УСТАНОВКА ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к трубосварочному производству, в частности к установкам для сборки и сварки прямошовных труб.
Известна установка для сборки и сварки прямошовных труб, см. а.с. СССР №1156765, B21C 37/08, заявл. 02.08.82 г., опубл. 23.05.85 г.
Известная установка содержит входную клеть, устройство для перемещения заготовки в виде тянущих клетей, сварочную клеть, направляющие ножи и внутреннюю оправку. На внутренней оправке установлены верхние, боковые и нижние опорные ролики. В зоне тянущих клетей на внутренней оправке расположены валки, взаимодействующие с валками тянущих клетей.
Недостаток известной конструкции установки для сборки и сварки прямошовных труб заключается в том, что при износе калибра штампа при прессовой формовке или износе поверхности роликов в процессе роликовой формовки трубной заготовки, а также при формовке одного типоразмера заготовки с незначительным изменением толщины ее стенок возможно изменение ее геометрии. Отсутствие механизмов, позволяющих регулировать положение роликов боковых, верхних и центральных, исключает возможность повлиять в процессе сборки на трубную заготовку, чтобы скорректировать нужную ей геометрию перед сваркой. Это снижает качество сборки трубной заготовки в трубу перед сваркой и приводит к снижению качества сваренных труб.
Следующим недостатком установки является то, что боковые, верхние ролики внутренней оправки и поддерживающие ролики сварочной клети расположены по всей длине заготовки в шахматном порядке относительно друг друга. После того как трубная заготовка полностью зашла в сварочную клеть включаются все сварочные аппараты и заготовка, собранная по всей длине со сварочной скоростью перемещается посредством тянущих клетей на величину шага между сварочными аппаратами. Ролики не могут образовывать постоянный контакт с заготовкой по всей длине, а образуют только линейные контакты по своим образующим, поэтому при движении трубной заготовки во время ее сварки на кромки будут действовать усилия правки от роликов оправки и сварочной клети, которые будут продолжать править волнистость кромки. Сила, возникающая при упругом изгибе от правки кромок, воздействует на неостывший сваренный шов, смещая его и образуя в нем микротрещины, что снижает качество сварного шва и требует дополнительных затрат на его ремонт.
Из известных наиболее близким по технической сущности является установка для сборки и сварки прямошовных труб, описанная в патенте РФ №2287389, кл. B21C 37/08, заявл. 14.03.2005 г., опубл. 20.11.2006 г.
Эта установка для сборки и сварки прямошовных труб содержит установленную в одну линию клеть для фиксации оправки, входную клеть, тянущие клети, сварочную клеть, поддерживающие ролики, направляющие ножи и внутреннюю оправку. В сварочной клети установлены боковые, центральные и верхние роликовые кассеты. Внутренняя оправка снабжена верхними и нижними опорными роликами. Вертикальные валки оправки и вертикальные валки каждой тянущей клети расположены в одной вертикальной плоскости друг против друга.
Недостатком известной установки для сборки и сварки прямошовных труб является волнистость кромок трубной заготовки, особенно с тонкими стенками, при сборке перед сваркой из-за невозможности произвести упругий изгиб кромок соседних небольших участков заготовки роликами центральных и боковых кассет в сварочной клети относительно опорных роликов и роликов боковых обойм внутренней оправки, потому что верхние ролики на внутренней оправке и сварочной клети не смещены относительно друг друга в шахматном порядке, а находятся в одной плоскости. Волнистость кромок при сборке трубной заготовки и последующей ее сварки приводит к таким дефектам, как проседание шва, микротрещины шва и его частичные непровары.
Недостатком данной установки являются также значительные затраты времени на устранение дефектов после сварки, что снижает производительность установки.
Задача настоящей полезной модели состоит в создании установки для сборки и сварки прямошовных труб, позволяющей повысить качество сварного шва за счет устранения дефектов формовки и сварки, и увеличить производительность за счет сокращения времени на ремонт поврежденного сварного шва.
Поставленная задача достигается тем, что в установке для сборки и сварки прямошовных труб, содержащей установленные в одну линию клеть для фиксации оправки, входную клеть, тянущие клети, сварочную клеть с боковыми, центральной и верхними регулируемыми роликовыми кассетами, поддерживающие ролики, направляющие ножи и внутреннюю оправку с верхними и нижними опорными роликами и валками, расположенными в зоне тянущих клетей, согласно полезной модели, внутренняя оправка снабжена верхними боковыми регулируемыми обоймами с роликами, шарнирно закрепленными на кронштейнах, размещенных на корпусе оправки по обе стороны от ее оси, причем опорные ролики и ролики верхних боковых обойм внутренней оправки до зоны сварки расположены между роликами центральной и верхних кассет сварочной клети, кроме того, механизм регулировки перемещения роликовых обойм внутренней оправки выполнен в виде кинематических пар винт-гайка и двух тяг с левой и правой резьбами, соединенных между собой гайкой, при этом одна из тяг закреплена на кронштейне, а другая - на корпусе обоймы.
Такое конструктивное выполнение установки для сборки и сварки прямошовных труб позволяет повысить качество свариваемых труб, особенно с тонкими стенками, путем устранения дефектов формовки и сварки.
