Устройство для удаления оребрения на поверхности оребренной трубы

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к устройствам для получения и изготовления оребренных поверхностей на деталях теплообменников, аппаратов воздушного охлаждения а также может быть использовано на токарном универсальном (торцовочном) оборудовании для снятия оребрения на поверхности оребренной трубы.
Известно устройство для очистки наружной поверхности изделий круглого сечения (Патент RU № 617086, МПК В08В 3/10, опубл. 30.07.1978 г.), состоящее из цилиндрического корпуса, внутри которого последовательно размещены рядами очищающие элементы, выполненные в виде цилиндрических стержней-возбудителей кавитации, причем цилиндрические стержни одного из рядов выполнены в поперечном сечении эллиптическими и установлены с возможностью поворота вокруг своих осей. Каждый из очищающих элементов имеет по две коаксиальные втулки, между которыми радиально размещены стержни-возбудители кавитации. Жидкость под давлением подается в корпус устройства и обтекает цилиндрические стержни и стержни, имеющие в поперечном сечении эллиптическую форму. Придание потоку жидкости скорости выше критической вызывает явление кавитации, за счет которого очищается поверхность от загрязнения. Интенсивность процесса очистки регулируется поворотом эллиптических стержней.
Также известно устройство для снятия наружного грата (Патент RU № 1016107, МПК В23К 11/04, опубл. 07.05.1983 г.), содержащее привод перемещения в виде силовых цилиндров, механизм зажима полосы, резцовую головку, закрепленную на штоках силовых цилиндров, при этом с целью расширения функциональных возможностей и повышения производительности, механизм зажима полосы снабжен кареткой с вертикальной направляющей, содержит два клина, один из которых имеет Т-образную форму с хвостовиками, установленными в вертикальной направляющей каретки, резцовая головка содержит корпус с обоймой, имеющей осевое отверстие конической формы, цилиндрические клинья, установленные в обойме с возможностью перемещения по ее коническим поверхностям, и несущие резцы, выполненные Г-образными, подпружиненный толкатель, установленный с возможностью взаимодействия с резцами и кинематически связанный с механизмом зажима полосы.
Общим недостатком являются сложная конструкция, наличие большого количества сборочных узлов и деталей, требуемых изготовление по высокому квалитету точности. Силовые цилиндры устройства очень восприимчивы к качеству и состоянию рабочей жидкости, и при её загрязнении могут быстро выйти из строя.
Также известен рабочий орган машины для удаления изоляции с наружной поверхности трубопровода (Патент RU № 2395353, МПК В08В 9/023, опубл. 27.07.2010 г.), содержащий ротор с очистными инструментами, закрепленными на рычагах, установленных на осях с возможностью поворота вокруг своей оси, и прижимными устройствами для поджатия очистных инструментов к поверхности трубопровода, причем прижимные устройства выполнены в виде кулисных кинематических пар с упругим элементом, рычаги выполнены двуплечими, при этом на одном их плече закреплен очистной инструмент, а другое плечо шарнирно соединено с прижимным устройством.
Недостатками данного рабочего органа являются сложность конструкции из-за наличия большого числа мелких точно сопрягаемых деталей, что приводит к низкой надежности и малой ремонтопригодности, особенно в полевых условиях, узкая область применения из-за невозможности обрабатывать торцы труб под сварку, а также сложность использования в полевых условиях при строительстве трубопроводов из-за необходимости питания силового привода и не универсального очистного инструмента для съема изоляции.
Также известно устройство для очистки наружной поверхности концевых участков труб  (Патент RU № 2522346, МПК В08В 9/023, опубл. 10.07.2014 г.), содержащее очистной инструмент, выполненный с возможностью вращения и соединенный с рычагом, причем очистной инструмент выполнен в виде правильной прямой призмы или цилиндра с боковым отверстием, имеющим размеры, достаточные для закрепления наружной изоляции при вращении, рычаг соединен с торцом очистного инструмента, причем рычаг оснащен как минимум одной рукояткой, расположенной на расстоянии от оси вращения, достаточном для преодоления силы адгезии изоляции к трубе.
