УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ С ВИНТОВЫМИ ГОФРАМИ

Полезная модель относится к механической обработке давлением труб и может быть использована для получения изделий из электросварной или бесшовной тонкостенной стальной трубы в диапазоне диаметров, труб сложного профиля, в частности гофрированных труб. при этом формующие ролики приводных органов размещены в корпусах, закрепленных на поворотных плитах, которые поворачиваются на заданные углы от 30 до 60° относительно оси трубы, с возможностью их фиксации посредством болтов.
Известно устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, описанное в авторском свидетельстве СССР №413716, «Станок, для образования гофров на трубных заготовках» по кл. B21D 15/04, опубл. 05.04.1978 г.
Известный станок содержит две головки, вращающиеся вокруг оси заготовки, и несущие формующие органы, часть которых установлена в полости заготовки и установлена в одной головке, а другая - с наружной стороны заготовки на кронштейнах в другой головке. Станок снабжен механизмом настройки формующих органов, расположенных с наружной стороны заготовки, на требуемый диаметр, а каждый формующий орган выполнен приводным и в месте контакта с заготовкой имеет линейную скорость, равную, но противоположно направленную по отношению к соответствующему органу, расположенному в полости заготовки.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции, следовательно, и высокая себестоимость изделий, а также низкая производительность и ограниченные технологические возможности, т.к. устройство позволяет использовать трубу, длина которой не более величины рабочего хода (образование гофров на трубе, а установка следующей трубы в исходное положение возможна только после возвращения одного из рабочих органов (головки с формующими органами, размещенными внутри заготовки) в исходное положение.
Наиболее близким по существенным признакам и достигаемому эффекту и взятым в качестве прототипа является устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами описанное в патенте на полезную модель RU №45948, по кл. B21D 15/04, опубл. 10.06.2005 г.
Известное устройство, содержащее станину, две оправки, установленные на входе и выходе трубы, выполненные в виде люнетов со сменными втулками, для разного наружного диаметра труб, размещенные снаружи по отношению к поперечной оси трубы под углом 120°, три приводных формующих органа с роликами, оси которых в свою очередь размещены под расчетным углом 45° к продольной оси трубы, при этом каждый ролик приводных формующих органов установлен в корпусе, закрепленном на ползуне, ползуны размещены в пазах неподвижной вертикальной плиты, закрепленной на станине между оправками, а механизм настройки каждого формующего органа на требуемый диаметр трубы выполнен в виде винта с гайкой, винт установлен с возможностью вращения относительно плиты внутри паза, гайка, с вращением перемещающаяся вдоль винта, выполнена в виде вкладыша ползуна, размещенного внутри паза между ползуном и накладкой ползуна, в свою очередь размещенных с разных наружных сторон плиты и жестко связанных с вкладышем ползуна.
Для обеспечения центровки трубы в известном устройстве необходимо наличие комплекта сменных втулок под различный диаметр трубы с определенным полем допусков на толщину стенки и неровность поверхности. Если отклонения выходят за рамки допускаемых значений, центровка будет невозможна, следовательно, необходимо изготовление новой втулки, что ведет к неоправданным затратам материалов и времени. Так же, между трубой и сменной втулкой происходит трение, что усложняет работу привода роликов и центрирования трубы. Три приводных формующих органа с роликами зафиксированы только под расчетным углом 45° к продольной оси трубы, следовательно, на известном устройстве возможно изготовление трубы с винтовыми гофрами только одного вида (с углом наклона гофр под 45°)
Таким образом, недостатком указанного устройства являются ограниченные технологические возможности, низкая производительность, большие затраты времени и средств на изготовление.
Задачей заявляемой полезной модели является расширение технологических возможностей, повышение производительности и снижение себестоимости изделий.
Техническим результатом является расширение ассортимента выпускаемой продукции труб с разными углами наклона гофр, за счет изменения углов прокатки от 30-60° и сокращения времени их производства, путем быстрой установки и надежного центрирования труб различного диаметра.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для изготовления труб с винтовыми гофрами, содержащем станину с размещенными на ней люнетом для центрирования трубы и опорной вертикальной плитой, с равномерно расположенными на ней относительно образующей трубы тремя приводными органами, снабженными формующими роликами, оси которых размещены под расчетным углом к оси трубы, при этом механизмы настройки формующих роликов на требуемый диаметр трубы выполнены в виде винта с гайкой, согласно полезной модели, люнет состоит из трех расположенных с возможностью их перемещения перпендикулярно оси трубы скалок, которые снабжены на концах их рабочих поверхностей контактными роликами, с возможностью взаимодействия с трубой путем вращения по ее диаметральной поверхности в процессе вращательно-поступательного перемещения последней, при этом формующие ролики приводных органов размещены в корпусах, жестко закрепленных на поворотных плитах, которые поворачиваются на заданные углы от 30 до 60° относительно оси трубы, с возможностью их фиксации посредством болтов.
