Устройство для дорнования отверстия трубы

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19 (И) щ) В 24 В 39/02 В 23 D 43/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОММ СВМДВТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4781371/27 (22) 10.01.90 (46) 23.01.92. Бюл. М 3 (71) Проектно-конструкторский технологический институт Всесоюзного промышленного объединения Союзуглемаша (72) Е.А.Кушманов, Л,Е.Кушманова и В.А.Сажко (53) 621.923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1638000, кл. В 24 В 39/02, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОРНОВАНИЯ ОТВЕРСТИЯ ТРУБЫ (57) Изобретение относится к машино.строению, в частности к комбинированной обработке криволинейных отверстий протягиванием и дорнованием. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет упрощения привода перемецения. Цель pocтигается тем> что устройство, содержацее пресс с закрепленным на нем комбинированным дорнируюцим инструментом в виде пружинной полой державки, стружколомающего, режущего и деформирующего элементов, установленного внутри державки гибкого вала с закрепленным на конце полировальным кругом, а также привод перемещения инстручента с двумя

Изобретение относится к металло" обработке комбинированным дорнирующим инструментом деталей трубных заготовок с отверстиями сложной криво2 поддерживающими роликами и приспособление для закрепления трубы снабжено подшипником качения, установленным в торце пружинной державки с возможностью контакта с гибким валом, и стопорным кольцом, закрепленным на валу с возможностью взаимодействия с подшипником. Привод перемещения выполнен в виде упругой конической раэрезкой втулки с лепестками и плечами для захвата инструмента, внутри которой размещен гидроцилиндр со штоком и конической направляющей с пазами в виде ласточкина хвоста. Высокоскоростная поверхность лепестков разрезной втулки выполнена с конфигурацией, состветствуюцей паэам конической направляющей, расположенной с воэможностью контакта с лепестками, при этом в госледних выполнены окна для размещения роликов. Электродвигатель и ролики равномерно размещены на на" рукной поверхности лепестков втулки.

При обработке лепестки разрезной втулки одновременно выполняют, функции захвата державки с помощью встроенного гидропривода и гарантированного поджима поддерживающих роликов к гибкому валу. От электродвигателя осуществляется привод вращения гибкого вала с полировальным кругом. 4 ил. линейной или прямолинейной формы q одновременной обработкой резанием, пластическим деформированием и полированием.

1706847

Недостатком этого устройства является невысокая нарсжность и фактическое отсутствие известных в технике приводных усTpol>cT El > >«l одных для 50 обеспечения нормальной, высокопроизВодительной н >«ape> >«c>.l работь> комбинированного дор ирующего инструмента и, в частности, д««я высокоскоростного привода вращения г «бкого вала с полировальным кругом, Цель изобрете>«ил — >«> >ь>шение надежности уст .. ст -1 эа с ет упрощения привода >1F -. «.-. >з>ч л.

Известно устройство для калибровки и правки трубопроводов, состоящее из деформирующего элемента, троса, приводного механизма, гибкой оболоч5 ки и пружины.

Недостаток устройства - невозможность одновременной обработки резанием, пластическим деформированием и полированием деталей со сквозными отверстиями вследствие отсутствия специального привода, осуществляющего одновременно поступательное и вращательное движения.

Известно устройство для рорно- вания отверстия трубной заготовки, состоящее иэ приспособления для установки и закрепления заготовки, дорнирующего инструмента и привода его поступательного перемещения. Недоста". ток устройства тот же, что и у предыдущего.

Известное устройство для раздачи труб, содержащее прессовое оборудование с механизмом перемещения дорни 25 рующего инструмента и приспособление для крепления деталей (труб), имеет те же недостатки, что и предыдущие.

Известно также устройство для дорнования отверстий труб, содержащее 30 .пресс с механизмом привода, базируюI щим элементом и узлом управления, в котором державка дорна выполнена в виде пружинящей трубки с пластиковым защитным рукавом. Недостаток устрой35 ства тот же, что и у предыдущих.

