Способ обработки внутренних сварных швов на трубах и фрезерный станок для его осуществления

 

Использование: в металлургической промышленности при изготовлении нефте-и газопроводных труб различного диаметра. Сущность изобретения заключается в том, что переналадку станка для обработки сварных швов 21 на трубах 22 различного диаметра осуществляют путем поворота фрезерной головки 24 относительно круговых направляющих 19, 20, каждая из которых образована другой окружности, центр которой находится в точке О пересечения оси сварного шва 21 трубы 22 и вершины режущей кромки ножей фрезы 23, что обеспечивает возможность установки труб различных диаметров на постоянной высоте относительно станка. Таким образом, в станке регулирование положения обрабатываемой трубы 22 по высоте осуществляется однократно. 2 с.п.ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sum В 23 С 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК01ЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4725988/08; 4725881/08 (22) 07.08.89 (46) 07.05.92 Бюл. ¹ 17 (71) Минское станкостроительное производственное объединение им. Октябрьской революции (72) В.Г,Темкин, М.Е.Рабинович, В.И.Корчагин и Г.П.Бучацкий (53) 621.914.7: 621.791.015 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 610617, кл. В 23 С 3/12, 1978. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ BHYTPEHHNX

СВАРНЫХ ШВОВ НА ТРУБАХ И ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОКДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: в металлургической промышленности при изготовлении нефте-и газопроводных труб различного диаметра. АХ 1731464 А1

Сущность изобретения заключается в том, что переналадку станка для обработки сварных швов 21 на трубах 22 различного диаметра осуществляют путем поворота фрезерной головки 24 относительно круговых направляющих 19, 20, каждая из которых образована другой окружности, центр которой находится в точке О пересечения оси сварного шва 21 трубы 22 и вершины режущей кромки ножей фрезы 23, что обеспечивает возможность установки труб различных диаметров на постоянной высоте относительно станка. Таким образом, в станке регулирование положения обрабатываемой трубы 22 по высоте осуществляется однократно. 2 с.п.ф-лы, 8 ил.

1731464

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлургической промышленности при изготовлении нефте- и газопроводных труб большого диаметра.

Целью изобретения является повышение производительности обработки за счет исключения операции регулирования по высоте обрабатываемых труб различных диаметров, а также расширение технологических воэможностей станка за счет расширения диапазона диаметров обрабатываемых труб, Согласно способу обработки внутренних сварных швов на трубах различного диаметра изменяют угол наклона фрезы к оси трубы в плоскости, параллельной оси трубы и проходящей через ось сварного шва, наклон фрезы осуществляют относительно оси, проходящей через точку пересечения оси сварного шва и вершины режущей кромки ножей фрезы, причем угол наклона торца фрезы относительно поверхности шва определяют по следующей зависимости;

D üî а = arcsin

0тр где а — угол наклона торца фрезы относительно сварного шва;

Офр — диаметр фрезы;

DT — внутренний диаметр трубы, При осуществлении способа для обработки сварных швов в трубах различных диаметров поворот фрезерной головки осуществляется относительно оси О, проходящей через вершину режущей кромки ножей фрезы в месте ее пересечения с вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения фрезы. Благодаря этому при различных углах и наклона фрезы, определяемых заданным диаметром обрабатываемой трубы, положение вершины режущей кромки ножей фрезы остается неизменным. Поэтому при обработке на предлагаемом фрезерном станке труб разного диаметра расстояние от его основания (фундамента) до.образующей внутренней поверхности трубы, проходящей через ось симметрии сварного шва, является постоянной величиной, На фиг, 1 и 2 изображен фрезерный станок, продольный разрез; на фиг, 3 — сечение А-А на фиг. 1 и 2; на фиг..4 — вид Б на фиг. 3; на фиг, 5 — положение наклонной торцовой фрезы и обрабатываемой трубы малого диаметра, продольный разрез; на фиг, 6 — то же, поперечный разрез; на фиг, 7 — положение наклонной торцевой фрезы и обрабатываемой трубы большого диаметра, продольный разрез; на фиг. 8 — то же, поперечный разрез, Ка станине 1, закрепленной на фунда5 менте, неподвижно смонтирован гидроцилиндр 2, а на направляющих станины установлена каретка 3, шток 4 гидроцилиндра жестко связан с кареткой. К верхней плоскости каретки прикреплено основание

10 5, в расточке которого смонтирована ось 6, На этой оси шарнирно закреплены кронштейны 7 и 8 и пневмоцилиндр 9, на штоке 10 которого установлены рычаги 11 и 12, вторым концом закрепленные на кронштейнах

15 7и8.

