Инструмент для развальцовки труб

 

Изобретение относится к устройствам для закрепления труб в отверстиях трубной доски и может быть использовано в судостроении, энергомашиностроении, химическом и пищевом машиностроении, где изготавливаются кожухотрубчатые теплообменные аппараты. Целью изобретения является расширение технологических вомзожностей. Инструмент выполнен в виде насаженной на стержень 1 гильзы, состояш,ей из набора дисков (Д) 3 и 4. Стержень Д изготовлен из материалов с эффектами памяти формы . Стержень с набором Д 3 и 4 при нормальной температуре (-|-20°С) вводят в трубу , установленную в отверстии трубной доски 7. К стержню от источника, а следовательно , и к набору Д 3 и 4 подводят необходимое количество тепла для нагрева Д до температуры на 150-200°С выше интервала температур мартенситного превращения в их материалах. При этом Д 3 увеличивается в диаметре, подвергая раздаче стенки трубы и развальцовывая их в трубной доске, и уменьшается по толшине. Д 4 при тех же условиях уменьшается в диаметре и увеличивается по толшине. При таких условиях на внутренней поверхности трубы появляются кольцевые гофры от Д 3, с помощью которых труба прочно входит в тело стенок отверстия трубной доски. 2 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 893334 (21) 3900997/25-27 (22) 27.05.85 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (71) Ленинградски и кораблестроительный институт (72) Н. А. Кобылкин, В. E. Теплова и В. Ф. Канер (53) 621.774.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 893334, кл. В 21 D 39/06, 1981. (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к устройствам для закрепления труб в отверстиях трубной доски и может быть использовано в судостроении, энергомашиностроении, химическом и пищевом машиностроении, где изготавливаются кожухотрубчатые теплообменные аппараты. Целью изобретения является расширение технологических вомзожностей.

„„Я0„„1282944 А 2 (51)4 В 21 D 39 06

Инструмент выполнен в виде насаженной на стержень 1 гильзы, состоящей из набора дисков (Д) 3 и 4. Стержень Д изготовлен из материалов с эффектами памяти формы. Стержень с набором Д 3 и 4 при нормальной температуре (+20 С) вводят в трубу, установленную в отверстии трубной доски 7. К стержню от источника, а следовательно, и к набору Д 3 и 4 подводят необходимое количество тепла для нагрева Д до температуры на 150 — 200 С выше интервала температур мартенситного превращения в их материалах. При этом Д 3 увеличивается в диаметре, подвергая раздаче стенки трубы и развальцовывая их в трубной доске, и уменьшается по толщине. Д 4 при тех же условиях уменьшается в диаметре и увеличивается по толщине. При таких усло- Ж виях на внутренней поверхности трубы появ- д ляются кольцевые гофры от Д 3, с помощью Ц ) которых труба прочно входит в тело стенок отверстия трубной доски. 2 ил.

1282944

Изобретение относится к устройствам для закрепления труб в отверстиях трубной доски путем пластической деформации стенок труб и может быть использовано в судостроении, энергомашиностроении, химическом и пищевом машиностроении, где изго тавливают кожухотрубчатые теплообменныс аппараты.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей изготовления на трубе гофров.

На фиг.1 показано положение инструмента в начале процесса развал ьцовки трубы в трубной доске; на фиг.2 — то же, по окончании процесса развальцовки.

Инструмент для развальцовки труб из материалов с эффектами памяти формы состоит из стержня 1 и гильзы, выполненной в виде надетого на хвостовик (оправку) 2 набора дисков 3 и 4, который зафиксирован с помощью крепежных элементов 5 на оправке 2.

Инструмент расположен в трубе 6, размещенной в отверстии трубной доски 7. Для работы инструмента подводится и отводится тепло Q.

Диски 3 и 4 контактируют друг с другом и имеют противофазное направление редукции своего поперечного сечения в диапазоне температур появления эффектов памяти формы в их материале. В качестве материала дисков 3 и 4 используют сплавы, обладающие эффектом памяти формы, например титан-никель (содержащий 54 — 56Я никеля, остальное титан; интервал температур мартенситного превращения 40 — 60 C; предел прочности 87 кгс/мм, генерируемое напряжение при нагреве на 150 — 200 С выше интервала температур мартенситного превращения — 60 кгс/мм ; число допустимых термоциклов составляет около 10 раз) .

