Устройство для очистки наружной поверхности длинномерных изделий

 

Изобретение относится к устройствам для очистки наружной поверхности длинномерных изделий. Целою изобретения является расширение технологических возможностей, повышение качества очистки и срока службы очистных элементов. Устройство содержит станину с размещенными на ней с возможностью очищаемого изделия очистными инструментами с приводом их вращения и прижима к очищаемой поверхности. Оно имеет силовые цилиндры по числу очистных инструментов, штоки которых соединены со свободными концами двуплечих рычагов, а каждый очистной инструмент имеет упругое основание, взаимодействующее с очистными элементами этих инструментов, со средством регулирования его жесткости ч копирный ролик, установленный на оси каждого очистного инструмента. 5 ип. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (л)з В 08 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627149/12 (22) 27.12.88 (46}30,08.92. Бюл, N 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (72) А,А.Шавин, В.Ф.Макалов и М.Ф.Доронин (56) Авторское свидетельство СССР

М 10005957, кл, В 08 В 9/02, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НАРУжHGÉ ПОВЕРХНОСТИ ДЛИННОМЕРНЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для очистн:и наруж . ой поверхности длини. мерных изделий. Целью изобретения является расшиИзобретение относится к устройствам для очистки наружной поверхности длинномерных изделий, преимущественно труб, от ржавчины, окалины, минеральных загрязнений, старых покрытий.

Известно устройство для очистки наружной поверхности длинномерных изделий, включают:,ее станину, установленный в ней ротор, очистные головки и приводы их вращения, смонтированные на подвижных в радиальном направлении рамках, закрепленных на роторе, и размещенный на станине механизм прижима очистных головок к поверхности очищаемого изделия, Недостатками данного технического ре шения является пониженная производительность в силу небольших скоростей вращения очистного инструмента и выпол- нение средства прижима нерегулируемым . по величине силы прижима, что приводит к,,5U „„1757765 А1 рение технологических возможностей, повышение качества очистки и срока службы очистных элементов. Устройство содержит станину с размещенными на ней с возможностью очищаемого иэделия очистными инструментами с приводом их вращения и прижима к очищаемой поверхности, Оно имеет силовые цилиндры почйслу очистных инструментов, штоки которых соединены со свободными концами двуплечих рычагов, а каждый очистной инструмент имеет упругое основание, взаимодействующее с очистными элементами этих инструментов, со средством регулирования его жесткости и копирный ролик, установленный на оси каждого очистного инструмента, 5 ил, 1 табл. снижению качества очистки и повышенному износу очистных элементов. . Известно устройство для очистки наружной поверхности длинномерных изделий, включающее те же признаки.. что и вышеописанное, исключая механизм прижима. Устройство обладает повышенной производительностью за счет высоких скоростей вращения инструмента, однако отсутствие устройства прижима инструмента и его высокие скорости вращения позволяют удалить лишь мелкодисперсную пыль и не могут снять слой ржавчины или окалины, что не может гарантировать качества очистки.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату являегся устрэйство для очистки наружной поверхности длннномерных изделий, содержащее станину. установ1757765

10 очистных элементов

55 ленные на ней очистные инструменты, смонтированные на двуплечих рычагах, с приводом вращения, расположенные по окружности с возможностью охвата очищаемого изделия и имеющие средство прижима их к очищаемой поверхности, Недостатками указанного устройства является" невозможность проведения корректировки процесса очистки, не останавливая машину, например, при изменении кривиэнй очищаемой поверхности, и-отсутствие средств, способствующих увеличению стойкости очистного инструмента, отсутствие устройства компенсации износа

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения очистки поверхностей разной кривизны, повышения качества очистки и срока службы очистных инструментов

Поставленная цель достигается тем, что устройства; содержащее станину, установленные на ней очистные инструмейты, Смонтйрбванййе йа двуплечих рычагах, с приводом вращения, расположенные по окружности с возможностью охвата очищаемо го изДелия и им-еющие средств о их к счищаемой поверхности, в отличие от протот ипа, имеет с ил ов ые цилиндры по числу очистных инструментов, шток каждого из которых шарнирно связан со свободным койцом соответствующега двуплечего рычага, а каждый очистной инструмент имеет упругое основание, взаимодействующее с очистными элементами этих очистных инструментов, со средством регулирования жесткости инструмента и копирный ролик, установленный на оси последнего.

В таблице приводятся результаты исследований.

Из таблицы следует, что стойкость очистных элементов повышается скачкообразно в 1.6 раза (с 1,1 до 1,6), что является неожиданным результатом взаимодействия совокупности отличительных признаков, Получение сверхсуммарного эффекта свидетельствует о соответствии технического

" решения критерию существенные отличия, Устройство для очистки наружной поверхности длинномерных изделий, в котором ис-. пользовано предлагаемое техническое решение, позволяет повысить производительность по сравнению с устройством, выполненным на основе прототипа, в 1,2 раза, качество очистки — e 1.5 раза, и снизить износ очистных элементов (повысить стойкость) - не менее чем в 1,8 раза в условиях подачи на очистку изделий разной кривизны. Следовательно, заявленное техническое решение обеспечивает получение положительного эффекта.

На фиг.1 приведено устройство для очистки наружной поверхности длинномерных изделий, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг,3 — пневмокинематическая схема устройства; на фиг.4 — схема действующих сил прижатия очистного инструмента к поверхности, на фиг.5 — схема действия сил резания на очистные элементы инструмента, Устройство для очистки наружной поверхности длинномерных изделий состоит из станины 1, содержащей два пустотельных кольца, концентрично расположенных относительно обрабатываемых изделий 2 и соединенных друг с другом продольными связями 3, шарнирно закрепленных между колец рамок 4, причем на параллельной стороне шарнира установлены очистные инструменты 5 и приводы их вращения 6 — фиг.

