Установка для ломки труб
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для разделения труб, преимущественно толстостенных, на мерные заготовки. Цель - расширение технологических возможностей установки для ломки труб и повышение ее производительности. Трубу 61 зажимают механизмами 18 и 34 обжима. Гидроцилиндр отводит ползун от центра вращения маховика 51. В результате знакопеременных напряжений в трубе 61 происходит отделение заготовки. При опускании гидроцилиндра подушки разъединяются и обеспечивают свободное перемещение рычага. После отделения заготовки ползун возвращается в исходное положение, а механизм 6 подачи перемещает трубу 61 на один шаг. 6 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 0 31/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
10
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4110952/27 (22) 29.08.86 (46) 07.07.91. Бюл. М 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт нефтяного машиностроения (72) М.Д.Шляховский, Г.Г.Ахадов и С.Х.Адамов (53) 621.967 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 228480, кл. В 23 О 21/00, 1967. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЛОМКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для разделения труб, „„Я2„„1660868 А1 преимущественно толстостенных, на мер-ные заготовки. Цель — расширение технологических возможностей установки для ломки труб и повышение ее производительности.
Трубу 61 зажимают механизмами 18 и 34 обжима. Гидроцилиндр отводит ползун от центра вращения маховика 51. В результате энакопеременных напряжений в трубе 61 происходит отделение заготовки. При опускании гидроцилиндра подушки разъединяются и обеспечивают свободное перемещение рычага. После отделения заготовки полэун возвращается в исходное
° положение, а механизм 6 подачи перемещает трубу=61 на один шаг. 6 ил.
1660868
20
50
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для разделения труб, преимущественно толстостенных, на мерные заготовки.
Цель изобретения — расширение технологических воэможностей установки для ломки труб и повышение ее производительности.
На фиг. l изображена установка для ломки труб, вид сверху; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг,2; на фиг.4 — сечение В-Вна фиг,,2; ;на фиг.5— схема механизма ломки; на фиг,6 — узел I на фиг,2.
Установка включает накопитель 1, приемные, опускающиеся от гидроцилиндров 2, ролики 3, механизмы 4 поштучной выдачи, установленные в конце наклонного накопителя 1, На рельсах 5 установлен механизм 6 осевой подачи. Он выполнен в виде самоходной платформы 7, у которой все четыре колеса 8 ведущие и связаны с электродвигателем 9 постоянного тока через конические шестерни 10 и 11 и цилиндрический редуктор 12. На платформе 7, справа, в направлении подачи, закреплен хобот 13 с разжимным патроном 14, который связан с гидроцилиндром 15. Гидроцилиндр 15 питается от гидростанции 16, установленной на платформе 7. Патрон 14 служит для захвата ломаемой трубы изнутри и подаче ее вправо или влево в процессе движения платформы
7.
В направляющих станины 17 с возможностью перемещения вдоль оси трубы установлен механизм 18 обжима трубы, обеспечивающий обжим и удержание трубы в процессе ее разделения. Механизм 18 обжима включает зажимные губки 19, клинья
20, гидроцилиндр 21, шток 22 с гидрополостью 23 и корпус 24. Зажимные губки 19 постоянно распираются пружинами 25, которые обеспечивают прижатие губок 19 к клиньям 20. Клинья 20 посажены с помощью направляющих 26 на траверсу 27, которая контактирует со штоком 22 гидроцилиндра
21. Усилие пружин 25 обеспечивает также постоянное прижатие клиньев 20 к стенкам корпуса 24. От выпадения губки 19 предохраняются направляющими 28 и удерживаются с противоположной стороны планкой
29, через которую проходит шток 22.
Механизм 18 обжима связан с гидроцилиндрами 30, которые служат для отвода механизма обжима при смене зажимных губок, ремонте ит.д. отупора 31, Механизм 18 обжима контактирует с клиньями 32, связанными с гидроцилиндрами 33 и обеспечивающими стопорение механизма в рабочем положении.
Механизм 34 обжима заготовки выполнен аналогично механизму 18 обжима трубы и закреплен жестко к полому рычагу 35 со стороны места излома, К корпусу 24 механизма 34 обжима снизу закреплена рама 36 с бортами, в которую завулканиэирована упругая подушка 37 с обращенной к низу горизонтальной плоскостью 38. В плоскости 38 выполнены гнезда-полусферы 39, в которые посажены стальные шары 40.
