Устройство для закрепления труб в трубных решетках

 

Использование: в обработке металлов давлением. Сущность изобретения: устройство включает установленное на корпусе стопорное кольцо с коническим упорным гнездом. Деформирующий элемент выполнен в виде охватывающих конус раздельных продольных упругих кольцевых секторов, кривизна которых в свободном состоянии больше кривизны конуса, которые контактируют своими торцами со стопорным кольцом . При рабочем ходе кольцевые сектора распрямляются, образуя замкнутый беззэзорный контур, раздающий трубу. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 21 0 39/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР аб 4РЙ2001

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ утопленных относительно торца решетки, экономически невыгодно.

Наиболее близким к предлагаемому по техническ и сущности является устройство для закрепления труб в трубной решетке, содержащее упругую втулку с внутренней конической поверхностью, конический шток, установленный с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью втулки, и ограничительные кольцевые упоры, причем втулка выполнена в виде дорна, на наружной поверхности которого выполнен один разрез по образующей и кольцевой паз, в котором ус-ановлено разрезное упругое кольцо, а кольцевые упоры выполнены на внутренней поверхности дорна.

Данное устройство позволяет обрабатывать трубы, установленные в любом положении относительно торца трубной решетки, а конструкция его просга и экономична. Наиболее существенным недостатком данного устройства является получение недостаточно качественного соединения трубы с решеткой в случае повышенных требований по герметичности соединения, поскольку в (4

С)

C)

С

О (21) 4771578/27 (22) 16,10.89 (46) 23,10,92, Бюл. ¹ 39 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) Э.П.Бобриков, В,А.Âoðîòíèêoâ и А,А.Заяц (56) Авторское свидетельство СССР № 1319979, кл. В 21 D 39/06. 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

ТРУБ В ТРУБНЫХ РЕШЕТКАХ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к устройствам для деформации концов труб, и может быть использовано для закрепления труб в трубной решетке.

Известно устройство для развальцовки труб в отверстиях трубной решетки, содержащее смонтированные в корпусе конус и рабочие ролики, установленную соосно корпусу опору, закрепленный на опоре упор и размещенную между опорой и упором пружину, причем на упоре соосно корпусу смонтирована упругая обойма, толщина стенки которой меньше толщины стенки трубы, а края лепестков обоймы, образованных прорезями, отогнуты внутрь обоймы, Данное устройство позволяет обеспечить качественное закрепление в трубной решетке трубы, утопленной относительно торца решетки. Недостатком данного устройства является повышенная конструктивно-технологическая сложность, которая ограничивает область применения, поскольку применять его для закрепления труб, не,, Ы, 1770009 A1 (57) Использование: в обработке металлов давлением. Сущность изобретения; устройство включает установленное на корпусе стопорное кольцо с коническим упорным гнездом. Деформирующий элемент выполнен в виде охватывающих конус раздельных продольных упругих кольцевых секторов, кривизна которых в свободном состоянии больше кривизны конуса, которые контактируют своими торцами со стопорным кольцом. При рабочем ходе кольцевые сектора распрямляются, образуя замкнутый беззазорный контур, раздающий трубу. 2 ил.

1770009

15

20 но в положении до деформации, справа — в 25

35

В исходном недеформированном состоя- 40

45 разье че продольного разреза втулки образуется недеформированный участок трубы.

Целью изобретения является повышение качества соединения за счет обеспечения повышенной герметичности путем исключения огранки соединяемых поверхнастей.

Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено установленным на корпусе стопорным кольцом с коническим упорным гнездом, а втулка выполнена в виде раздельных продольных упругих кольцевых секторов, контактирующих своими.торцами о стопорным кольцом.

Новизна и существенные отличия предлагаемого устройства заключаются в наличие следующих двух отличительных признаков: на корпусе устройства установлено стопорное кольцо с коническим упорным гнездом, втулка выполнена в виде раздельных продольных упругих кольцевых секторов.

На фиг.1 показано устройство в разрезе (слева от оси симметрии устройство показапредельном деформированном положении); на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1, Устройство для закрепления труб в трубных решетках включает силовой цилиндр (условно не показано) со штоком 1, снабженным дисковым упором 2 и конусом

3, а также упругие сегменты втулки 4, резиновые кольца 5 и стапорное кольцо 6. Трубу

7 закрепляют в отверстии трубной решетки

На внешней поверхности сегментов 4 у краев выполнены окружные пазы под резиновые кольца 5. Сегменты 4 скрепляют вокруг конуса 3, устанавливая кольца 5 в пазы. нии сегменты 4 поджаты к конусу 3 в продольно," напра..=1..,внии за счет опирания их торцевых пс-е:хностей на упорную поверхность стопорного кольца 6. При этом величина диаметра теоретической поверхности, огибающей сегменты, меньше внутреннего диаметра трубы на величину технологического зазора„достаточного для введения деформирующего узла устройства (сегментов втулки 4, оазмещенных на конусе 3) внутрь трубы. Внутренняя поверхность сегментов

