УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫХ ТРУБ

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности к устройствам для изготовления теплоизолированных труб путем облицовки металлической трубы термостойким материалом, например вспененным пенополиуретаном и может быть использована при строительстве трубопроводов с длительным сроком службы.
Из уровня техники известно устройство для футерования металлической трубы полимерной оболочкой, преимущественно в виде тонкостенной трубы, включающее средство подачи полимерной оболочки, установленное соосно с ним и соединенное с помощью каната тяговое средство и размещенный на торце металлической трубы деформирующий инструмент, причем средство подачи полимерной оболочки выполнено в виде опорной тележки с закрепленной на ней проводкой и снабжено толкателем, а деформирующий инструмент выполнен в виде конической оправки с углом конусности 6-12° (патент №82163 на полезную модель «Устройство для футерования металлической трубы», дата приоритета 28.04.2008 г., опубликовано 20.04.2009 г.).
Помимо этого, известно устройство для облицовки трубы оболочкой, содержащее тяговое средство, соединенное с трубой через тяговый трос, протянутый внутри оболочки вдоль ее оси, и разноуровневые опоры, выполненные с возможностью соосного размещения трубы относительно оболочки, при этом на одной опоре размещена труба с возможностью ее перемещения по поверхности опоры, а на другой опоре размещена оболочка, выполненная с возможностью ее фиксации к поверхности опоры (патент №143473 на полезную модель « Устройств для облицовки трубы оболочкой», дата подачи 31.10.2013 г., опубликовано 27.07.2014 г.).
Недостатками известных решений является сложность конструкции, а также ограничения по применению, т.к. данные устройства не рассчитаны на изготовление труб большого диаметра и длины. Сложности обусловлены тем, что монтаж наружной оболочки из полимерного материала на металлической трубе осуществляют путем постоянного продергивания одной трубы в другую. В случае изготовления теплоизолированных труб большого диаметра данное обстоятельство может привести к деформированию, смятию термостойкой оболочки и центрирующих опор, что снижает надежность и качество изделия.
Известно устройство для футерования металлической трубы пластмассовой оболочкой, содержащее средство для захвата оголовка пластмассовой оболочки, тяговое средство, канат, соединяющий эти средства между собой, фильеру и обжимающие выступы, имеющие в поперечном сечении форму сегментов круга, при этом обжимающие выступы расположены в рабочей части фильеры, а ее внутренний диаметр равен наружному диаметру пластмассовой оболочки (патент №2163546 на изобретение «Устройство для футерования металлической трубы пластмассовой оболочкой», дата приоритета 23.06.1999 г., опубликовано 27.02.2001 г. ).
Недостатки данного решения связаны с деформацией оболочки в поперечном направлении, возникающей при ее волочении через фильеру. Кроме того, с течением времени внутри трубы возникают радиальные остаточные напряжения, что уменьшает надежность изделия и сокращает эксплуатационную долговечность.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для изготовления многослойных оболочечных металлополимерных конструкций корпусных деталей с термостойким вспененным заполнителем, представляющее собой цилиндрическую оправку с предварительно нанесенным слоем антиадгезионной смазки, на который раскладывают слой внутренней оболочки, при этом навеску полимерного материала - пенопласта заливают через отверстия, выполненные в наружной оболочке - металлической трубе, в герметичный объем между внутренней и наружной оболочками (патент №2351473 на изобретение «Способ изготовления защитного корпуса», дата приоритета 12.03.2007 г., дата публикации заявки 20.09.2008 г.).
Недостатки данного технического решения обусловлены неравномерным растеканием полимерного материала внутри герметичного объема, поступающего через отверстия, что приводит к возникновению внутренних напряжений и образованию пустот, что, в свою очередь, снижает надежность и качество конструкции.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое устройство, является расширение ассортимента средств указанного назначения.