Это достигается за счет того, что внутренняя оправка снабжена верхними боковыми регулируемыми обоймами с роликами, которые расположены между роликами центральной и верхних кассет сварочной клети только в зоне перед сваркой, что позволяет устранить дефекты формовки, такие как волнистость кромок, вогнутость основного металла и превышение кромок. Кроме того, повышается производительность установки за счет сокращения времени на устранение дефектов после сварки, таких как проседание, микротрещины и частичные непровары шва.
Для пояснения полезной модели ниже приводится конкретный пример выполнения полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 - изображена установка для сборки и сварки прямошовных труб, общий вид;
на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1;
на фиг. 3-вид по стрелке Б на фиг. 1;
на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 2;
на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2;
на фиг. 6 - место Д на фиг. 4. Установка для сборки и сварки прямошовных труб содержит установленные в одну линию клеть 1 для фиксации оправки, входную клеть 2, тянущие клети 3, 4, сварочную клеть 5 с боковыми 6, центральной 7 и верхними 8 регулируемыми роликовыми кассетами, поддерживающие ролики 9, направляющие ножи 10, 11 и внутреннюю оправку 12 с верхними 13 и нижними 14 опорными роликами и валками 15. Входная клеть 2 снабжена корпусом 16 с установленными в нем роликовыми кассетами 17 и закреплена на стойках 18, на которых смонтированы механизмы подъема 19, служащие для перевалки клети.
Каждая тянущая клеть 3, 4 выполнена с приводными валками 20, установленными в верхних 21 и нижних 22 подушках, смонтированных на направляющих в станине 23 клети. Сверху станины установлена траверза 24 с закрепленными в ней нажимными винтами 25 с механизмом 26 перемещения валков в вертикальной плоскости.
В сварочной клети 5 со сварочным аппаратом 27 на корпусе 28 установлены боковые роликовые кассеты 6, центральная роликовая кассета 7 и верхние роликовые кассеты 8. Сварочная клеть закреплена на стойках 29. На стойках 29 смонтированы механизмы подъема 30, служащие для перевалки клети.
Внутренняя оправка имеет верхние 13 и нижние 14 опорные ролики, подпружиненные нижние опорные валки 15 и верхние боковые регулируемые обоймы 31 с роликами, шарнирно закрепленными на кронштейнах 32, размещенными на корпусе 33 оправки по обе стороны от ее оси, причем опорные ролики 13 и ролики верхних боковых обойм 31 внутренней оправки 12 расположены между роликами центральной 7 и верхних 8 кассет сварочной клети 5. Механизм регулировки 34 перемещения роликовых обойм 31 внутренней оправки 12 выполнен в виде кинематических пар винт-гайка 35 и двух тяг 36, 37 с левой и правой резьбами, соединенных между собой гайкой 38, при этом одна из тяг 37 закреплена на кронштейне 32, а другая 36 - на корпусе 39 обоймы. Внутренняя оправка 12 закреплена шарнирно на направляющем ноже 10, который установлен на клети 1 для фиксации оправки. Направляющий нож 11 служит для сохранения угла конуса схождения кромок заготовки перед сваркой.
Установка работает следующим образом.
Перед подачей заготовки 40 в установку настраивают соответствующие типоразмеру труб калибры входной клети 2, тянущих клетей 3, 4, сварочной клети 5. Направляющий нож 10 и оправка 12, установленные в установке для сборки и сварки прямошовных труб, также настраиваются на заданный калибр. Трубная заготовка, ориентируемая направляющим ножом 11, подается во входную клеть 2, затем в тянущую клеть 3 и далее в сварочную клеть 5, где происходит полное схождение кромок заготовки до заданного сварочного калибра, причем в начале сборки в сварочной клети 5 перед сваркой происходит упругий изгиб кромок и убирается волнистость кромок за счет верхних 8, боковых 6 и центральных 7 роликов регулируемых роликовых кассет в сварочной клети 5, расположенных в шахматном порядке относительно опорных роликов 13 и роликов верхних регулируемых обойм 31 внутренней оправки 12. Затем кромки после упругого изгиба опираются в зоне сварки на опорные ролики 13 внутренней оправки 12 и прижимаются верхними роликами регулируемой роликовой кассеты в сварочной клети 5. Вследствие того, что ролики центральной 7 и верхних 8 регулируемых роликовых кассет сварочной клети 5 и верхние опорные ролики 13 и ролики верхних боковых регулируемых обойм 31 в зоне сварки и далее расположены напротив относительно друг друга, образуя необходимый калибр при сварке, происходит выравнивание и удержание кромок в зоне сварки, а затем и после нее. Далее включается сварочный аппарат 27 и трубная заготовка 40, собранная в калибре сварочной клети 5 со сварочной скоростью перемещается посредством тянущих клетей 3, 4 до полной ее сварки. Калибры в зоне сварки и за ней удерживают заготовку до полного остывания шва.
При переходе на изготовление в стане труб другого типоразмера оправку 12 выкатывают из стана, затем опускают или поднимают входную 2 и сварочную 5 клети и верхние валки 20 тянущих клетей 3, 4, убирают или ставят необходимое количество мерных подкладок, клети опускают и фиксируют, а настроенную оправку на нужных калибр закатывают в стан и крепят на направляющем ноже 10.
Предложенная установка для сборки и сварки прямошовных труб по сравнению с известными позволяет повысить качество сварного шва за счет устранения дефектов формовки и сварки, и увеличить производительность за счет сокращения времени на ремонт поврежденного сварного шва.