Устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях

Устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных нзделиях
Полезная модель относится к станкостроению, а именно к устройствам для обработки наружной и внутренней резьбы на концах труб или трубных заготовок с воздействием ультразвука, например на трубах и муфтах для их соединения в преимущественно насосно-компрессорных установках нефтяных скважин.
Известно устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях (А.С. № 1038098, МПК В 23 В 37/00). Оно содержит ультразвуковой преобразователь с волноводом и инструмент, поджимаемый к концу волновода и не имеющий с ним жесткой связи. Устройство позволяет нарезать резьбу с одновременной ультразвуковой обработкой и предназначено только для обработки цилиндрических отверстий, причем малого диаметра. Отсутствие жесткой связи между волноводом и инструментом приводит к большим потерям мощности ультразвуковых колебаний.
Известно устройство, (патент РФ №2191097, МПК В23В37/00), которое позволяет обрабатывать как внутреннюю, так и внешнюю резьбу трубных изделий, обеспечивая возможность исправлять ее погрешности и износ. Оно является наиболее близким к предлагаемому по конструкции.
Известное устройство содержит станину, на которой расположен узел сменного инструмента, состоящего из инструмента и корпуса, в котором расположена ультразвуковая головка, выполненная в виде ультразвукового преобразователя с волноводом, механизм подвески ультразвуковой головки и устройство фиксации осевого положения ультразвуковой головки. В известном устройстве соединение ультразвуковой головки с инструментом обеспечивается за счет их прижима друг к другу сложным пружинным устройством. Но при использовании пружинного устройства акустический
г о о 3 1 2 2 4 1 5:
,,МПК В 23 В 37/00
контакт в переходной зоне между инструментом и торцом волновода имеет недостаток происходят значительные потери мощности ультразвуковых колебаний.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является улучшение акустического контакта в переходной зоне между инструментом и торцом волновода.
Поставленная задача решается за счет того, что, как и известное, предлагаемое устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях содержит станину, на которой расположен узел сменного инструмента, состоящего из инструмента и корпуса, в котором расположена ультразвуковая головка, выполненная в виде ультразвукового преобразователя с волноводом, механизм подвески ультразвуковой головки и устройство фиксации осевого положения ультразвуковой головки. Но, в отличие от известного, в предлагаемом устройстве инструмент жестко связан с торцом волновода ультразвуковой головки посредством резьбового соединения.
Резьбовое соединение обеспечивает не только очень хороший акустический контакт в переходной зоне между инструментом и торцом волновода, но является надежным соединением.
Техническим результатом достигаемым при использовании полезной модели, является увеличение мошности ультразвуковых колебаний, которые обрабатывают резьбу трубных изделий и, как следствие этого, сокращение времени обработки.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 2 формулы полезной модели, характеризует устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях, в котором устройство фиксации осевого положения ультразвуковой головки, выполнено в виде гильзы, в торце которой выполнено отверстие с кольцевой гайкой, обжимающее преобразователь.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 3 формулы полезной модели, характеризует устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях, в котором второй торец гильзы соединен с тормозной муфтой.
Тормозная муфта уменьшает момент вращения, возникающий в ультразвуковой головке при навинчивании трубы в инструмент, что обеспечивает надежность устройства.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 4 формулы полезной модели, характеризует устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях, в котором на втором торце гильзы размещены щтуцеры для подачи воды.
Вода, поступающая через штуцеры охлаждает преобразователь, который нагревается во время работы.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 5 формулы полезной модели, характеризует устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях, в котором механизм подвески ультразвуковой головки состоит из второй гильзы, снабженной фланцами, соединенными с корпусом пружинными тягами, и установленной на первой по скользящей посадке
Такое выполнение механизма подвески обеспечивает не только выполнение его основной функции, но и препятствует передаче крутящего момента на корпус.
Совокупность признаков, изложенная в пункте 6 формулы полезной модели, характеризует устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях, в котором корпус выполнен в виде рам, соединенных друг с другом жесткими ребрами.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором схематически изображено устройство для ультразвуковой обработки резьбы на трубных изделиях: виды спереди и сбоку.
Предлагаемое устройство состоит из станины 1, на которой расположен корпус 2.. В корпусе установлена ультразвуковая головка, состоящая из ультразвукового (магнитострикционного) преобразователя 3 и волновода 4. Торец волновода 4 соединен с инструментом 5 посредством резьбового соединения, например, шпильки 6. Устройство фиксации осевого положения ультразвуковой головки выполнено в виде гильзы 7, в торце которой выполнено отверстие с кольцевой гайкой 8, обжимающей волновод 4 ультразвуковой головки Противоположный конец гильзы 7 соединен с тормозной муфтой 9. На этом же торце гильзы установлены щтуцеры 10 для подачи воды, охлаждающей ультразвуковой преобразователь, который нагревается во время работы. Механизм подвески ультразвуковой головки состоит из второй гильзы 11, установленной на первой гильзе 7 по скользящей посадке. Вторая гильза 11 снабжена фланцами 12, которые, в свою очередь, соединены с корпусом 2 пружинными тягами 13. Для облегчения конструкции корпус 2 может быть выполнен в виде рам, соединенных друг с другом жесткими ребрами 14.
Инструмент 5 навинчивается на резьбу вращающегося трубного изделия. Тормозная муфта 8 гасит крутящий момент, возникающий в ультразвуковой головке и передающейся на гильзу 1. За счет того, что вторая гильза 11 установлена на гильзе 7 с возможностью скольжения, крутящий момент не передается на корпус 2. Одновременно с началом навинчивания инструмента на трубное изделие включается преобразователь ультразвукорьтх колебаний. Колебания передаются через торец волновода 4 ультразвуковой головки на инструмент. Ультразвуковые колебания через инструмент передаются на резьбу трубного изделия, вызывая изменение физико-механических свойств поверхностного слоя, посредством чего осуществляется коррекция профиля резьбы и упрочнение последней. Соединение инструмента 5 с торцом волновода 4 ультразвуковой головки с помощью резьбового соединения, например шпильки.
обеспечивает хороший акустический контакт. В результате потери мощности в месте контакта минимальны. Резьбовое соединение обеспечивает также простоту монтажа и демонтажа сменного инструмента.