УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТРУБ

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для волочения труб и может быть использована для изготовления труб, используемых в качестве оболочек тепловыделяющих элементов ядерных реакторов.
В качестве прототипа выбрано устройство для волочения труб (Машины и агрегаты для обработки цветных металлов и сплавов. B.C.Паршин и др. М: Металлургия, 1998 с.366-368), содержащее корпус, с одной стороны которого находится волокодержатель с установленной в нем волокой, расположенный внутри корпуса стержень с закрепленной на нем оправкой с возможностью осевого перемещения относительно волоки.
Недостатком устройства являются невысокие качественные характеристики труб диаметром 60÷3 мм и толщиной стенки 2÷0,1 мм при длине труб 3,2÷1,2 мм, высокий процент брака.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель является повышение качества изготавливаемых труб и снижение брака.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для подачи труб, содержащем корпус, с одной стороны которого находится волокодержатель с установленной в нем волокой, расположенный внутри корпуса стержень с жестко закрепленной на нем оправкой с возможностью осевого перемещения относительно волоки, стержень жестко закреплен в торцевой части корпуса со стороны, противоположной волокодержателю, при этом по меньшей мере два корпуса установлены в барабане с возможностью параллельного перемещения вокруг оси барабана с установкой на оси волоки.
Закрепление стержня в торце корпуса позволяет применять стержни оправок минимально допустимой длины, за счет чего снижена опасность возникновения продольных упругих колебаний стержня с оправкой и обеспечивается возможность повышения качественных характеристик готовых труб.
На фигуре 1 представлена конструкция устройства для подачи труб и оправок барабанного типа стана для волочения труб на закрепленной оправке.
Волочильный стан состоит из станины, привода тянущей каретки, тянущей каретки (на чертеже не показаны) с захватом 1 для удержания забитого конца трубы 2, волочильной доски 3 с установленной в ней волокой 4, а также устройства барабанного типа подачи оправок 5. В состав устройства входят барабан, включающий фланцы 6 и 7 и установленный с возможностью вращения и осевого перемещения вдоль оси 8, жестко закрепленной передним концов в волочильной доске 3 и задним - в опорной стойке 9. В расточках фланцев закреплено, по меньшей мере, два трубчатых желоба 10, внутри которых коаксиально желобам в заданном осевом положении установлены стержни 11 оправок 5. Задние резьбовые концы стержней оправок помещены в резьбовые пробки 12. Для фиксации осевого положения стержней с оправками на резьбовых концах стержней установлены контргайки 13. Для осевого перемещения барабана назад между передним фланцем 6 и волочильной доской 3 на оси 8 установлена пружина сжатия 14, а для перемещения вперед на заднем фланце 7 барабана на оси 8 закреплен коаксиально с ней пневмо- или гидроцилиндр 15, взаимодействующий с плунжером 16, неподвижно закрепленным на оси 8. В волочильной доске 3 соосно с волокой 4 выполнена расточка для свободного ввода в нее переднего конца трубчатого желоба 10. Для поворота барабана вокруг оси 8 предусмотрен привод поворота любого типа (на чертеже не показан) с элементом фиксации угловых положений трубчатых желобов. Верхнее зафиксированное положение оси трубчатого желоба совпадает с осью механизма подачи трубных заготовок 17 для надевания их на стержень с оправками.
Устройство для подачи труб работает следующим образом. В исходном положении тянущая каретка с захватом 1 посредством привода подводится вплотную к волочильной доске 3. Барабан с трубчатыми желобами 10 под
действием пружины 14 отведен в крайнее заднее (левое на чертеже) положение. При этом плунжер 16 упирается в дно цилиндра 15. Оси желобов 10 совпадают соответственно с осью волочения и осью подачи трубных заготовок 17. Заготовка 17 подается вдоль оси и надвигается на стержень 11 с оправкой 5 до упора оправки в забитый конец трубы. Барабан вручную или с помощью привода поворачивается на 180°, при этом забитый конец трубной заготовки становится напротив волоки 4 по ее оси. При подаче давления воздуха или жидкости в полость цилиндра 15 (показано стрелкой на чертеже), барабан смещается вперед (вправо на чертеже) до упора переднего конца трубчатого желоба 10 в расточку волочильной доски 3. При этом забитый конец трубы через каналы волоки 4 подается в губки зажимного устройства 1 тянущей каретки стана. После включения привода каретка движется вправо, осуществляя волочение трубы; при этом короткая оправка 5 расположена в зоне обжатия волоки 4. Сила трения между трубой 2 и оправкой 4 создает растягивающие напряжения в стержне 11 и сжимающие - в трубчатом желобе 10. Образуется двухмассовая колебательная система, частота собственных колебаний которой гарантированно меньше, чем у оправки и у возбуждающей силы, что предотвращает возникновение резонансных колебаний оправки и обеспечивает повышение качества обработки внутренней поверхности трубы.
Для обеспечения возможности регулирования частоты собственных колебаний двухмассовой системы «стержень оправки-трубчатый желоб» допускается установка дополнительной инерционной массы в виде массивной втулки 18, фиксируемой в определенной позиции по длине желоба с помощью стопора 19. Перемещением инерционной массы 18 вдоль трубчатого желоба можно менять частоту собственных колебаний системы и устранять резонансные явления, возможные при изменении параметров волочения (скорость, обжатие, смазка, материалы трубы и оправки, длина стержня оправки).
Устройство спроектировано, изготовлено и применено для волочения на закрепленной оправке на стане безоправочного волочения труб из нержавеющих сталей аустенитного класса в диапазоне диаметров от 60 до 4...3 мм и толщине стенки от 2 до 0,2...0,1 мм при исходной длине от 3,5 до 1,2 м. За счет применения стержней оправок минимально допустимой длины удалось полностью избежать кольцевых отпечатков на внутренней поверхности труб.