Кроме того, благодаря использованию предлагаемого к защите устройства, улучшается технологичность изготавливаемого изделия, в частности, облегчается сборка теплоизолированных труб любого диаметра, при этом полимерная наружная оболочка не подвергается деформации и смятию, центрирующие опоры не ломаются под воздействием веса стальной трубы, что способствует повышению качества и технологичности изделия.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для изготовления теплоизолированных труб включающее оправку, согласно полезной модели через упор установленную на основании станины и одним концом закрепленную на ее боковине, которая присоединена к одному из торцов основания, при этом на другом конце оправки размещен полусферический сегмент, а основание, оправка и упор выполнены коробчатыми и снабжены ребрами жесткости.
Основание и упор имеют форму параллелепипеда, при этом основание в виде горизонтально вытянутого.
Полезная модель поясняется чертежами, где
Фиг. 1 - вид сбоку устройства для изготовления теплоизолированных труб;
Фиг. 2 - вид спереди устройства для изготовления теплоизолированных труб.
Предлагаемое к защите устройство содержит станину, состоящую из основания 1, выполненного в виде горизонтально вытянутого параллелепипеда, и перекладины 2, жестко закрепленной на одном из торцов основания. На основании 1 установлен упор 3, через который с основанием связана оправка 4, жестко одним своим концом связанная с перекладиной, а именно с ее горизонтальным элементом, под который она подведена. Боковина выполнена из нескольких жестко соединенных между собой, например, сваркой, профильных элементов (на чертеже не показаны), в частности, швеллеров, образующих П-образную конструкцию. На другом конце оправки посредством крепежного соединения, например, болтового, закреплен полусферический сегмент 5, выполненный монолитным. Полусферический сегмент предотвращает соскальзывание металлической трубы с оправки и упрощает сборку теплоизолированной трубы. Оправка 4, основание 1 и упор 3 выполнены коробчатыми и снабжены вертикально ориентированными ребрами жесткости 6. Продольное сечение оправки представляет собой треугольник со скошенной вершиной, сопряженной с упором 3. Основание станины, а также верхние и нижние основания оправки и упора изготовлены из листового материала, а боковины оправки и упора выполнены из профильных элементов.
Осуществление полезной модели подтверждается примерами конкретного выполнения.
Изготовление труб, облицованных оболочкой из термостойкого вспененного материала, например, пенополиуретана, выполняют следующим образом. На оправку с помощью средства подачи, например, кран-балки, или тельфера, или тянущей лебедки, или т.п.устанавливают металлическую трубу, снаружи которой монтируют центрирующие устройства, состоящие из вспомогательных элементов и центраторов (на чертеже не показаны). Причем для труб диаметром до  мм в качестве вспомогательных элементов применяют кольца, свыше  мм - кольцевые сегменты, которые при их монтаже на металлической трубе соединяют между собой. Затем на полуфабрикат (металлическую трубу с центрирующими устройствами) также с помощью средства подачи (кран-балки, или тельфера, или тянущей лебедки, или и т.п.) натягивают полимерную оболочку, при этом диаметр оболочки превышает диаметр полуфабриката примерно на величину 5-10 мм. После заливки межтрубного пространства, образовавшегося между металлической трубой и полимерной оболочкой, пенополиуретаном готовое изделие снимают с оправки и направляют на склад готовой продукции.
Примеры конкретного осуществления.
1. На оправку устанавливают трубу диаметром 219, выполненную из стали 10. После чего на трубе монтируют с шагом 1 метр центрирующие устройства в виде колец с центраторами. Затем на полученный полуфабрикат с зазором натягивают полимерную оболочку толщиной 5-7 мм диаметром 315 мм. Готовое изделие после заливки пенополиуретом снимают с оправки и с помощью погрузчика направляют на склад готовой продукции.
2. На оправке размещают трубу диаметром 530, изготовленную из стали 09Г2С.Затем монтируют радиальные сегменты, на которых закреплены центраторы, и соединяют сегменты между собой в единую кольцевую конструкцию. После этого натягивают на полуфабрикат полимерную оболочку, выполненную из полиэтилена марки 80 толщиной 10-12 мм. Готовое изделие после заливки пенополиуретом снимают с оправки и направляют на склад.
Предлагаемое устройство позволяет производить теплоизолированные трубы различного диаметра, при этом изделие более технологично, имеет повышенные показатели по качеству и надежности.