Пневмоцилиндр 9 связан с осью 6 с возможностью осевого перемещения и фиксации посредством закрепленного на оси 6 редуктора 13, вала 14, конической зубчатой

20 передачи 15, ходового винта 16 и гайки 17, жестко связанной с корпусом пневмоцилиндра 9. Вал 14 с ведущей шестерней передачи 15 размещены внутри оси 6 соосно последней.

25 На плоскости кронштейна 7 закреплена стойка 18. На стойке выполнены круговые концентричные направляющие 19 и 20, каждая из которых образована дугой окружности, центр которой находится в точке О

30 пересечения оси обрабатываемого сварного шва 21 трубы 22 и вершины режущей кромки ножей торцовой фрезы 23, установленной в шпинделе фрезерной головки 24, Фрезерная головка установлена на направ35 ляющих 19 и 20 стойки 18 на роликах 25 и 26 с возможностью установочного перемещения и фиксации, например, посредством установленных в круговых Т-образных пазах

27 стойки болтов 28 и гаек 29, Ролики 25

40 подпружинены относительно фрезерной головки в направлении к направляющим 19 пружинами 30.

Перемещение фрезерной головки относительно направляющих стойки осуществ45 ляется с помощью закрепленного на стойке редуктора 31 и зубчатого сектора 32, закрепленного на головке (фиг. 4). На редукторе выполнена отсчетная стрелка, а на зубчатом секторе — мерные риски, имеющие

50 цифровые обозначения (не показаны), соответствующие углу поворота головки и закрепленной на ней фрезы относительно образующей обрабатываемой трубы. На стойке установлена табличка (не показана)

55 соответствия углов поворота фрезы диаметрам обрабатываемых труб. На переднем торце фрезерной головки шарнирно закреплен рычаг 33 с двумя копирными роликами

34, опирающимися на внутреннюю поверхность трубы 22 по обе стороны от обрабаты1731464 ваемого шва 21. Поворот рычага с копирными роликами обеспечивается с помощью пневмоцилиндра 35, корпус которого шарнирно связан с фрезерной головкой 24, а шток 36 — с рычагом 33. 5

На кронштейне 8 смонтировано поддерживающее устройство в виде установленных на ползушке 37 поджимных роликов

38, взаимодействующих с наружной поверхностью трубы. Положение ползушки на- 10 страивается по лимбу посредством ходового винта (не показаны) в зависимости от толщины стенки обрабатываемой трубы.

На кронштейне 8 смонтированы также конечные выключатели (не показаны), распо- 15 ложенные друг от друга на расстоянии, соответствующем длине обработки шва.

Привод шпинделя фрезерной головки осуществляется от электродвигателя 39, Направляющие станины закрыты телескопиче- 20 ской защитой 40. Управление станком осуществляется с помощью пульта управления (не показан).

Обработка сварных швов с помощью предложенного станка производится на ме- 25 таллургических заводах в нефтегазопроводных трубах широкого диапазона диаметров для возможности их экспандирования на гидравлических прессах или установки центраторов при сварке труб в полевых услови- 30 ях.

Установка трубы в позицию обработки, ее загрузка и выгрузка осуществляются вспомогательными цеховыми автоматизированными механизмами. 35

Способ осуществляют следующим образом.

B исходном положении каретка 3 находится в крайнем левом положении, верхний

7 и нижний 8 кронштейны разведены. С 40 помощью вспомогательных цеховых механизмов трубу устанавливают в позицию обработки, совмещая ось сварного шва с вертикальной плоскостью, проходящей через ось фрезы (фиг. 6 и 8). 45

Для обработки сварного шва в трубе большего диаметра фрезерную головку 24 расфиксируют, ослабляя гайки 29, и с помощью редуктора 31 поворачивают ее отно- 50 сительно круговых направляющих 19 и 20 стойки 18 на роликах 25 и 26, уменьшая тем самым угол а наклона торца фрезы 23 относительно образующей трубы 22, проходящей через ось сварного шва, до совпадения 55 радиуса кривизны эллиптического сечения лезвия фрезы с радиусом внутренней поверхности трубы (фиг. 8). При этом угол а наклона торца фрезы относительно образующей трубы (фиг. 7) определяют по следующей зависимости:

Déï а = arcsln

Dòð где а — угол наклона торца фреэы относительно образующей трубы, проходящей через ось сварного шва;

Офр — диаметр фрезы;

Отр — внутренний диаметр трубы.

