формовочное устройство с шовообжимными роликами и контактное сварочное устройство, отличающийся тем, что, с целью создания оптимальных условий для равномерного нагрева кромок перед шовообжимными роликами за счет формовки полосы с допустимыми зазорами и рациональным углом схождения кромок, он снабжен становленным на нижней плитовине направляющей проводки клинообразным башмаком, рабочая поверхность которого имеет угол подъема, обращенный к шовооб.жимным роликам, выступает над нижней плитовиной со стороны шовообжимных роликов на величину с,определяемую из выражения т 1

sin d

a=h — - — ——

) шустр где h — расстояние между токоподводящими контактами в направлении, перпендикулярном рабочим плоскостям плитовин — расстояние от шовообжимных

КР. роликов до токоподводящих контактов, Ы вЂ” угол установки передней направляющей проводки, D — диаметр формовочного устройства, а с противоположной стороны плавно сопряжена с нижней ппитовиной., 1281318

Составитель Э. Ветрова

Техред Л.Олейник Корректор M. Максимишинец

Редактор Н. Тупица

Заказ 7187/7, Тираж 730

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раунская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4