Устройство для изготовления спирально-шовных труб

 

(72) Авторы изобретения

M.À. Сидоркевич, Р.М. Шпигельман, А.Д. Бу

А.И. Беляков, B.И. Орлов, А.И. Шипилов, И и -Т.С. Камельянов

P $ j., 71дС

Всесоюзный ордена Ленина научно-исследоват ЬЬеиД--,,,. „,. и проектно-конструкторский институт метал ргического """" машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

СПИРАЛ6НОШОВНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к трубному производству, а точнее - к производству сварных спиральношовных труб.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано на станах спиральной сварки труб внахлест токами высокой частоты.

Известно устройство для изготовления спиральношовных труб, в котором стальную полосу подают в формовочную втулку, где полоса сворачивается в спиральную трубную заготовку $3 J. Такое устройство производит сварку расположенных внахлест горячих кромок полосы путем прокатки их между шовообжимными роликами. Последние закреплены на рычагах кото) рые установлены шарнирно на станине подающего механизма. Сварочное усилие (усилие сдавливания разогретых zo кромок полосы шовообжимными ролика- ми) определяет пружинное нажимное устройство, смонтированное между рычагами. Таким образом, в устройстве

2 осуществлена плавающая установка ию вообжимных роликов и обеспечено постоянное и одинаковое усилие на на-, ружном и внутреннем шовообжимных роликах.

Точность диаметра изготовляемой трубы находится в прямой зависимости от точности диаметра формовочной втулки, т.е. по мере износа рабочей поверхности втулки меняется диаметр . трубы. Кроме того, при колебаниях жесткости полосы, например из-за изменения толщины, колеблется степень заполнения формовочной втулки, а следовательно и диаметр изготавливаемой трубы.

Наиболее близко к предлагаемому устройство, содержащее подающий механизм, формовочную втулку, наружный шовообжимной ролик и внутренний шовообжимной ролик, смонтированный на консоли (2).

Это устройство не обеспечивает no" стоянства сварочного усилия. Известчества изготавливаемой трубы за счет повышения точности ее диаметра.

В предлагаемом устройстве, содержащем подающий механизм, формовочную втулку, наружный шовообжимной ролик и.внутренний шовообжимной ролик, смонтированный на консоли, наружный шовообжимной ролик жестко зафиксирован в радиальном направлении, а внутренний установлен с возможностью перемещения в радиальном направлении и снабжен нажимным механизмом.

Положение наружного новообжимного ролика относительно места сварки фиксирует регулируемый упор, а нажимной механизм внутреннего новообжимного ролика выполнен в виде гидроцилиндра.

Такое выполнение устройства позволяет повысить качество сварного соединения и точность диаметра трубы.

В описываемом устройстве наружный ролик установлен жестко, и колебания нагрузки не могут вызвать его радиального перемещения. Этот ролик строго ограничивает изменение величины заполнения формовочной втулки, а следовательно, ограничивает и колебание величины диаметра изготавливаемой трубы.

Внутренний шовообжимной ролик установлен подвижно и поджимается к трубе гидроцилиндром с постоянным расчетным усилием, обеспечивающим качественную сварку.

На фиг. 1 изображен вид на устройство с торца изготавливаемой трубы; на фиг. 2 — разрез по месту установки новообжимных роликов.

На станине 1 закреплены подающая машина 2 и плунжерный гидроцилиндр 3.

На подающе ": машине закреплена щелевая проводка 4 для полосы и установлен рычаг б, имеющий возможность свободно поворачиваться вокруг шарнира 7. Своей средней частью рычаг б опирается на плунжер гидроцилиндра 3.

На свободном конце рычага закреплена обойма 8, где с помощью подшипников

9 установлен внутренний шовообжимной ролик 10. Последний расположен внутри формовочной втулки 11, которая неподвижйо закреплена на фундаменте.

В верхней части втулки закреплена направляющая l2, внутри которой разме3 994072 4 но, что в данном устройстве трубную заготовку получают,при нвзаполненной формовочной втулке, т,е. диаметр готовой трубы несколько меньше диаметра рабочей поверхности втулки. В противном случае происходит заклинивание.

По мере износа рабочей поверхности втулки степень ее заполнения регули-. руют путем перемещения шовообжимных роликов к центру трубы. Это обстоя- 10 тельство приводит к тому, что на наружный шовообжимной ролик действует нагрузка, складывающаяся из сварочного усилия и усилия, вызванного удержанием требуемого заполнения втул- И ки, а на внутренней ролик действует только сварочное усилие. Таким образом, нагрузка на внутреннем шовообжимном ролике задает сварочное усилие, а нагрузка на наружном ролике 29 всегда больше сварочного усилия.