1, 2, 3. . На шарнирном конце рамки жестко закреплен к ней рычаг 7, образующий с рамкой двухплечий рычаг, на свободном конце котораго шарнирно"закреплен шток пневмоцилиндра 8. На оси очистного инструмента 5 перпендикулярно к ней и нормально к очищаемой поверхности установлены подпружиненные самоустанавливающиеся относительно движущегося изделия копирные ролики 9 (на фиг.2. 4 повернуты), находящиеся в постоянном контакте с очигцаемой поверхностьio изделия 2 и обкатывающие профиль поверхности. Устройство включает общий привод 10 вращения очистных ийструментов, Очйстнйе инструменты со стороны привода соединены гибкими рукавами

11 с внутренней полостью колец станины 1, Полости станины заполнены сжатым воздухом, Устройство включает регулируемые упоры 12, определяющие граничные условия движения рамок4.гайки 13, регулирующие величину перекрытия д, дроссели 14, регулирующие величину давления воздуха в полостях очистных инструментов и пневмоцилиндрах, пневмораспределители 15, обеспечивающие одновременное срабатывание пневмоцилиндров 8.

Устройство работает следующим образом.

Производится предварительная настройка устройства в соответствии со схемой действующих сил прижатия очистных инструментов к поверхности, фиг.4, 5. С помощью редуктора 14 подается давление P в камеру очистных инструментов. Величина давления в конкретном примере соответствует нижнему пределу, укаэанному в характеристике очистного инструмента Р1 = 0,02

МПа, Гайками 13 копировального ролика 9

1757765 настраивается величина перекрытия д путем измерения радиуса Р и h. Величина д устанавливается в зависимости от состо-яния очистных элементов очистных инструментов. Для новых — д = 1 + 2 мм, для 5 бывших в эксплуатации — д = 2 + 4 мм { уточняется опытным путем). Данная настройка копирнога ролика в сочетании с давлением определяют в конце концов. силу резания (скабления) B. 10

Затем, через плечи 1и 6 фиг. 4, путем подачи давления в цилиндр 8 рассчитывается сила "К" прижатия ролика к поверхности изделия 2, Например, для обработки изделия 2, диаметром 530 мм, новыми очистны- 15 ми элементами головок величина подаваемого давления в цилиндры 8 составляет Рр =0,05 МПа, С ростом степени износа элементов Р1 и Рр пропорционально увеличиваются, 20

Длинномерное изделие укладывают на ролики блока перемещения и по винту, вдоль оси, перемещают через устройство.

Включают привод 10 вращения очистных инструментов 5, и путем подачи давления Р2 25 в цилиндры 8 опускают инструменты 5 на движугцуюся очищаемую поверхность да контакта копировального ролика 9 с поверхностью, Вращаясь, очистные инструменты

5 своими очистными элементами начинают 30 скоблить поверхность. При этом væäó нормалью и осью очистнь1х элементов образуется угол а (фиг.5) Величина угла Q зависит от установленной величины перекрытия д, давления Р1 в камере головок и 35 силы К в точке контакта ролика 9 с поверхностью 2. Оптимальный режим очистки устанавливается при соблюдении неравенства

П 40

К > „В, 1. где К вЂ” сила давления копиравалг наго ролика на поверхность;

 — сила резания на вершине одного 45 очистного элемента;

n — количество очистных элементов ад навременнс участвующих в процессе.

По мере износа вершин очистных элементов инструментов 5, угол а уменьшается и при определенных условиях становится равным нулю. Процесс очистки прекращается, так как д — тоже становится равным нулю. Для восстановления режима очистки необходима уменьшить величину h, абра овав таким образом перекрытие д . Данная операция производится путем затяжки гаек

13 копировального ролика 9 и изменения давления Р1 в сторону увеличения. В этом случае процесс очистки "восстанавливается и идет до следующей падналадки перекрытия д . Данный процесс продолжает я да тех пор, пока стержневой участок очистно"o элемента не износится до 807ь своей дл; ны.

Изменение направления вращения за счет реверса привода очистных головок и изделия позволяют симметрично изнашивать стержневую часть элемента.

Формула изобретения устройства для очистки наружной поверхности длинномерных изделий, содержащее станину, установленные на ней очистные инструменты, смонтированные на двуплечих рычагах, с приводам вращения, расположенные йо окружности с возможностью охвата ачищаемого изделия и имеющие "ð,åäñòâî прижима их к очищаемай поверхности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целыа расширения технологических вазможностей путем обеспечения очистки поверхностей разной кривизны, повышения качества очистки и срока службы очистных инструментов, оно имеет силовые цилиндры по числу очистных инструментов, шток каждого из которых шарнирно связан со свободным концам соответствующего двуплечега рычага, а каждый очистной инструмент имеет упругое основание. взаимодействующее с очистными элементами этих очистных инструментов, со средством регулирования жесткости инструмента и копирный ролик, установленный на аси паследнега.

Показатели икОсть очист ментов в осло одачи на очи лий Разной

ы изводительн (а) ество очистк

1757765

17577б5

Составитель А,Шавин

Техред M,Mîðãåíòàë

Редактор Н.Коляда

Корректор H.Êåøåëÿ

Заказ 2957 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР

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

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