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 и технологии изготовления патрона для зажима труб различного диаметра, например нефтяного сортамента, а также снижение стоимости его изготовления.
Указанная задача решается с помощью патрона для зажима труб, содержащего корпус, валы установленные в корпусе, зажимные кулачки с рабочими поверхностями смонтированные на валах попарно.
Новым является то, что на наружной поверхности корпуса выполнены две цилиндрические выборки в каждую из которых установлено кольцо, при этом кольца соединены между собой посредством прижимных и отжимных пальцев, контактирующих с боковой поверхностью зажимных кулачков, установленных в отверстия упомянутых колец, при этом на наружной поверхности колец установлена обечайка, закрепленная с кольцами с помощью винтов, кроме того отжимные пальцы посредством пружин жестко связаны с корпусом, а на торцевой поверхности корпуса выполнены технологические отверстия под технологический инструмент.
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 рифлеными поверхностями 6 (см. фиг.2), смонтированными на валах 2 попарно. На наружной поверхности корпуса 1 (см. фиг.1), выполнены две цилиндрические выборки 7 и 8, в каждую из которых установлено кольцо 9 и 10 соответственно. Кольца 9 и 10 соединены между собой посредством прижимных пальцев 11 и отжимных пальцев 12 (см. фиг.2), контактирующих с боковыми поверхностями зажимных кулачков 3, 4, 5 и установленными в отверстия упомянутых колец 9 и 10 (см. фиг.1). На наружной поверхности колец 9 и 10 установлена обечайка 13, закрепленная с кольцами 9 и 10 с помощью винтов 14 и 15 соответственно. Кроме того отжимные пальцы 12 посредством пружин 16 (см. фиг.2) жестко связаны с корпусом 1. На торцевой поверхности 18 корпуса 1 выполнены технологические отверстия 17 под технологический инструмент (на фиг. не показано). Патрон также содержит крышку 18с фланцем 19, закрепляемую к корпусу 1 с помощью болтов (на фиг. не показано).
Перед началом работы его крепят в установке для резки труб на специальном кронштейне с помощью болтов (установка на фигуре не изображена).
Патрон работает следующим образом.
В любое из технологических отверстий 17 корпуса 1 (см.фиг.2) вводят технологический инструмент (например, штырь) (на фиг. не показано) и с его помощью поворачивают корпус 1 вниз (против часовой стрелки) растягивая пружину 16, при этом кулачки 3, 4, 5 расположенные на валах 2 отходят от прижимных пальцев 11 и двигаются до соприкосновения с отжимными пальцами 12, после чего кулачки 3, 4, 5 поворачиваются со своими валами 2, увеличивая проходной сечение центрального отверстия в корпусе 1.
Далее удерживая технологический инструмент в технологическом отверстии 17 (пружина 16 в растянутом состоянии) вводят в центральное отверстие корпуса 1, подлежащую разрезке трубу 20.
Удерживая технологический инструмент в технологическом отверстии его отпускают, при этом пружина 16 сжимаясь возвращается в исходное положение поворачивая за собой корпус 1 (по часовой стрелке) до тех пор, пока боковые поверхности зажимных кулачков 3, 4, 5 не вступят в соприкосновения с прижимными пальцами 11. Далее зажимные кулачки 3, 4, 5, повернувшись с валами 2 обратно возвращаются в исходное положение и своими рифлеными поверхностями 6 соприкоснутся с поверхностью зажимаемой трубы 20.
После чего технологический инструмент (на фиг. не показано) 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 технологичности его изготовления, поскольку детали из которых собран патрона исключают необходимость проведения сложных технологических операций при его изготовлении с применением зубонарезных и фрезерных станков, а это в итоге позволит снизить стоимость изготовления предложенного патрона.