Устройство для развальцовки труб

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована для крепления труб развальцовкой в отверстиях трубных решеток теплообменных аппаратов.
Известно устройство для развальцовки труб в трубной решетке, содержащее корпус с расположенным внутри него конусом, приводящим в движение ролики, размещенные в окнах корпуса [1].
Недостатками такого устройства являются низкая производительность и недостаточное качество крепления труб, так как для контроля величины раздачи внутреннего диаметра трубы требуется неоднократно останавливать процесс развальцовки, вынимать устройство из трубы и проводить необходимые замеры соответствующими инструментами.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является устройство для развальцовки труб, которое содержит корпус с расположенным внутри него рабочим конусом и ролики, размещенные в окнах корпуса. Дополнительный конус соединен соосно с рабочим конусом, имеет с ним одинаковую конусность и размещен в надставке, закрепленной на корпусе. Подпружиненные плунжеры расположены в надставке радиально и постоянно контактируют с цилиндрическими шейками дополнительного конуса. На надставке закреплен измерительный инструмент, например индикатор часового типа, измерительная головка которого сопряжена с поверхностью дополнительного конуса [2].
Недостатком такого устройства является низкая производительность и недостаточное качество крепления труб, так как при работе устройства рабочий должен непрерывно контролировать показания измерительного инструмента и своевременно остановить процесс развальцовки, а при неизбежной вибрации стрелки индикатора часового типа точно определить момент достижения заданного размера невозможно.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение производительности и качества крепления труб развальцовкой в отверстиях трубной решетки.
Решение указанной задачи достигается тем, что в надставке радиально размещен подпружиненный щуп, один конец которого постоянно прижат к поверхности дополнительного конуса, а на другом конце закреплен первый электрический контакт, соосно со щупом установлено регулируемое микрометрическое устройство, на торце винта которого закреплен второй электрический контакт, первый и второй электрические контакты включены в цепь управления устройством. При достижении заданной величины раздачи внутреннего диаметра трубы первый и второй электрические контакты замыкаются, и в цепи управления устройством появляется электрический сигнал об окончании процесса развальцовки.
Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.
Новые детали: радиально размещенный в надставке подпружиненный щуп, один конец которого постоянно прижат к поверхности дополнительного конуса, а на другом конце закреплен первый электрический контакт; соосно со щупом установленное регулируемое микрометрическое устройство, на торце винта которого закреплен второй электрический контакт; цепь управления устройством, в которую включены первый и второй электрические контакты.
Новые функциональные связи: величина радиального перемещения подпружиненного щупа вместе с первым электрическим контактом в надставке соответствует действительной величине раздачи внутреннего диаметра трубы; положение второго электрического контакта задается регулируемым микрометрическим устройством; замыкание первого и второго электрических контактов приводит к появлению в цепи управления устройством электрического сигнала об окончании процесса развальцовки.
Полученный электрический сигнал в цепи управления можно преобразовать в световой или звуковой сигнал, свидетельствующий об окончании процесса развальцовки, а также использовать для автоматического отключения привода устройства, что обеспечивает повышение производительности и качества крепления труб развальцовкой в отверстиях трубной решетки.
На фиг. 1 показано устройство для развальцовки труб, общий вид в разрезе.
Устройство состоит из корпуса 1, внутри которого расположен рабочий конус 2, а в окнах корпуса размещены ролики 3. Дополнительный конус 4 соединен соосно с рабочим конусом, имеет с ним одинаковую конусность и размещен в надставке 5, закрепленной на корпусе. Подпружиненные плунжеры 6 расположены в надставке радиально и постоянно контактируют с цилиндрическими шейками 7 дополнительного конуса.
Для установки глубины развальцовки служит сменный упор 8.
В надставке радиально размещен подпружиненный щуп 9, один конец которого постоянно прижат к поверхности дополнительного конуса, а на другом конце закреплен первый электрический контакт 10. Соосно со щупом в надставке установлено регулируемое микрометрическое устройство 11, на торце винта 12 которого закреплен второй электрический контакт 13. Для фиксации заданного положения винта служит стопор 14.
Первый и второй электрические контакты включены в цепь управления (на фиг. 1 не показана) устройством для развальцовки труб.
Устройство для развальцовки труб работает следующим образом.
Соединенные между собой рабочий и дополнительный конусы поднимают вверх до упора в надставку и в таком положении устройство вводят в трубу 15. Затем конусы опускают в нижнее положение, при котором рабочий конус раздвигает ролики до соприкосновения с трубой. В этом положении с помощью микрометрического устройства второй электрический контакт перемещают в направлении первого электрического контакта до их соприкосновения. В цепи управления устройством появляется сигнал. Используя имеющиеся на микрометрическом устройстве шкалы, второй электрический контакт отводят от первого контакта на величину h, которую предварительно определяют по формуле
1
0
h=(D-D)/2,
где h - величина перемещения щупа в конце развальцовки трубы;
1
D - внутренний диаметр трубы после развальцовки;
0
D - внутренний диаметр трубы до развальцовки.
Заданное положение винта фиксируется стопором.
Для устранения зазора в подвижном соединении, подпружиненные плунжеры постоянно прижимают цилиндрические шейки дополнительного конуса к поверхности отверстия в надставке.
1
В процессе развальцовки рабочий и дополнительный конусы перемещают вниз в осевом направлении, при этом рабочий конус постепенно раздвигает вращающиеся ролики, а дополнительный конус перемещает щуп с первым электрическим контактом навстречу второму электрическому контакту. В момент, когда внутренний диаметр трубы достигает заданной величины D,первый и второй электрические контакты замыкаются и в цепи управления устройством, появляется сигнал, свидетельствующий об окончании процесса развальцовки.
Полученный электрический сигнал в цепи управления можно преобразовать в световой или звуковой сигнал, свидетельствующий об окончании процесса развальцовки, а также использовать для автоматического отключения привода устройства, что обеспечивает повышение производительности и качества крепления труб развальцовкой в отверстиях трубной решетки.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №632440, B21D 39/06, 20.05.1977.
2. Патент РФ №2240193, B21D 39/08, 17.02.2003 (прототип).