Недостатками данного устройства являются низкое качество очистки поверхности труб от изоляции из-за физического ее отрыва, и узкая область применения из-за невозможности обрабатывать торцы труб под сварку.
Наиболее близким является  режущий инструмент (Патент RU № 2522404, МПК В23В 29/00, 31/107, опубл. 10.07.2014 г.), включающий державку и режущую вставку, имеющую продольную ось, режущую часть на переднем конце режущей вставки и хвостовик вставки на заднем конце режущей вставки, режущая часть имеет режущий кончик, который имеет по крайней мере одну режущую кромку, при этом державка имеет зажимную часть на переднем конце державки и хвостовик державки на заднем конце державки, причем зажимая часть содержит уплотнительное кольцо, стакан и зажимную втулку.
Недостатком известного инструмента является трудоемкая конструкция в части изготовления зажимной втулки с элементами углубления и внутреннего паза, выполненного в виде полукруга и для которых потребуется специализированное оборудование и инструмент. Также недостатком является многосоставная конструкция, состоящая из большого числа мелких деталей, и  наличие одного режущего инструмента, что может поспособствовать снижению производительности при обработке поверхностей и более регулярной замене режущей части.
Техническими задачами являются создание простой, универсальной и надежной конструкции для удаления оребрения на поверхности оребренных труб, повышение качества работы по удалению оребрения, расширение диапазона обработки диаметров оребренных поверхностей труб, а также снижение материальных и трудовых затрат.
Технические задачи решаются устройством для удаления оребрения на поверхности оребренной трубы, включающим режущую часть с  державкой.
Новым является то, что устройство дополнительно включает основную часть, которая содержит втулку с посадочным местом с одной стороны c возможностью установки режущей части и внутренней выточкой с другой стороны с возможностью установки резьбовой втулки с центральным отверстием, втулка имеет центральное отверстие и оснащена двумя сквозными отверстиями, расположенными друг напротив друга сверху и снизу втулки, режущая часть выполнена в виде корпуса цилиндрической формы с центральным отверстием и технологическими карманами, в технологические карманы установлены державки, затянутые болтами, с напайными пластинами, при этом державки оснащены сквозными пазами с возможностью перемещения державок в пределах сквозных пазов, в центральное отверстие резьбовой втулки вставлен центрирующий палец, представляющий собой полый цилиндр с радиусами на торце, переходным резьбовым участком с ограничительным уступом и конусообразным хвостовиком, с возможностью размещения торцевой части центрирующего пальца в центральном отверстии  режущей части, а  переходного резьбового участка  – в резьбовой втулке.
На фиг. 1 представлен основной вид устройства для удаления оребрения на поверхности оребренной трубы.
На фиг. 2 изображен вид сбоку устройства.
Устройство для удаления оребрения на поверхности оребренной трубы (на фиг. 1, 2 не показано) включает режущую часть, дополнительно включает основную часть. Основная часть устройства содержит втулку 1 (фиг. 1) с посадочным местом 2 с одной стороны для жесткой установки (например, сваркой) режущей части и внутренней выточкой 3 с другой стороны с возможностью установки во внутреннюю выточку 3 втулки 1 резьбовой втулки 4 (например, методом сварки) с центральным отверстием. Режущая часть устанавливается на посадочное место 2 основной части, обе части свариваются между собой.
Втулка 1 основной части имеет центральное отверстие, оснащена двумя сквозными отверстиями 5 и 6, расположенными друг напротив друга сверху и снизу втулки 1. Сквозные отверстия 5 и 6 предназначены для выхода стружки во время обработки оребренной поверхности, тем самым повышается качество работы. Внутренняя выточка 3 позволяет жестко фиксировать резьбовую втулку 4, ограничивая ее перемещение и движение, тем самым позволяет жестко фиксировать всю конструкцию устройства.
