ПАТРОН ДЛЯ ЗАЖИМА ТРУБ

Предложение относится к области машиностроения и может быть использовано для зажима труб нефтяного сортамента при их обработке резанием или при снятии наружной или внутренней фаски.
Известен зажимной патрон (а.с. SU №755448, 15.08.1980, В 23 В 31/10), содержащий корпус, три зажимных кулачка поворотного типа, приводимые в движение посредством шестерен от общего привода. При этом зажимные поверхности кулачков выполнены в виде ряда примыкающих одна к другой незамкнутых цилиндрических поверхностей с параллельными осями, кривизна которых соответствует кривизне закрепляемых деталей.
Недостатком данной конструкции является сложность изготовления шестерен и зажимных поверхностей кулачков, кроме того, кривизна зажимных поверхностей кулачков должна соответствовать кривизне закрепляемых деталей, а это существенно ограничивает применение данного зажимного патрона.
Наиболее близким по технической сущности является патрон для зажима труб (а.с. SU №2218245, 10.12.2003 г., В 23 В 31/12, В 23 Q 3/12), содержащий корпус с размещенным в нем зубчатым колесом с внутренней зубчатой нарезкой и находящиеся в зацеплении с упомянутой внутренней зубчатой нарезкой валы-шестерни, на которых неподвижно установлены зажимные кулачки с выпуклой рабочей поверхностью. При этом валы-шестерни установлены в корпусе, зажимные кулачки смонтированы на валах-шестярнях попарно, а рабочие поверхности зажимных кулачков выполнены по спирали Архимеда.
Существенными недостатками конструкции является сложность конструкции, заключающаяся в большом количество зубчатых передач с внутренним и наружным зацеплением, а также трудоемкость их изготовления и, следовательно, вытекающее отсюда высокая стоимость изготовления патрона.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции патрона для зажима труб различного диаметра, например нефтяного сортамента, а также снижение стоимости изготовления без потери эффективности его работы.
Указанная задача решается с помощью патрона для зажима труб, содержащего корпус, валы установленные в корпусе, зажимные кулачки с рабочими поверхностями смонтированные на валах попарно, фланец и крышку.
Новым является то, что снаружи корпус снабжен колесом жестко соединенным с фланцем, а на наружной поверхности корпуса и внутренней поверхности колеса выполнены взаимообращенные цилиндрические выборки, в которые установлено кольцо, при этом колесо оснащено внутренними зубчатыми нарезками между зажимными кулачками с возможностью кругового вращения, а на торцевой поверхности корпуса выполнены технологические отверстия под технологический инструмент, рабочая поверхность которого снабжена шестерней, контактирующей с любой из вышеупомянутых внутренних зубчатых нарезок колеса.
На фиг.1 изображен продольный разрез патрона.
На фиг.2 изображен вид патрона сбоку.
Патрон для зажима труб состоит из корпуса 1 (см. фиг.1), валов 2 установленных в корпусе 1, зажимных кулачков 3, 4, 5 с рабочими рифленьми поверхностями 6, смонтированными на валах 2 попарно. Снаружи корпус 1 (см. фиг.2) снабжен колесом 7 жестко соединенным с фланцем 8 крышки 9. На наружной поверхности корпуса 1 и внутренней поверхности колеса 7 выполнены взаимообращенные цилиндрические выборки 10 и 11, соответственно, в которые установлено кольцо 12. Торец 13 (см.фиг.1) колеса 7 оснащен внутренними зубчатыми нарезками 14, 15, 16 между зажимными кулачками 3, 4, 5 с возможностью кругового вращения. На торцевой поверхности корпуса 1 выполнены технологические отверстия 17 под технологический инструмент 18, рабочая поверхность которого снабжена шестеренкой 19, контактирующей с любой из вышеупомянутых зубчатых нарезок 14, 15, 16 колеса 7 в процессе зажима патрона.
Перед началом работы патрон крепят посредством крышки 9 в установке для резки труб на специальном кронштейне с помощью болтов (установка на фиг.1 и 2 не изображена).
Патрон работает следующим образом.
Подлежащую разрезке трубу 20 (см.фиг.1) свободно вводят в центральное отверстие корпуса 1, благодаря тому, что зажимные кулачки 3, 4, 5 размещены на валах 2 попарно и жестко соединены с ними, а сами валы 2 свободно установлены в корпусе 1.
Затем в любое из технологических отверстий 17 корпуса 1 (см.фиг.1) вставляют технологический инструмент 18 например, ключ, имеющий рабочую поверхность в виде шестеренки 19 до контакта ее рабочей поверхности с одной из внутренних зубчатых нарезок 14, 15, 16 колеса 7. После этого начинают вращать технологический инструмент
18 против часовой стрелки, при этом колесо 7 с внутренними зубчатыми нарезками 14, 15, 16 благодаря тому, что оно жестко соединено с фланцем 8 остается не подвижным, а корпус 1 поворачивается по часовой стрелке до тех пор, пока каждая из внутренних зубчатых нарезок 14, 15, 16 колеса 7 своими правыми торцами 21, 22, 23, соответственно упрется в левые боковые поверхности зажимных кулачков 3, 4, 5, которые, в свою очередь, своими рельефными поверхностями 6 соприкоснутся с поверхностью зажимаемой трубы 20.
После чего технологический инструмент 18 вынимают из технологического отверстия 17.
При этом происходит зажим трубы и его самоцентрирование по оси патрона. В процессе резания, под действием окружной составляющей силы резания F и Z происходит заклинивание в кулачках разрезаемой трубы, благодаря чему обеспечивается надежное центрирование и зажим. Поэтому при работе необходимо выдерживать направление окружной составляющей сила резания, чтобы зажимные кулачки 3, 4, 5 работали на заклинивание. Направление силы резания по часовой стрелке, если смотреть со стороны патрона.
Технико-экономические преимущества предложенного патрона для зажима труб выражаются в упрощении его конструкции, за счет чего сокращаются затраты на изготовления, а значит снижается стоимость патрона в целом без потери эффективности его работы.