Для облегчения операции переналадки станка для обработки сварных швов на трубах стандартных диаметров угол а наклона торца фрезы 23 определяют по специальной табличке соответствия углов наклона фрезы диаметрам обрабатываемых труб, а фрезерную головку 24 поворачивают относительно круговых направляющих 19 и 20 стойки 18 до совмещения отсчетной стрелки, выполненной на редукторе 31, с соответствующей мерной риской, выполненной на зубчатом секторе 32.

При этом благодаря тому, что круговые направляющие 19 и 20 образованы дугами окружностей, центр которых находится в точке О пересечения оси сварного шва трубы и вершины режущей кромки ножей фреэы, поворот последней осуществляется относительно указанной точки О (фиг. 1, 5 и

8), т.е. без изменения расположения лезвия фрезы по высоте, что исключает необходимость регулирования положения обрабатываемой трубы по высоте, снижая трудоемкость переналадки и, соответственно, повышая производительность обработки.

После установки фрезы в необходимое угловое положение фрезерную головку фиксируют, зажимая гайки 29, а копирные 34 и поджимные 38 ролики устанавливают в заданное положение, настраивая станок на необходимую глубину фрезерования и толщину стенки обрабатываемой трубы.

На пульте управления нажимается кнопка "Автоматический режим", каретка на ускоренном ходу перемещается к трубке 22 до тех пор, пока конечный выключатель, установленный на кронштейне 8, не встретится с торцом трубы. По полученной команде воздух поступает в бесштоковую полость пневмоцилиндра 9. Перемещаясь,.шток 10 цилиндра через рычажную систему 11 и 12„ верхний 7 и нижний 8 кронштейны, верхние копирные ролики 34 и нижние поджимные ролики 38 зажимает стенку обрабатываемой трубы 22. От конечного выключателя одновременно подается команда на вращение шпинделя фрезерной головки 24 и на пере1731464 ключение перемещения каретки 3 с ускоренн енного хода на рабочую подачу. Каретка перемещается на рабочей подаче до тех пор, пока с торцом трубы не встретится второй к ой конечный выключатель. По его команде верхний и нижний кронштейны разжимаются, освобождая стенку трубы, выключается вращение шпинделя, и каретка на ускоренном ходу возвращается в исходное положение, Обработанную трубу выгружают, новая поступает на обработку, цикл повторяется.

Формула изобретения

1. Способ обработки внутренних сварных швов на трубах, при котором изменяют угол наклона фрезы к оси трубы в плоскости, параллельной оси трубы и проходящей через ось сварного шва, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности, наклон фрезы осуществляют относительно оси, проходящей через точку пересечения оси сварного шва и вершины режущей кромки ножей фрезы, причем угол а наклона торца фрезы относительно поверхности шва определяют по следующей зависимости; где Эфр — диаметр фрезы;

DTð — внутренний диаметр трубы

2. Фрезерный станок для обработки внутренних сварных швов на трубах, содержащий установленную на станине каретку, 5 на которой закреплена ось с установленными на ней с возможностью качания кронштейнами и силовым цилиндром с рычажной системой, причем один из кронштейнов несет фрезерную головку с копирными роли10 ками, а другой — поддерживающее устройство, и оба кронштейна связаны со штоком силового цилиндра с помощью рычажной системы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических

15 возможностей за счет расширения диапазона диаметров обрабатываемых труб, станок снабжен стойкой, закрепленной на кронштейне, несущем фрезерную головку, при этом на стойке выполнены круговые направляющие, 20 образованные дугой окружности, а на фрезерной головке выполнены ответные круговые направляющие, сопряженные с направляющими стойки, причем фрезерная головка установлена на направляющих

25 стойки с возможностью установочного перемещения и фиксации, при этом силовой цилиндр установлен на оси с возможностью установочного осевого перемещения и фиксации, а копирные ролики кинематически

30 связаны с введенным в устройство дополнительным силовым цилиндром, установленным на фрезерной головке.

1731464

31

28 29 г

15 б

1731464

Составитель М.Классиди

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор B.Ïåòðàø

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1540 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5