УСТРОЙСТВО ПРОФИЛИРОВАНИЯ ТРУБЫ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ В ТРУБУ ШЕСТИГРАННОГО СЕЧЕНИЯ

Полезная модель относится к области профилирования труб и может найти применение при изготовлении протяженных шестигранных труб из борсодержащей стали для хранения отработанного ядерного топлива.
Известны способы профилирования трубы круглого сечения в трубу многогранного сечения (четырех-, пяти-, восьмигранного сечения), включающие протягивание инструмента - дорна (прошивки) с выступающими рабочими участками, формирующими многогранное сечения, внутри трубной заготовки.
(JPH 03285714, B21C 37/15, опубликовано 16.12.1991; JPH 0422525, B21C 37/15, B23D 39/20, опубликовано 27.01.1992)
Однако в описаниях публикаций нет сведений о средствах реализации известных способов, которые должны быть технологичны и обеспечивать не только требуемое усилие, прикладываемое к инструменту, но и температурный режим протяжки.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для раздачи труб круглого сечения, включающий давильный инструмент в виде дорна (прошивки) с коническим рабочим участком, механизм перемещения дорна внутри трубной заготовки и индукционный нагреватель, размещенный и перемещаемый снаружи трубной заготовки перед рабочим участком дорна. При этом концы трубной заготовки закрепляют в центрах протяжного станка, а один из концов трубной заготовки выполнен в виде конического раструба. Известное устройство позволяет производить раздачу толстостенных труб за один проход, используя дорн, содержащий как рабочие, так и калибровочные участки.
(SU 590046, B21D 41/02, опубликовано 30.01.1978)
Недостатком известного устройства невозможность его использования для профилирования трубы круглого сечения в трубу шестигранного сечения. Это связано со сложностью получения требуемой геометрии сечения шестигранной формы трубы за один проход, т.е. с необходимостью смены профилирующего и/или калибрующий инструментов.
Задачей и техническим результатом полезной модели, является устройство профилирования, обеспечивающее широкий диапазон усилий, прикладываемых к давильному инструменту, требуемую скорость перемещения инструмента в сочетании с обеспечением требуемой температуры в деформируемой зоне трубы и возможностью оперативной смены инструмента.
Технический результат достигается тем, что устройство профилирования трубы круглого сечения в трубу шестигранного сечения содержит средство горизонтального закрепления трубной заготовки, давильный инструмент, соединенный со средством перемещения инструмента внутри трубной заготовки и индукционный нагреватель, перемещаемый перед рабочим участком инструмента, причем средство горизонтального закрепления трубной заготовки выполнено в виде ряда зажимов, размещенных на общей опоре по длине трубной заготовки, давильный инструмент выполнен в виде шестигранной призмы, снабженной рабочим участком в виде шестигранного усеченного конуса, средство перемещения инструмента выполнено в виде гидравлического домкрата, а индукционный нагреватель размещен внутри трубной заготовки.
Технический результат также достигается тем, что зажимы выполнены разъемными и соединение давильного инструмента и средства перемещения также выполнено разъемным.
Полезная модель может быть проиллюстрировано примерами с использованием рис. 1-3, где:
1 - трубная заготовка;
2 - давильный инструмент;
3 - гидравлический домкрат;
4 - зажим трубной заготовки;
5 - общая опора зажимов;
6 - индукционный нагреватель;
7 - шестигранная призма давильного инструмента;
8 - шестигранный усеченный конус давильного инструмента;
9 - шток гидравлического домкрата.
Профилирование трубы круглого сечения в трубу шестигранного сечения с использованием устройства по полезной модели осуществляют следующим образом.
Трубную заготовку 1 круглого сечения горизонтально закрепляют зажимами (захватами) 4, размещенными в ряд на общей опоре 5 по длине трубной заготовки 1. При этом зажимы 4 выполнены разъемными, а их места контакта с трубной заготовкой в количестве 4-6 шт.располагают в средней части граней формируемого шестигранного профиля трубной заготовки. Давильный инструмент 2 выполнен в виде шестигранной призмы 7, снабженной рабочим участком в виде шестигранного усеченного конуса 8, и с обоих концов снабжен средством крепления (не показано) к штоку 9 гидравлического домкрата 3 и/или индукционному нагревателю 6. Шток 9 дополнительно может быть снабжен устройством его позиционирования внутри трубной заготовки, например, тележкой (не показано). Крепление штока 9 к тележке, а также к давильному инструменту 2, выполнены быстроразъемными с использованием известных технических решений аналогичного назначения. Гидравлический домкрат 3 также закреплен на опоре.
Индукционный нагреватель 6 в виде водоохлаждаемого кольца (колец), соединен с тележкой для его позиционирования и перемещения (не показано). При этом индукционный нагреватель 6 располагают и перемещают в процессе профилирования перед рабочим участком давильного инструмента 2 (местом контакта рабочего участка инструмента и внутренней поверхности трубной заготовки). Для этого могут быть использованы любые известные устройства аналогичного назначения, точно позиционирующие индуктор относительно давильного инструмента, например, толкатель. Подвод воды к системе водоохлаждения индукционного нагревателя и электропитания целесообразно осуществить со стороны выхода индуктора из трубной заготовки.
Профилирование ведут после подачи электропитания к индукционному нагревателю 6 и достижения требуемой температуры деформируемой зоны трубной заготовки. После выхода из трубной заготовки, исходный давильный инструмент или возвращают в исходной положение, или заменяют на давильный инструмент с другим размером рабочего участки, например, на калибрующий инструмент, который перемещают внутри трубной заготовки для получения заданного размера шестигранного профиля.
Устройство по полезной модели обеспечивает достижение поставленного технического результата: широкий диапазон усилий, прикладываемых к давильному инструменту, требуемую скорость перемещения инструмента за счет использования гидравлического домкрата, требуемый диапазон температур профилирования в деформируемой зоне трубы за счет перемещения индуктора внутри трубной заготовки и возможность оперативной смены инструмента.