4 выполнена конической, а внешняя цилиндрической, причем ее радиус выбран таким, что в предельном деформированном состоянии сегментов внешние поверхности образуют единую цилиндрическую поверхность, и утренние поверхности плотно прилегают к конусу 3, а напряжения возникающие в сегментах, не превышают предел упругости их материала. Для снижения габаритов и

55 материалоемкости устройства концевая часть конуса 3 выполнена в 3...4 раза превышающей величину конусности основной рабочей части. Таким образом, выбрав наиболее целесообразно для снижения трения малую конусность рабочей части конуса

3, его длину сокращаем на 50...100, а глубину конического упорного гнезда стопорного кольца 6 (а значит и высоту кольца) уменьшаем в-3...4 раза, Стопорное кольцо 6 установлено на крыше силового цилиндра, несущего шток 1 при помощи резьбового соединения, аналогично дисковый упор 2 закреплен на штоке

1, а конус 3 свободно одет на шток 1 и поджат к упору 2 в результате установки сегментов 4 на конус 3 и поджатия их в продольном направлении стопорным кольцом 6.

В качестве силового цилиндра наиболее целесообразно использовать гидроцилиндр, который; для механизации работ, установлен на вспомогательном приспособлении, позволяющем передвигать его в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Для обеспечения работы предлагаемого устройства предварительно экспериментальным путем определяют величину деформации трубы, обеспечивающую герметичное соединение трубы с трубной решеткой, на основании чего определяют суммарную длину дуг внешних поверхностей сегментов. Затем выбирают, проверяя экспериментально, три взаимосвязанных параметра — число сегментов, радиус их внешней поверхности в исходном состоянии и толщину. Критерием выбора является обеспечение работы сегментов при напряжениях не превышающих предо;упругости их материала, Исходя из располагаемых в уможностей по габаритам устройства (особ4вно высоте) и усилиям, развиваемым н «штоке силового цилиндра, выбирают вели ины конусности рабочего и концевого участка конуса. которые с учетом необходимой деформации трубы определят величину рабочего хода конуса, а, как следствие, -форму конического упорного гнезда стопорного 3. кольца.

Работа предлагаемого устройств осуществляется следующим образом.

При помощи перемещения приспоо бления, на котором установлен силовой линдр, вводят шток 1 с конусом 3-й закрепленными на нем сегментами 4 в трубу

7 к месту деформации, после чего ходом штока 1 силового цилиндра осуществляют раздачу трубы 7 с закреплением ее в трубной решетке 8. Упирание конуса 3 в кониче1770009 ское опорное гнездо стапорного кольца 6 свидетельствует об окончании процесса раздачи, после этого обратным ходом штока

1 упругие сегменты 4 приводят в исходное состояние и при помощи приспособления 5 для перемещения силового цилиндра выводят деформирующий инструмент из трубы.

Предлагаемое устройство для раздачи труб по сравнению с прототипом обеспечивает повышенное максимально возмож- 10 ное качество соединения с трубной решеткой, характеризующееся цилиндриччостью поверхности, обеспечивающей высокую герметичность за счет того, что деформиругощая поверхность инструмента 15 раздачи (упругих сегментов) принимает в предельном деформированном состоянии цилиндрическую форму, в та время как в устройстве прототипе продольный разрез втулки в ее предельно, деформированном 20 состоянии образует полосу,î÷ò : чедеформированного участка трубы (он испытывает только окружное растя>:;.ение в результате деформации остальной поверхности), из-за чего даже при идеально прочном соедине- 25 нии трубы с решеткой герметичность стыка обеспечена не будет, а зп-. чит будет существенносужанз область пр менения соединений, полученных при помощи устройства . прототипа. Применение предлагаемого устройства для закрепления труб в трубных решетках одних только теплообменнь:х агрегатов даст возможность значительно расширить область применения с увеличением обьема работ не менее чем на 10...15 тыс. соединений в год только при ремонте теплообменных агрегатов.

Формула изобретения

Устройство для закрепления труб в трубных решетках, содержащее упругую разрезную втулку с внутренней конической поверхностью, стянутую упругим элементом, размещенным в кольцевой канавке втулки, конический шток, установленный с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью втулки, и привод перемещения штока, смонтированный в корпусе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества соединения за счет обеспечения повышенной герметичности путем исключения огранки соединяемых поверхностей, оно снабжено установленным на корпусе стопорным кольцом с коническим упорным гнездом, а втулка выполнена

s виде раздельных продольных упругих кольцевых секторов, контактирующих своими торцами со стопорным кольцом.

1770009 . г.2

Составитель В.Воротников

Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Редактор Т,Куркова

Г1роизводственно-издательский комбинат "Патент", f, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3695 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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