Известен комбинированный дорнирующий инструмент, содержащий гибкую державку с закрепленными нэ ней сФерическим деформирующим элементом,струж- 40 коломающим элементом, чащеобразмым резцом, поли ров а л ь нь м кр у го;л, г иб к ил« защитным рукавом, пружину сжатия, а также приводное устройство с роликами для его перемещения. . 45

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для дорнования отверстия трубы, содержащее пресс с закрепленным на нем комбинированным дорнирующим инструментом в виде пружинной полой державки, стружколомающего, режущего и деформирующего элементов, установленного внутри державки гибкого вала с закрепленным на конце полировальным кругом, а также привод перемещения инструмента с двумя поддерживающими роликами и приспособление для закрепления трубы дополнительно снабжено подшипником качения, установленным в торце пружинной державки с возможностью контакта с гибким валом, и стопорным кольцом, закрепленным на упомянутом валу с возможностью взаимодействия с подшипником. Привод перемещения инструмента выполнен в виде упругой конической разрезной втулки с лепестками и плечами для захвата инструмента, внутри которой размещен гидроцилиндр со штоком и конической направляющей с пазами в виде ласточкина хвоста, и высокоскоростного электродвигателя с обрезиненным роликом, причем внутренняя поверхность лепестков разрезной втулки выполнена с конфигурацией, соответствующей. пазам конической направляющей, расположенной с возможностью контакта с упомянутыми лепестками, при этом в последних выполнены окна для размещения роликов, а электродвигатель и ролики равномерно размещены на наружной поверхности лепестков втулки.

На фиг 1 изображено устройство для дорнования . отверстия трубы, общий вид; нг ф,,г.2 - комбинированный дорнирующий инструмент и привод его пере" мещения; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2: на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2.

Устройство для дорнования отвер-( стия трубы состоит иэ комбинированного дорнирующего инструмента 8> привода вращения полировального круга инструмента Г, Приспособления для крепления трубной заготовки Д, которые устанавливаются и закрепляются на прессе Е.

Комбинированный дорнирующий инструмент 8 состоит иэ державки 1, выполненной в виде гибкой пружинящей трубки из двух частей разного диаметра. Передняя часть 2 большего диаметра имеет кольцевую канавку 3 и передней буртик 4 с фаской, контактирующие с захватным устройством 5 привода инструмента Г задняя часть 6

5 державки 1 жестко присоединена к передней части .2 после установки на задней части 6 гибкого защитного рукава 7, пружичы сжатия 8, сферического стружколомающего элемента 9, 1р чашеобразного резца 10, сферического деформирующего элемента 11, в расточку которого сзади упирается буртик

12 заднего конца части 6. В растонке буртика 12 установлен подшипник 13 качения, внутреннее кольцо которого жестко установлено на гибкий вал 14, проходящий сквозь отверстие пружинящей трубки держа вки 1, За подшипником 13 на гибком ва- 20 лу 14 жестко установлен эластичный полировальный круг 15, шайба 16 с заделкой 17 гибкого вала 14 в шайбе 16 (например, ре з ьбова я, для воз можности замены полировальных кругов). На цилиндрической поверхности передней части 2 державки установлен гибкий защитный рукав 18. В переднем торце пружинной державки установлен дополнительно подшипник 19 качения, под- 30 держивающий гибкий вал, а на гибком валу — стопорное кольцо 20. Кроме того, на фиг.1 изображены обрабатываемая деталь 21, монтажное окно 22 в детали 2 1 и снимаемая резцом стружка 23. Обрабатываемая деталь — сварной из половин корпус неполнопсворотного гидродвигателя с криволинейным отверстием для перемещения поршней, 40

Привод врацения полировального круга инструмента Г состоит иэ захватного устройства 5, выполненного в виде упругой конической разрезной втулки с плечами 24 для захвата дер- 4 жавки инструмента за буртик 4 и канавку 3. Внутри втулки 5 размещен встроенный гидроцилиндр 25, на штоке 26 которого закреплена коническая направляющая деталь 27 с тремя пазами 2о в виде ласточкина хвоста, в которые с возможностью взаимного возвратно-поступательного перемещения входят внутренние выступы 29 лепестков 30 разрезной прорезями 31 втулки 5, имеющие (выступы), выполненные с конфигурацией, соответствующей пазам 28, а на наружной поверхности втулки .акреплены высокоскоростной электродвигатель 32 с обреэичечным роликом 33 и пара г,1ддерживающих обрезиненных роликов 34 для вращения гибкого вала 14 с полировальным кругом 15, причем все ролики размещены равномерно по окружчости на лепестках 30 разрезной втулки 5, а в лепестках имеются окн рля размещения роликов 33 и 34. Втулка 5 жестко установлена в станине 35, которая с помощью быстросъемной чеки 36 крепится к обойме 37, устанавливаемой на верхней плите 38 пресса Е.

