УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ

Полезная модель относится к области обработки металлов давлением и сварки, а точнее к устройству для изготовления труб, которое использует холодную прокатку и волочение.
Известно устройство для изготовления труб, см. патент ФРГ №3527520, кл. B21B 21/00, заявл. 29.07.85 г., опубл. 20.10.86 г.
Это устройство для изготовления труб содержит рабочую клеть с валками, совершающую возвратно-поступательное перемещение, механизмы подачи и поворота трубной заготовки в обоих направлениях на одинаковую величину, буферную зону, отстоящую от рабочей клети на 50 м, где она отклоняется на 180° или на 90° от направления прокатки и ее неравномерная скорость преобразуется в постоянную выходную скорость, устройство для заострения и смазывания трубы и механизм волочения с тянущим устройством.
Недостатком данного устройства для изготовления труб является то, что оно может применяться только для разнонаправленного поворота трубы при холодной пильгерной прокатке на 90° и для прокатки труб большой длины.
Следующим недостатком является невозможность изготовления труб, механические свойства которых, из-за геометрических размеров (диаметр, толщина стенки) или материала, не позволяют произвести скручивание при повороте трубы во время холодной пильгерной прокатки.
Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для изготовления труб, описанное в патенте РФ №2504448, кл. В21С 1/00, заявл. 31.10.2012 г., опубл. 20.01.2014 г.
Известное устройство для изготовления труб содержит возвратно-поступательно перемещающуюся от привода рабочую клеть с валками, механизм подачи и поворота трубной заготовки и механизм калибрования трубы волочением. Механизм калибрования трубы волочением выполнен в виде корпуса с направляющими, обоймы, возвратно-поступательно перемещающейся от привода по направляющим, и установленного внутри обоймы с возможностью вращения волокодержателя с волокой. Привод перемещения обоймы выполнен в виде соединенного с обоймой соленоида и катушки, расположенной в корпусе механизма калибрования. Механизм калибрования установлен непосредственно за рабочей клетью.
Недостаток известной конструкции устройства для изготовления труб заключается в том, что соленоид, который перемещает волокодержатель с волокой для создания усилия волочения, конструктивно имеет большие размеры, а следовательно, и большую массу, что вызывает трудности при его изготовлении.
Процесс прокатки на станах холодной прокатки труб осуществляется обычно при 80…100 двойных ходах в минуту, а иногда и больше (150…200). Время подачи заготовки, при котором катушка обесточена, занимает от 0,23 до 0,2 сек. За это время соленоид из состояния покоя перемещается на расстояние величины подачи (от 5 до 20 мм). Сила инерции, которая при этом возникает, действует на торцы труб во время подачи, приводит к деформации и возможному разрушению стыка, что отрицательно сказывается на качестве прокатанных труб.
Следующий недостаток заключается в том, что во время подачи трубы соленоид ударяется об упор, вызывая в нем деформирующие напряжения, что может привести его к разрушению.
Из-за большой цикличности включения и выключения катушки возникает инерционность магнитных полей. Для устранения этого недостатка необходима большая сила тока, а это увеличивает габариты из-за увеличения сечения проводов.
Задача настоящей полезной модели состоит в создании устройства для изготовления труб, позволяющей повысить качество прокатанных труб, исключить их деформацию и возможное разрушение стыка путем перемещения трубы и волоки с одинаковой скоростью.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для изготовления труб, содержащем возвратно-поступательно перемещающуюся от привода рабочую клеть с валками, механизм подачи и поворота трубной заготовки и механизм калибрования трубы волочением в виде корпуса с направляющими и возвратно-поступательно перемещающейся от привода по направляющим обоймы и установленного внутри обоймы с возможностью вращения волокодержателя с волокой, согласно полезной модели, привод перемещения обоймы с волокодержателем и волокой выполнен в виде двух серводвигателей, на выходных валах которых закреплены шестерни, симметрично расположенных в корпусе двух горизонтальных валов с винтовой нарезкой и с зубчатыми шестернями, закрепленными на их консольных концах, взаимодействующими с шестернями серводвигателей и с установленной в корпусе посредством подшипников синхронизирующей шестерней, имеющей в центре отверстие для прохода откалиброванной трубы, при этом на обойме закреплены две гайки, контактирующие с винтовой нарезкой горизонтальных валов, а горизонтальные валы установлены в корпусе посредством подшипников.
