СТАН ДЛЯ СВАРКИ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к трубосварочному производству, а точнее к станам для сварки прямошовных труб.
Известен стан для сварки прямошовных труб, см. книгу Шевакин Ю.Ф., Глейберг А.З. Производство труб, Металлургия, Москва, 1968 г., стр. 298-300.
Этот стан содержит формовочные клети, высокочастотный нагреватель, ферромагнитный сердечник, сварочные валки и систему охлаждения. Стержень с ферромагнитным сердечником закреплен на пластине.
Недостаток известного стана для сварки прямошовных труб заключается в том, что из-за жесткого крепления стержня с ферромагнитным сердечником на пластине невозможно осуществлять регулировку зазора между ферромагнитным сердечником и внутренней поверхностью трубной заготовки в процессе сварки.
Из известных станов для сварки прямошовных труб наиболее близким по технической сущности является стан, описанный в патенте РФ №2135317, кл. В21C 37/08, заявл. 22.06.98 г., опубл. 27.08.99 г.
Известный стан содержит формовочные клети, сварочные валки, высокочастотный нагреватель, ферромагнитный сердечник, закрепленный на стержне, и охладитель шва. Охладитель шва расположен над точкой схождения кромок трубной заготовки.
Недостаток известной конструкции стана для сварки прямошовных труб заключается в невозможности осуществлять регулировку положения зазора между ферромагнитным сердечником и внутренней поверхностью трубной заготовки в процессе сварки из-за жесткого крепления стержня с ферромагнитным сердечником и наличия перегородок, установленных на закрепленном стержне перед точкой схождения кромок и после нее, что снижает качество сварного соединения, скорость сварки, а следовательно, производительность стана.
Другим недостатком известной конструкции стана для сварки прямошовных труб является то, что разогретые кромки трубной заготовки находятся постоянно в жидкой среде, что приводит к потере тепла до 15% на кромках трубной заготовки и к необходимому увеличению давления сварочными валками на кромки трубной заготовки, что приводит к образованию внутреннего грата, по устранению которого требуются дополнительные операции и затраты. Кроме того снижается срок службы сварочных валков.
Задача настоящей полезной модели состоит в создании стана для сварки прямошовных труб, позволяющего обеспечить качество сварного соединения, повысить скорость сварки и увеличить производительность стана.
Поставленная задача достигается тем, что Стан для сварки прямошовных труб, содержащий формовочные клети, высокочастотный нагреватель, стержень с закрепленным на нем ферромагнитным сердечником, сварочные валки и охладитель шва, расположенный над точкой схождения кромок трубной заготовки, согласно полезной модели, снабжен двумя каретками, расположенными в корпусах, закрепленных на формовочных клетях, и смонтированными в выполненных на каретках направляющих двумя тягами, соединенными со стержнем, на котором закреплен ферромагнитный сердечник. Одна из тяг передняя установлена за ферромагнитным сердечником, соединена со стержнем шпилькой и закреплена в направляющей первой каретки гайками, другая тяга соединена с задним свободным концом стержня посредством муфты и закреплена в направляющей второй каретки посредством винта. Первая каретка закреплена в направляющих корпуса гайками, а вторая каретка соединена с корпусом винтом, при этом на первой каретке установлена шкала для измерения вертикального перемещения стержня с ферромагнитным сердечником, а на передней тяге закреплена стрелка.
Такое конструктивное выполнение стана для сварки прямошовных труб позволяет обеспечить качество сварного соединения, повысить скорость сварки, производительность, а также снизить давление на сварочные валки.
Это достигается за счет возможности изменения положения ферромагнитного сердечника в процессе сварки, приближая его, как можно ближе, к кромкам свариваемой трубной заготовки, что позволит сконцентрировать энергию тока на кромках и уменьшить зоны их нагрева, быстрее произвести необходимый нагрев кромок трубной заготовки для качественной сварки и повысить скорость сварки, а следовательно, и производительность стана.
Для пояснения полезной модели ниже приводится конкретный пример выполнения полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 - изображен стан для сварки прямошовных труб, общий вид;
на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1;
на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2;
на фиг. 4 -- вид по стрелке В на фиг. 3;
на фиг. 5 - место Г на фиг. 1;
на фиг. 6 - вид по стрелке Д на фиг. 5.
Стан для сварки прямошовных труб содержит формовочные клети 1, высокочастотный нагреватель 2, стержень 3 с закрепленным на нем ферромагнитным сердечником 4 и сварочные валки 5. Над сварочными валками 5, над точкой схождения кромок трубной заготовки расположен охладитель шва 6. В закрепленных на формовочных клетях 1 корпусах 7, 8 расположены две каретки 9, 10, в направляющих которых смонтированы две тяги 11, 12, соединенные со стержнем 3. Каретка 9 закреплена в направляющих корпуса 7 гайками 13, а каретка 10 соединена с корпусом 8 посредством винта 14. Тяга 11 установлена за ферромагнитным сердечником 4, соединена со стержнем 3 шпилькой 15 и закреплена в направляющей каретки 9 гайками 16. Тяга 12 соединена с задним свободным концом стержня 3 посредством муфты 17 и закреплена в направляющей каретки 10 посредством винта 18. Для измерения вертикального перемещения стержня 3 с ферромагнитным сердечником 4 на первой каретке 9 установлена шкала 19, а на тяге 11 закреплена стрелка 20.
Стан для сварки прямошовных труб работает следующим образом.
Лента поступает в валки формовочных клетей 1, где она формуется в трубную заготовку 21 с раскрытыми кромками, внутри которой с зазором по внутреннему диаметру расположен ферромагнитный сердечник 4, закрепленный на стержне 3. Затем трубная заготовка 21 поступает в высокочастотный нагреватель 2, витки которого охватывают трубную заготовку 21 с зазором по наружному диаметру и нагревают ее кромки. При этом высокочастотный нагреватель 2 и ферромагнитный сердечник 4 расположены в одной плоскости. Регулируя гайками 16 и винтом 18 положение двух тяг 11, 12 в каретках 9, 10, контролируем вертикальное положение стержня 3 внутри трубной заготовки 21 при помощи шкалы 19 и стрелки 20 и тем самым, приближаем ферромагнитный сердечник 4 к кромкам заготовки 21. При минимальном допустимом зазоре между кромками заготовки 21 и ферромагнитном сердечником 4 весь сварочный ток направляется по свариваемым кромкам, оплавляя кромки на глубину десятых долей миллиметра. Кроме того, регулируя положение кареток 9, 10 с помощью гаек 16 и винта 18, выбираем нужное положение ферромагнитного сердечника 4 от точки схождения кромок в сварочных валках 5. Предварительно внутрь стержня 3, на котором закреплен ферромагнитный сердечника 4, подается вода и производится интенсивное охлаждение сердечника во время сварки. Заготовка 21 с разогретыми кромками поступает в сварочные валки 5, где происходит ее обжатие и сварка в трубу. Одновременно сходящиеся кромки трубной заготовки 21 поливают водой с охладителя шва 6, обеспечивая паровую рубашку, в среде которой происходит процесс сварки.
Предложенный стан для сварки прямошовных труб по сравнению с известными за счет максимальной концентрации энергии тока на кромках трубной заготовки позволяет уменьшить зону их нагрева, обеспечить быстрый их нагрев за минимальное время, тем самым, повысить скорость сварки, качество сварного соединения и производительность.