На нижней плите 39 пресса Е установлено приспособление для крепления трубной заготовки Д, которое состоит иэ двух раздвижных секций с матричными деталями (не показаны). Крепление детали 21 показано схематично, B исходном положении (фиг.1) деталь 21 устройства установлена и закреплена в приспособлении Д, которое установлено на нижней плите 39 пресса Е, отверстие детали смазано технологической смазкой, в монтажное окно 22 детали 21 введен комбинированный дорнирующий инструмент В, державка 1 которого, упираясь в правый край монтажного окна 22, находится в вертикальном, удобном для захвата положении. Привод инструмента Г с помощью чеки 36 закреплен в обойме 37, прикреппенной к вер.. ей плите 38 пресса Е. Плечи 24 для захвата державки 1 инструмента разжаты.

Устройство pat.отает следуюцим образом.

Оператор вклюлт привод верхней плиты пресса E и перемещает ее вниз до тех пор, пока плечи 24 захватного устройства не cñ .сс.тятся по высоте с кольцевой канавкой 3 державки 1 инструмента, после чего привод верхней плиты пресса выключается, После этого включается привод (гидроцилиндр 25) зажима захватного устройства 5. Поршень гидроцилиндра 25 со штоком 26 перемецаются вниз и перемещают коническую направлякщую деталь 27, в пазах 28 которой расположены выступы 29, Поверхности пазов 26 скользят по выступам 29, которые заставляют сближаться лепестки 30 к центру (за счет выполнения втулки 5 и детали 27 коническими). При движении лепестков 30 к центральной оси плечи 24 лепестков захватывают державку 1 инструмента за канавку 3 и бур50

17068 тик 4, а обрезиненные кольца 33 и 34 сжимают гибкий вал 14 с гарантированным поджимом за счет пружинящих свойств лепестков 30 втулки 5. (положе ие роликов на фиг.3 изображено пун5 ктирной линией) . После осуцествления захвата держа вки инструмента рабочая жидкость гидроцилиндра 25 отсекается (гидроцилиндр заперт).

Включается высокоскоростной электродвигатель 32, который приводит во врацение обрезиненный ролик 33, гибкий вал 14 полировального круга 15 и поддерживающие ролики 34.. После этого включается привод перемещения верх- ней плиты 38 пресса Е вверх. При движении вверх верхняя плита пресса через захватное устройство 5 перемещает комбинированный дорнирующий инстру-20 мент: передний торец державки 1 вертикально вверх, а остальную часть, режущую, дорнирующую и полирующую сначала по дуге окружности отверстия трубы 21, а при выходе из монтажного окна - вертикально вверх.

Комбинированный дорнирующий инструмент В при этом работает следующим образом.

Пружина 8 сжатия поджимает через 30 стружколомающий сферический элемент 9 чашеобразный резец 1О к сферической поверхности деформирующего элемента l l, осуществляя тем самым предваритель ную ориентацию резца 10 относительно оси отверстия обрабатываемой детали. Под воздействием тягового усилия, передаваемого гибкой державкой 1 на деформирующий элемент 11 и резец 10, последний самоустанавливается в от- 40 верстии обрабатываемой детали под воздействием сил резания и поджима со стороны деформирующего элемента 11 и срезает внутреннее усиление сварочных швов. Стружколомающий элемент 45 дробит стружку, сферический деформи-. рующий элемент 11 осуществляет пластическое деформирование, выглаживанме и упрочнение обрабатываемой поверхности, Технологическая смазка позволяет снизить усилие резания и дорнования, исключить температурные деформации и уменьшить силу трения гибких защитных рукавов о деталь, что уменьшает износ рукава и сникает необходимое тяговое усилие. Гибкие защитные рукава

7 и 18 предохраняют держаеку 1 от износа в местах контакга, т.е. способ47 ствуют повышению надежности инструмента и качества обрабатываемой поверхности. Одновременно с этим осуществляется полирование отверстия полировальным кругом 15,. который получает быстрое вращение через гибкий вал 14 от ролика 33 электродвигателя 32. Полировальный круг закреплен жестко на жестком участке заднего конца гибкого вала 14 с поддержкой на внутреннем кольце подшипника 13 качения.