Режущая часть устройства выполнена в виде корпуса 7 цилиндрической формы с центральным отверстием 8 и технологическими карманами 9 (фиг. 2). Центральное отверстие 8 (фиг. 1) режущей части совпадает с центральным отверстием втулки 1. В технологические карманы 9 (фиг. 2)  установлены державки 10, которые затянуты болтами 11 (в количестве 4 шт.), с напайными пластинами 12. Режущая часть изготовлена с двумя технологическими карманами 9, в которые устанавливаются две державки 10. Каждая державка 10 имеет по одной напайной пластине 12. При этом державки 10 оснащены сквозными пазами 13 с возможностью перемещения державок 10 в пределах сквозных пазов 13. Так, в корпусе (теле) каждой из державок 10 имеются два сквозных паза 13, через которые продеваются два болта 11. Болты 11, продетые через державки 10,  вставляются в отверстия технологических карманов 9 корпуса 7 (фиг. 1) режущей части, затягиваются, фиксируются. Ослабляя болты 11 (фиг. 2), становится возможным перемещать державки 10 в пределах сквозных пазов 13 на необходимое расстояние, тем самым регулировать расстояние на необходимый размер обрабатываемой трубы. Затем, затягивая болты 11, фиксировать положение державок 10. Происходит расширение диапазона обработки диаметров оребренных поверхностей труб.
В центральное отверстие резьбовой втулки 4 (фиг. 1) вставлен (например, вкручен) центрирующий палец 14, представляющий собой полый цилиндр с радиусами на торце (на фиг. 1, 2 не показано), с переходным резьбовым участком 15 с ограничительным уступом 16 и конусообразным хвостовиком 17, с возможностью размещения торцевой части центрирующего пальца 14 в центральном отверстии  8 режущей части, а  переходного резьбового участка 15 – в резьбовой втулке 4. Торцевая часть центрирующего пальца 14 с радиусами обеспечивает плавный заход оребренной трубы необходимого диаметра, а  ограничительный уступ 16 центрирующего пальца 14 надежно фиксирует его в резьбовой втулке 4. Таким образом в резьбовую втулку 4 вкручивается центрирующий палец 14 до ограничительного уступа 16.
Предлагаемое устройство для удаления оребрения на поверхности оребренной трубы изготовлено из стали и собирается методом неразъемного соединения (например, сваркой по контуру).
Устройство для удаления оребрения на поверхности оребренной трубы работает следующим образом.
Для удаления оребрения на поверхности оребренной трубы устройство устанавливают в шпиндель торцовочного станка (на фиг. 1, 2 не показано). Оребренную трубу фиксируют на стеллаже напротив торцовочного оборудования с соблюдением условия совпадения центра оси изделия и центра оси шпинделя, установленного в него устройства. Болты 11 (фиг. 2), которыми затянули державки 10 с напайными пластинами 12, ослабляют гаечным ключом, постепенно ослабляется их затяжка. По технологическим карманам 9 в пределах сквозных пазов 13 передвигаются державки 10,  регулируется их положение с напайными пластинами 12 для выставления необходимого размера обработки. После этого болты 11 затягиваются до упора.
На торцовочном станке включают обороты шпинделя, устройству через конусообразный хвостовик 17 (фиг. 1) центрирующего пальца 14 и резьбовую втулку 4 передается вращение, включается подача шпинделя. Шпиндель вместе с устройством выдвигается к торцу теплообменной оребренной трубы.  Державки 10 (фиг. 2) с напайными пластинами 12, установленные в технологических карманах 9, осуществляют удаление оребренной поверхности на наружной поверхности трубы. По окончанию операции шпиндель с устройство возвращается в исходное положение.
Устройство возможно использовать с большинством торцовочным оборудованием за счет наличия стандартного посадочного места (изготовленного в виде конуса, конусообразного хвостовика, морзе №3) и компактных габаритов, является универсальным и при этом простым в изготовлении. Для изготовления устройства не требуется больших материальных и трудовых затрат благодаря простой конструкции и отсутствию сложных сборочных единиц. Данное устройство позволяет задействовать невостребованное имеющее оборудование, исключить необходимость в закупке дорогостоящего оборудования.
Предлагаемое  устройство для удаления оребрения на поверхности оребренной трубы позволяет повысить качество работы по удалению оребрения, расширяет диапазон обработки диаметров оребренных поверхностей труб, а также снижает материальные и трудовые затраты.