Отличительными существенными признаками предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом является то, что
- люнет состоит из трех расположенных с возможностью их перемещения перпендикулярно оси трубы скалок, что позволяет в заданном диапазоне центрировать трубы любого диаметра, и не требуется снабжать люнет комплектом сменных втулок под различный диаметр труб, как в прототипе, что позволяет сокращать время изготовления готовой продукции;
- снабжение концов рабочих поверхностей скалок контактными роликами, с возможностью взаимодействия их с трубой их путем вращения по ее диаметральной поверхности в процессе вращательно-поступательного перемещения последней, обеспечивает надежное и равномерное центрирование трубы в трех точках по ее диаметру при прокатывании на ней винтовых гофр.
- при этом формующие ролики приводных органов размещены в корпусах, закрепленных на поворотных плитах, которые поворачиваются на заданные углы от 30 до 60° относительно оси трубы, с возможностью их фиксации посредством болтов, что позволяет увеличивать ассортимент готовых изделий, придавая им разные углы наклона сформированного профиля - винтовых гофр (в прототипе только один угол наклона - 45°).
Таким образом, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели позволяет достичь технического результата, а именно расширение ассортимента выпускаемой продукции труб с разными углами наклона гофр, за счет изменения углов прокатки от 30-60° и сокращения времени их производства, путем быстрой установки и надежного центрирования труб различного диаметра.
Проведенные исследования по источникам патентной и научно-технической информации показали, что предлагаемая полезная модель неизвестна и не следует явным образом из изученного материала, т.е. соответствует критерию «новизна».
Предлагаемое устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, может найти широкое применение в области штамповочного производства для изготовления художественных изделий и может быть изготовлено с использованием оборудования и материалов, отечественной или зарубежной промышленности, следовательно, отвечает критерию «промышленная применимость».
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где представлены:
на фиг.1 - общий вид предлагаемого устройства;
на фиг.2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 - то же, вид слева с разрезом по А-А;
на фиг.4 - то же, вид слева.
Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами содержит смонтированные на станине 1 люнет 2 для центрирования трубы 3 и опорную плиту 4, с тремя пазами 5, расположенными под углом 120°, в которых перемещаются три приводных органа, снабженные формующими роликами 6, оси которых размещены с возможностью изменения расчетного угла к оси трубы от 30 до 60° посредством фиксирующих болтов 7, при этом, механизмы настройки формующих роликов 6 на требуемый диаметр трубы выполнены в виде винта 8 с гайкой 9.
Люнет 2 (фиг.4) состоит из трех скалок 10, расположенных с возможностью их перемещения перпендикулярно оси трубы 3 относительно друг друга на 120°, которые снабжены на концах их рабочих поверхностей контактными роликами 11. Регулировка центрирования трубы 3 по диаметру производится перемещением скалок 10 в корпусе 12 люнета 2, которые фиксируются рычагами 13. Контактные ролики 11 взаимодействуют с трубой 3 путем вращения по ее диаметральной поверхности в процессе вращательно - поступательного перемещения последней.
Каждый формующий ролик 6 приводных органов установлен в корпусе 14, закрепленном на поворотной плите 15, которая перемещается на заданный угол с возможностью регулирования его от 30 до 60° по плите 16 ползуна 17 вокруг оси 18 и фиксируется болтами 7 (фиг 2). Ползун 17 перемещается в пазах 5 плиты 4. В корпусе 14 на подшипниках 19, установлен вал 20, снабженный формующим роликом 6 с приводом в виде мотор-редуктора 21 с кулачковой муфтой 22.
Механизм настройки перемещения формующих роликов 6 выполненный в виде винта - гайка, где винт 8 закреплен на опорной плите 4 крепежными элементами с возможностью вращения относительно опорной плиты 4 внутри паза 5, гайкой при этом служит вкладыш 9 ползуна 17, размещенный внутри паза 5 между ползуном 17 и накладкой 23 ползуна 17, в свою очередь размещенных с разных наружных сторон опорной плиты 4. Винт 8 вращается относительно опорной плиты 4 без линейного перемещения, при этом линейно перемещается в пазе 5 гайка-вкладыш 9 ползуна 17, вместе с которым перемещается и сам ползун 17, регулируя радиальное расположение формующих роликов 6 относительно оси трубы 3.
Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами работает следующим образом.
С помощью винта 8 механизма перемещения ползунов 17 настраивают формующие ролики 6, установленные в корпусах 14, на требуемый диаметр трубы 3, при этом формующие ролики 6, посредством поворотной плиты 15, поворачивают на заданный угол (от 30-60°) относительно оси трубы 3, с возможностью его фиксации посредством болтов 7.
Труба 3 через люнет 2 под заданный диаметр вводится вручную между тремя роликами 11 скалок 10. В люнете 2, вращаясь от мотто-редукторов 21, формующие ролики 6 деформируют трубу 3 до винтовых гофр с приданием ей вращательно-поступательное перемещения.
Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, по сравнению с прототипом расширяет технологических возможности производства, повышает производительность и тем самым снижает себестоимость изделий.