Шары 40, примерно, до половины диаметра сидят в верхних гнездах 39, а нижней частью размещают в таких же гнездах 41, выполненных в нижней упругой подушке 42, которая через раму 43 закреплена на гидроцилиндре 44. С помощью гидроцилиндра 44 происходит замыкание плоскостей 38 на шарах 40, что обеспечивает в этом положении соосность зажимных губок 19 обоих механизмов обжима. Соосность необходима при очередном осевом перемещении трубы, когда открыты зажимные губки. Опускание нижней подушки 42 и разъединение при этом подушек 37 и 42 обеспечивает свободу движения механизма 34 обжима при цикличном перемещении его по окружности и создании при этом силовой энакопеременной нагрузки в сечении лома, необходимой для отлома заготовки.
Шары 40 при смыкании подушек 37 и 42 обеспечивают центрацию зажимных губок
19 относительно оси трубы.
В полом рычаге 35 со стороны торца, противоположного месту излома, соосно с ломаемой трубой и зажимными губками 19, выполнено цилиндрическое отверстие 45, в котором подвижно в осевом направлении размещена колонна 46. Выходной конец колонны 46 закреплен в шаровом вращающемся шарнире 47, размещенном в ползуне
48, установленном на направляющих 49, с возможностью перемещения и связан с силовыми гидроцилиндрами 50. Шаровой шарнир 47, ползун 48 и направляющие 49 размещены в маховике 51, который через полый вал 52, установленный на подшипниках 53 и 54, через клиномеренную передачу
55 соединен с электродвигателем 56, Гидроцилиндры 50 связаны с управляющей аппаратурой и гидростанцией каналами 57 в полом вале 52 и вертлюгом 58.
Направляющие 49 расположены в маховике
51 так, что при перемещении ползуна 48 по направляющим 49 ось шарнира 47 всегда перемещается в плоскости, проходящей через центр вращения маховика 51..0сь полого вала 52 установлена соосно с колонной
46, зажимными губками обоих обжимных
1660868
10
20
35
55 механизмов 18 и 34. Таким образом, при центральном расположении ползуна 48 и расположенного в нем шарнира 47 механизм 34 обжима не совершает циклично-последовательного перемещения относительно точки пересечения оси трубы и плоскости лома при вращении маховика и поэтому не создает знакопеременных напряжений в сечении лома трубы. Но так только полэун 48 и сидящий в нем шарнир
47, на который через колонну 46 опирается полый вал 35, под действием гидроцилиндров 59 начнет отходить от центра вращения маховика 51, механизм 34 обжима при сжатых на заготовке губках начнет перемещаться на величину деформации трубы в сечении лома и создавать в трубе в месте надреза знакопеременные напряжения, которые увеличиваются с ростом величины отклонения центра шарнира 47 от центра вращения маховика 51.
Скорость увеличения отклонения и следовательно энакопеременных напряжений регулируется встроенным в гидросистему дросселем, за счет чего можно подобрать такой закон нарастания напряжений в функции времени, при котором трубная заготовка будет отделяться без смятия стенок трубы. Можно с помощью встраивания в системууправления реле времени, работать некоторое время с малым отклонением, разогревая поперечное сечение трубы в месте излома до температуры, исключающей появление трещин в легированных сталях; В этом случае изгибающий момент в сечении лома создает упругую деформацию с незначительной долей остаточной. По истечении некоторого времени, по команде от реле времени, отклонение центра нолэуна 48 от оси вращения маховика 51 увеличивается и заготовка отламывается. Возможность работы с разными скоростями нарастания напряжений .создает условия ломки толстостенных и тонкостенных труб из разных марок сталей, что значительно расширяет технологические воэможности предлагаемой установки.
Большая скорость перемещения энакопеременной нагрузки (маховик вращается со скоростью 50 об/мин) определяет большое число циклов нагружения — до 10 в секунду эа время лома, обеспечивает большую производительность. Повышение качества в смысле исключения деформации стенок и прямолинейности торцов заготовки также обеспечивается за счет циклично последовательного перемещения по окружности силовой знакопеременной нагрузки и выбранной скорости нарастания отклонения центра ползуна от центра вращения маховика и, следовательно, скорости нарастания напряжений в месте излома.
Кроме того, прямолинейность торцов отломанной заготовки обеспечивается созданием хрупкогЬ состояния в сечении лома трубы, значительными усилиями обжатия трубы и отламываемой заготовки эажимными губками. Например, для трубы диаметром 219 мм и толщиной стенки 45 — 50 мм это усилие достигает. 600 т.