Диски 3 и 4 формируют при +500 С, общую длину их выбирают в соответствии с длиной и размером внутреннего диаметра наименьшей из выбранного диапазона диаметров трубы 6. При этом диаметр диска 3 соответствует внутреннему диаметру наименьшей из выбранного диапазона диаметров развальцованных трубы 6, а диаметр диска 4 меньше диаметра диска 3, причем толщину диска 4 выбирают в зависимости от числа дисков 3 и расстояния между ними, которое, например, может составлять две толщины диска 3.

Затем диски 3 и 4 подвергают отжигу при +500 С в течение ч в заневоленном штампе и охлаждают до +20 С (данной операции диски 3 и 4 могут быть подвергнуты каждый в отдельности).

После этого диски 3 и 4 вынимают из штампа и при +20 С пластически деформируют: диски 3 обжимом для получения наружного диаметра, соответствующего размеру внутреннего диаметра наименьшей из выбранного диапазона диаметров трубы 6 до

55 развальцовки (степень деформации при этом не превышает 10 — 15О), а диски 4 сплющивают на 10 — 15О. Так получают диски 3 и 4, из которых собирают набор чередующихся дисков 3 и 4 в зависимости от требуемой длины и размеров внутреннего диаметра выбранных для развальцовки труб 6 в трубной доске 7.

Набор дисков 3 и 4 надевают на оправку 2 (размеры задают по поясу, в размерах которого развальцовывают трубы 6) и на ней его фиксируют. Инструмент через хвостовик

2 подсоединяют к источнику теплового поля Q. Инструмент готов к работе.

Инструмент для развальцовки труб работает следующим образом.

Стержень 1 инструмента, представляющий собой надетый на оправку 2 набор дисков 3 и 4 при нормальной температуре (+20 C) вводят в трубу 6 (из выбранного диапазона обрабатываемых труб), установленную в; отверстии трубной доски 7 (фиг.1) в пределах пояса развальцовки трубы 6, например, по толщине трубной доски 7. К стержню 1, например, с его тыльной стороны по хвостовой части 2 от источника тепла подводят к набору дисков 3 и 4 необходимое количество тепла Q (любым нагревателем (не показан), достаточное для нагрева дисков 3 и 4 до температуры на

150 — 200 С выше интервала температур мартенситного превращения в их материалах.

При этом диск 3 увеличивается в диаметре (фиг.2), подвергая раздаче стенки трубы 6 и развальцовывая их в трубной доске, и уменьшается в толщине. А диск 4 при тех же условиях уменьшается в диаметре и увеличивается в толщине на 10 — 15Я, помогая дискам 3 развивать генерируемое напряжение до 60 кгс/мм, что обеспечивает надежное закрепление трубы 6 в отверстии трубной доски 7, так как на внутренней поверхности трубы 6 появляются кольцевые гофры от дисков 3 и этими гофрами труба 6 проч»о входит в тело стенок отверстия трубной доски 7 (фиг.2).

По окончании раздачи (развальцовки) трубы 6 подвод тепла к дискам 3 и 4 прекращают, например, отбором тепла Q проточной водой (не показано).

При достижении набором дисков 3 и 4 комнатной температуры в соответствии с эффектом памяти формы под действием остаточного упругого напряжения в материале трубной доски 7 диски 3 начинают уменьшать свой диаметр до исходного и, оказывая силовое первоначальное давление на диски 4, вызывают в них согласно эффекту памяти в их материале уменьшение толщины и увеличение диаметра.

После этого инструмент может быть свободно вынут из закрепленной трубы 6 и введен в следующую трубу, подлежащую закреплению.

1282944

Формула изобретения

Составитель H. Капитонов

Редактор А. Л еж ни на Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 7329/7 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35. Раугнская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, л. Проектная, 1

Путем замены дисков на другие по размеру и форме обеспечивается быстрота в смене инструмента и развальцовка всех труб 6 из выбранного диапазона их толщин стенок, материалов и профилей сечения, при этом создается надежное их закрепление в трубных досках 7.

Использование изобретения позволяет упростить процесс изготовления инструмента, так как начилие набора дисков — расширить технологические возможности инструмента и развальцовывать без потерь генерируемых усилий на только круглые трубы, но и квадратные, шестигранные и т. п., изготавливая из дисков соответствующие пластины и набирая из них рабочий стержень инструмента.

Инструмент для развальцовки труб по авт. св. № 893334, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, гильза выполнена в виде контак1О тирующих один с другим торцовыми поверхностями набора дисков с противофазным направлением редукции своих поперечных сечений в диапазоне температур появления эффектов памяти формы в их материалах.