Передний конец гибкого вала 14 установлен в другом подшипнике 19 качения, который позволяет уменьшить силы трения между гибким валом 14 и державкой 1, а стопорное кольцо 20 ограничивает возможное (при недостаточно плотной установке внутренних колец подшипников на гибкий вал) осевое смещение гибкого вала 14 относительно державки 1, т.е. гарантирует предотвращение несанкционированной разборки инструмента в процессе эксплуатации, хранения и транспортировки, следовательно, повышается надежность устройства. На периферию полировального круга наносится полировальная паста.

Полировальный круг 15 движется поступательно за деформирующим элементом 11, копируя его траекторию движения и одновременно вращаясь с высокой скоростью, осуцествляет полирование поверхности отверстия обрабатываемой детали до зеркального блеска. Стружка удаляется из детали с помоцью чашеобразного резца 1О. После выхода полировального круга, резца и дорна из монтажного окна детали выключается электродвигатель 32 и привод верхней плиты пресса.

Конструкция устройства позBOflRPт при необходимости производить замену резцов, полировальных кругов, деформирующих и стружколомающих элементов на инструменте. Наличие дополнительно.

ro подшипника 19 позволяет повысить надежность инструмента и, следовательно, устройства в целом, за счет уменьшения сил трения, а следовательно, перегрева и износа.

Стопорное кольцо 20 гарантирует предотвращение осевого смещения гибкого вала относительно державки инструмента, что способствует повышению надежности за счет исключения возможности несанкционированнй разборки инструмента.

1706847

Конструкция привода инструмента с захватным устройством выполнена упрощенной за счет того, что функцию поступательного перемещения инструмента выполняет пресс, и компактной

5 эа счет использования новых элементов для захвата державки инструмента и привода вращения гибкого вала с полировальным кругом ° Пружинящие лепестки 30 втулки 5 одновременно выполняют функцию захвата державки своими плечами с помощью встроенного гидропривода и гарантированный за счет упругости поджим роликов 33 и 34 к гибкому валу 14 даже при наличии износа периферии этих кругов с одновременным приводом вращения гибкого вала с полировальным кругом от электродвигателя.

Кроме того, один из лепестков 30 втулки 5 является носителем электрического привода 32 ролика 33.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность приводного устройства за счет выполнения 25 привода вращения гибкого вала с- полировальным кругом высокоскоростным.

Ьормула изобретения

Устройство для дорнования отверстия трубы, содержащее соединенный с. прессом комбинированный дорнирующий инструмент в виде пружинной полой державки, стружколомающего, режущего и деформирующего элементов, установленного внутри державки гибкого вала с закрепленным на конце полировальным кругом, а также привод перемещения инструмента с двумя поддерживающими роликами и приспособление для закрепления трубы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет упрощения привода перемещения, оно снабжено подшипником качения, установленным в торце пружинной державки с воэможностью контакта с гибким валом, и стопорным кольцом, закрепленным на упомянутом валу с возможностью взаимодействия с подшип ником, при этом привод перемещения инструмента выполнен в виде упругой конической разрезной втулки с лепестками и плечами для захвата инструмента, внутри которой размещен гидроцилиндр со штоком и конической направляющей с пазами в виде ласточкина хвоста, и высокоскоростного электродвигателя с обрезиненным роликом, причем внутренняя поверхность лепестков разрезной втулки выполнена с конфигурацией, соответствующей па конической направляющей, расположенной с возможностью контакта с упомянутыми лепестками, при этом в последних выполнены окна для размещения роликов, а электродвигатель и ролики равномерно размещены по наружной поверхности лепестков втулки.

170Ь847

Лб 25 ДУ

Составитель Е.Кушманов

Техред Jl. Îëèéíûê Корректор А. Осауленко

Редактор О.Христа

Заказ 230 Тираж Подписное

ВН1661И Государстве и го кс итета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

11 3i) 35, 31осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственн< -и. дат.74 .ий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101