УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЕВОГО РАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ

Полезная модель относится к области металлургии, а именно к трубопрокатному производству и может быть применена в составе заводского оборудования на участках для облицовки наружной поверхности труб.
Известно устройство для осевого разъемного соединения труб конструкции фирмы «Dhatec» [см. материалы в Приложении], содержащее кольцевую оправку, на одном торце которой смонтирован трехопорный фиксирующий узел [clamping-side], блокирующий и центрирующий это устройство в отверстии одной из соединяемых труб за счет распорного усилия, создаваемого двумя неподвижными лапами и третьей, установленной на регулируемой пружине [adjustable spring]. На другом торце кольцевой оправки смонтирован узел, центрирующий стыкуемую трубу [centring-side], который состоит из шести, шарнирно смонтированных равномерно по окружности оправки, консольных конических роликов (устройство принято за прототип).
Для выполнения операции облицовки соединяемых концов труб, в момент осевой стыковки с предыдущей, последующая труба центрируется на конических роликах поступательно-вращательным перемещением на рольганге.
Разъединение труб после облицовки концов труб осуществляется следующим образом: облицовочное покрытие в зоне стыка разрезается, сцентрированная на роликах труба получает дополнительное вращение и, за счет опережающей относительно соседней трубы скорости, сдвигается с роликов в осевом направлении по рольгангу.
К существенным недостаткам известного соединения следует отнести то, что концы труб, имеющие в отдельных случаях отклонения от круглой формы (овальность, подгиб кромки стенки и т.п.), в сочетании с возможным осевым биением трубы, приводят к вынужденной раскатке в процессе центрирования на конусах роликов и соответственно к неравномерному распределению возникающих при этом радиальных нагрузок на ролики. Радиальные нагрузки на роликах в районе малой оси овала могут достигать значений, затрудняющих их вращение и даже приводящих к заклиниванию, вследствие чего осевой сход трубы с роликов затрудняется или, при больших усилиях, становится невозможным в автоматическом режиме.
Указанные недостатки стимулировали поиск новых технических решений.
Предложенное техническое решение направлено на обеспечение равномерного распределения нагрузок на ролики в случае искаженной геометрии внутреннего диаметра стенок трубы в процессе ее стыковки и улучшение условий схода трубы при разъединении.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для осевого разъемного соединения труб, содержащем кольцевую оправку с элементами фиксации, блокирующим устройство в отверстии одной трубы на одном торце и, шарнирно установленные, центрирующие, консольные, конусные ролики для осевой фиксации стыкуемой трубы, равномерно распределенные по окружности на ободе оправки, на другом торце, согласно полезной модели, ось каждого ролика смонтирована в серьге, плечи серег шарнирно установлены на ободе оправки и опорными площадками попарно сопряжены с концами упругих элементов, выполненных, например, в виде рессорных пружин, закрепленных на внутренней стенке обода, при этом крепление коромысла каждой рессоры снабжено регулировочными подкладками.
При этом обод оправки в сечении выполнен в виде швеллера с раскрытием полок от оси наружу.
Технический результат реализации отличительных признаков выражается в том, что каждая пара роликов, опирающихся через качающиеся серьги на концы каждого коромысла пружинных рессор, обеспечивает равномерное распределение усилий правки за счет податливости системы центрирования.
Именно установка роликов в подпружиненных серьгах позволяет максимальное радиальное/распорное усилие на каждом ролике ограничить жесткостью пружины, и не может быть больше усилия, создаваемого этим элементом, позволяя беспрепятственно выполнять разъем сцентрированной трубы после облицовки.
Из анализа научно-технической и патентной информации заявляемой совокупности признаков не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».
Пример конкретного выполнения предложенного устройства иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид соединения, на фиг.2 разрез В-В на фиг.1, на фиг.3 - место А на фиг.2, на фиг.4 - место Б на фиг.2.
Устройство содержит кольцевой обод из швеллера оправки 1, с узлом ее фиксации/блокирования на одном торце оправки в виде двух неподвижных лап 2 и подпружиненной лапы 3 с пружиной 4, распорное усилие которой регулируется гайкой 5.
На обратном торце оправки 1 по окружности установлены оси 6 с качающимися на них серьгами 7, в которых на осях 8 установлены центрирующие конусные ролики 9. В месте установки роликов серьги площадками 10 опираются на упругие элементы (рессоры) 11, прикрепленные к внутренней стенке обода болтовым соединением 12 через регулировочные подкладки 13. Со стороны центрирующих роликов на оправке установлены по окружности упоры 14.
Устройство работает следующим образом.
При подходе по рольгангу 15 к участку облицовки трубы А в нее (вручную или при помощи грузоподъемных средств) вставляется устройство до встречи торца трубы с упором 14. Пружина 4 создает усилие, достаточное для надежной фиксации устройства в трубе А. Усилие пружины регулируется гайкой 5, а два других усилия, необходимые для фиксации трубы, обеспечиваются двумя неподвижными лапами 2.
При подходе трубы А по рольгангу с зафиксированным на ней устройством для осевого разъемного соединения к трубе Б (за счет разности линейных скоростей труб на рольганге) центрирующие ролики 9, одновременно поворачиваясь (за счет разности угловых скоростей труб на рольганге), заходят внутрь трубы Б до упора 14. Одновременно ролики, в случае искажения формы внутреннего диаметра кромки торца трубы, под действием пружин 11 расправляют трубу Б, восстанавливая ее геометрию, при этом ролики, давят на различные участки трубы с усилием в пределах жесткости комплекта пружин 11. Жесткость пружин 11 регулируется высотой регулировочных подкладок 12.
По окончании облицовки труб покрытие в месте стыка разрезается, после чего трубе Б придаются более высокие скорости вращения и перемещения, и последняя освобождается в осевом направлении от контакта с центрирующими роликами.
Поскольку центрирующие ролики установлены на подпружиненных серьгах, радиальные нагрузки на них при взаимодействии со стенками труб ограничены жесткостью пружин, благодаря чему облегчается вращение роликов, обеспечивающее беспрепятственный осевой разъем труб.