Такое конструктивное выполнение устройства для изготовления труб позволяет повысить качество прокатанных труб, исключить их деформацию и возможное разрушение стыка путем перемещения трубы и волоки с одинаковой скоростью. Это достигается тем, что в устройстве для изготовления труб перемещение трубы и обоймы с установленным внутри нее волокодержателем и волокой осуществляется с одинаковой скоростью от двух серводвигателей и зубчатых передач, соединенных между собой синхронизирующей шестерней.
Для пояснения полезной модели ниже приводится конкретный пример выполнения полезной модели со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором изображено устройство для изготовления труб.
Устройство для изготовления труб содержит возвратно-поступательно перемещающуюся от привода рабочую клеть с валками 1, механизмы подачи и поворота (не показаны) трубной заготовки и механизм калибрования трубы волочением. Механизм калибрования трубы установлен за рабочей клетью и состоит из корпуса 2 с направляющими 3, обоймы 4, возвратно-поступательно перемещающейся от привода по направляющим 3 и установленного внутри обоймы 4 волокодержателя 5 с волокой 6. Волокодержатель 5 с волокой 6 установлен посредством упорного подшипника 7 и может совершать вращение вокруг оси. Привод перемещения обоймы 4 с волокодержателем 5 и волокой 6 выполнен в виде двух серводвигателей 8, на выходных валах 9 которых закреплены шестерни 10, установленных в корпусе 2 посредством подшипников 11 двух горизонтальных валов 12 с винтовой нарезкой, на консольных концах которых закреплены шестерни 13, взаимодействующие с шестернями 10 серводвигателей 8 и с установленной в корпусе 2 посредством подшипников 14 синхронизирующей шестерней 15. На обойме 4 закреплены две гайки 16, контактирующие с винтовой нарезкой валов 12. Для отключения серводвигателей служит датчик 17 линейного перемещения. Датчик 18 линейного перемещения служит для включения серводвигателей 8.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении рабочая клеть с валками 1 находится в точке «А», обойма 4 механизма калибрования волочением - в точке «в», серводвигатели 8 обесточены. Механизм подачи заготовки на выходе из валков 1 рабочей клети перемещает трубу 19 на величину подачи. Одновременно включаются серводвигатели 8, передавая вращение через зубчатые шестерни 10, 13, синхронизирующую шестерню 15 и винтовые передачи 12, 16, перемещают обойму 4 с одинаковой скоростью подачи трубы в точку «а». Серводвигатели 8 обесточиваются от датчика 17 линейного перемещения и останавливаются. Затем начинается движение рабочей клети с валками 1 в точку «В» и происходит обжатие заготовки по диаметру и стенке. Во время движения рабочей клети с валками 1 датчиком 18, установленным в районе соприкосновения внутренней поверхности рабочего корпуса трубы с оправкой 20, подается команда на включение серводвигателей 8 с вращением, противоположным при подаче трубы. Обойма 4 перемещается в точку «в». Серводвигатели 8 от датчика 17 линейного перемещения останавливаются. В крайнем переднем положении рабочей клети с валками 1 происходит поворот прокатываемой трубы 19 вместе с оправкой 20, а также волокодержателя 5 с волокой 6 в механизме калибрования и клеть начинает двигаться обратно. При прохождении рабочей клети с валками 1 в крайнее заднее положение происходит деформация и вытяжка трубы, при этом волока 6 и волокодержатель 5 вместе с обоймой 4 перемещаются на величину вытяжки при обратном ходе. В исходном положении рабочей клети заканчиваются процессы прокатки и калибрования волочением.
Предложенное устройство для изготовления труб по сравнению с известными позволяет повысить качество прокатываемых труб, исключив деформацию и возможное разрушение их стыков.