При произвольном возрастании жесткости полосы, например, из-за увеличения ее толщины, увеличивается заполнение формовочной втулки и, следа- 2З вательно, возрастает нагрузка на. на-, ружный шовообжимной ролик. Последний, преодолевая ранее настроенное усилие пружины нажимного механизма, перемещается относительно суппорта и уда- 30 ляется от центра трубы. При этом полоса стремится выйти из контакта с внутренним шовообжимным роликом, и величина сварочного усилия уменьшается. Колебание же величины сварочного усилия отрицательно сказывается на качестве сварного соединения.

При перемещениях наружного шово-. обжимного ролика в радиальном направлении по причине, указанной выше, из- 40 меняется заполнение, формовочной втулки и, следовательно, колеблется диаметр изготавливаемой трубы..

Диаметр изготавливаемой трубы и сварочное усилие получают дополни- 4 тельные колебания из-.за прогиба кон-. соли, на которой закреплен внутренний шовообжимной ролик. Уменьшить прогиб за счет увеличения сечения консоли не представляется возможным изза ограниченности пространства внутри трубы. Особенно остро этот недостаток сказывается при изготовлении труб малого диаметра.

Цель настоящего .изобретения - по- . >> вышение качества сварного соединения за счет обеспечения постоянства сварочного усилия, а также повышение кащена обойма 13 с подшипниками l4 и наружным шоваабжимным роликам 15.

Обойма 13 зафиксирована от поворота шпанкой 16 и контактирует с регули72 формула изобретения

5 9Ì0 руемым упором 17. Последний установлен на траверсе 18, соединенной посредством пазов с направляющей 12.

При вращении упора 17 обойма -1 3 перемещается по направляющей 12 в радиальном направлении по отношению к изготавливаемой трубе 19.

Устройство работает следующим образом. Подающая машина 2 задает поло су 5 в формовочную втулку 11, где происходит формирование спиральношовной трубы. Шовообжимные ролики

10, 15, расположенные в конце первого витка трубы, производят сварку путем сдавливания расположенных вна-, хлест разогретых кромок полосы. Сва-, рочное усилие создает гидроцилиндр 3, который, стремясь повернуть рычаг 6 вокруг шарнира 7, поджимает внутренний ролик 10 к поверхности сварного 20 соединения. Усилие от этого ролика через стенку трубы воспринимает наружный шовообжимной ролик 15, жестко зафиксированный упором 17.

Корректирование диаметра иэготав- ливаемой трубы 19 производят путемповорота регулируемого упора 17 в ту = или другую сторону. Например, если с помощью этого упора перевести обойму 13 с новообжимным роликом 15 в но-30 вое положение, располагающееся ближе . к центру трубы, ролик 15, отгибая полосу 5 к центру трубы, уменьшит заполнение формовочной втулки -11, вследствие чего диаметр трубы уменьшится. з

Внутренний шовообжимной ролик 10 под действием полосы 5 сместится к центру трубы 19 и, повернув рычаг 6 вокруг шарнира 7, переместит плунжер гидроцилиндра 3 в новое положение. щ

Так как давление масла в гидроцилинд,ре сохраняется, то усилие поджатия внутреннего шовообжимного ролика 10 к трубе 19 не изменится, и, следовательно, сварочное усилие будет постоянным.

Денное устройство для изготовления спиральношовных труб сваркой токами высокой частбты по сравнению с лучшими образцами аналогичного оборудования полностью исключает коле"бания сварочного усилия. Точность диаметра изготавливаемой трубы возрастает на 20 .

1. Устройство дяя изготовления, спиральношовных труб -сваркой токами высокой частоты, содержащее подающий механизм, формовочную втулку, наружный шовообжимной ролик и внутренний шовообжимной ролик, смонтированный на консоли, о т л и ч à ю щ е е с.я тем, что, с целью повышения качества труб, наружный шовообжимной ропик жестко зафиксирован s радиальном на" правлении, а внутренний установлен с воэможностью йеремещения в радиальном направлении и снабжен нажимным механизмом.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что наружный шовообжимной ролик снабжен регулируемым упором.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что нажимной . механизм внутреннего шовообжимного ролика выполнен в виде гидрочилиндра.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 278609, кл. В 21 С 37/12 1973.

2. Реферативный сборник "Иеталлур" гическое оборудование" Н,1-72-3, HMHH90PNTRNMA6, M., 1972, с. 33 (прототип).

994072

Составитель Э. Ветрова

Редактор Б. федотов Техред Ж.Кастелевич о корректор А. Дзятко

Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6., д. 4/5

Заказ 704/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4