Маховик — аккумулятор энергии позволяет значительно экономить электроэнергию. в период перезарядки он восстанавливает первоначальное число оборотов.
В полом рычаге 35 снизу сразу после механизмов обжима выполнено окно 59, через которое отломанные заготовки проваливаются и попадают на склиз 60 и далее в тару.
Установка работает следующим образом.
На накопителе 1 в один ряд укладывают предварительно надрезанные по всей длине трубы 61, подлежащие разделению на заготовки 62. Глубина кругового надреза, зависимая от способа нанесения надреза, определяется производительностью и стоимостью, Если надрез произвести резцом, то чем меньше глубина, тем быстрее и дешевле производится надрез. Но. меньше требуемой глубины надрезать нельзя. Если использовать локальный нагрев трубы ТВЧ и надрез производить гладкими дисками, которые обкатывают трубу в месте нагрева, то выгодно надрезать трубу на глубину магнит ного проникновения токов высокой частоты, т.е. на глубину прогрева трубы электромагнитным полем. При частоте 1000 Гц эта глубина равна 15 мм. Следовательно, и круговой надрез выгодно производить на эту глубину, так как время продавливания дисками нагретой трубы составляет несколько секунд, Такой способ надреза выгоден еще и тем, что он безотходен, и в сочетании с дальнейшей ломкой весь процесс разделения трубы на заготовки является чисто безотходным.
Трубы 6 передаются на ролики 3 посредством механизмов 4 поштучной выдачи. Механизм 6 осевой подачи, передвигаясь вдоль оси трубы 61 по рельсам 5, входит раэжимным патроном 14 внутрь трубы 61 и подает ее в механизм 18 обжима трубы и далее в механизм 34 обжима заготовки так, чтобы надрез располагался симметрично относительно обращенных друг к другу торцов зажимных губок обоих механизмов. Зажимные губки 19 обоих ме1660868
Фиг. t ханиэмов 18 и 34 зажимает соответственно трубу 61 и отделяемую заготовку 62 с помощью гидроцилиндров 21 и дожимаются штоком 22. Затем, по команде оператора, гидроцилиндр 44 опускается, а гидроцилин- 5 дры 50 начинают отводить ползун 48 от центра вращения маховика 51, По мере отвода ползуна 48 от центра вращения маховика 51 нарастает величина энакопеременных напряжений в сечении лома трубы, которые 10 циклично-последовательно перемещаются по окружности в плоскости лома и отламывают заготовку от трубы вследствие зарождения в надрезе-концентраторе напряжений микротрещины, которая, раз- 15 виваясь, увеличивается и в конце концов отделяет заготовку. . При опускании гидроцилиндра 44 упру-гие подушки 37 и 42 разъединяются и обеспечивают беспрепятственное перемещение 20 рычага 35. После отлома очередной заготовки ползун 48 возвращается в центр вращен ия маховика 51,. гидро цил и ндр 44. поднимается, подушки замыкаются на центрирующих шарах 40, механизм 34 обжима 25 центрируется относительно механизма 18 обжима. Зажимные губки обоих механизмов обжима раскрываются и механизм 6 осевой подачи перемещает трубу вправо на один шаг. При этом отделенная заготовка 30 вываливается сквозь окно 59, попадает на склиз 60 и далее в тару. Затем цикл повторяется.
Формула изобретения
Установка для ломки труб, содержащая основание, механизм подачи трубы, механизм зажима трубы, механизм зажима отделяемой заготовки и механизм разделения трубы, включающий маховик с приводом его вращения, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения производительности, механизм зажима трубы установлен на основании с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи трубы и снабжен приводом этого перемещения с запорными клиньями, а механизм разделения трубы выполнен в виде полого рычага, один конец которого связан с механизмом зажима отделяемой заготовки, упругой подушки, установленной на ос-. новании с возможностью взаимодействия с полым рычагом, колонны, установленной в полости полого рычага на его свободном конце с возможностью осевого перемещения, шарового шарнира, связанного с колонной и установленного в маховике с возможностью радиального перемещения, при этом упругая подушка выполнена в виде элементов, один из которых жестко закреплен на механизме зажима заготовки, а другой — на основании с возможностью вертикального перемещения, и фиксирующих шаров, размещенных между упругими элементами в выполненных в них выемках.
1660868
1660868
Составитель Ю. Филимонов
Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая
Редактор В. Данко
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2080 Тираж 479 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
