Устройство для формования трубопроводов с винтовыми гофрами

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФРРМОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ВИНТОВЫМИ ГОФРА МИ из трубчатой заготовки, содержащее полую цилиндрическую матрицу со спиральной канавкой на внутренне боковой поверхности, монотонно изменякщейся по глубине и шагу вдрл оси матрицы, установленную в полости матрицы оправку и формующие эле;менты з виде роликов, установленные с возможностью циркулирования по беговой дорожке, выполненной на од ,ной из упомянутых деталей и имеющей рабочий и нерабочий участки, о т личающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества трубопроводов , оправка выполнена в виде цанги с наружной образующей эквидистантной линии, проходящей через точки максимальной глубины спиральной канавки матрицы, и снабжена узлом ее осевой фиксации относительно матрицы , рабочий участок бедовой дорожки роликов размещен в спиральной канавке матрицы, а нерабочий - на торцах матрицы и на ее наружной боКОБОЙ поверхности. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, чтЬ узел осевой фиксации оправки относительно матрицы выполнен в вцде неподвижной с цилиндрическим отверстием, размещенных в нем двух полувтулок и изогнутой под прямым углом штанги, с диаметром соответствующим мини- : мальному диаметру оправки, при этом щтанга одним концом установлена в полувтулках, а другим жестко связана с оправкой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„11.474 3

4(51)В 21 Р 15/04 д1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3600164/25-27 (22) 03.06. 83 (46) 30.03.85. Бюл. Ф 12 (72) Б.Ю.Лукин, Б.И.Шендерей, В.Б.Рубцов,. А.Г.Поликарпов, В.С.Шустов, Ф.А.Плахута н В.В.Тришанов (53) 621.774.8(088.8) (56) .1 ° Патент ФРГ В 1091072, кл. 7 Ъ 15/10, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР ..В 198278, кл. В 21 3 15/10, 1965.

3, Авторское свидетельство СССР

Ф 149084, кл. В 21 1) 15/04, 1960 (прототип). ,(54)(57) 1; УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВА-:, НИЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ВИНТОВЫМИ ГОФРА-:

МИ из трубчатой заготовки, содержа-: щее полую цилиндрическую матрицу со спиральной канавкой на внутренней.боконой поверхности, монотонно изменяющейся.по глубине и шагу вдрль, ;оси матрицы, установленную в полости матрицы оправку и формующие элементы в виде роликов, установленные ;с возможностью циркулирования по беговой дорожке, выполненной на од,ной as упомянутых деталей и имеющей рабочий и нерабочий участки, о т—

;л ич.ающе е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества трубо-:

:.проводов, оправка выполнена в виде цанги с наружной образующей эквидистантной линии, проходящей через точки максимальной глубины спиральной

-,канавки матрицы, и снабжена узлом ее осевой фиксации относительно мат рицы, рабочий участок беговой дорож:ки роликов размещен в спиральной канавке матрицы, а нерабочий — на торцах матрицы и на ее наружной бо,ковой поверхности.

2. Устройство по п. 1, о т л и — 3 ч а ю щ е е с я тем, что узел осевой фиксации оправки относительно матрицы выполнен в виде неподвижной обоймы с цилиндрическим отверстием, размещенных в нем двух полувтулок и изогнутой под прямым углом штанги,. с диаметром соответствуницим минимальному диаметру опранки, при этом штанга одным концом установлена в полувтулках, а другим жестко связана с оправкой.

0 1

11474

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления гибких металлических трубопроводов с винтовыми гофрами. 5

Известно устройство для формования трубопроводов с винтовыми гофра ми, содержащее три ролика с формующими дисками, расположенными вокруг трубы под соответствующими углами 1б. и вращающимися с одинаковой скоростью. Внутри трубы расположена оправка 5I).

Однако непараллельность осей формующнх роликов и трубы приводит к д5 возникновению значительных скоростей скольжения и, как следствие, сил трения. Результатом является возникновение дополнительных напряжений и наклепа в поверхност::ом слое трубы- 20 загстовки. Наличие. оправки внутри трубы накладывают ограничение на длины деформируемых труб.

Известен станок для формования гибких металлических рукавов с вин- 25 товыми гофрами, содержащий корпус, ьращающиеся формующие кольца, расположенные эксцентрично и под углом к оси заготовки f2). ь|

В данном устройстве возникают мно30 гократные вредные деформации гофра вследствие принципиальной геометрической .несопряженности винтовой поверхности гофра и рабочей поверхности кольца и, как следствие, высокие остаточные напряжения в материале, снижающие нагрузочную способность и ресурс гофрированного изделия.

Процесс деформиронания носит дискретный (от кольца к кольцу).,характер.40

В местах установки колец возникают значительные сосредоточенные нагрузки, упругая линия (ось) изделия между кольцами резко отклоняется от своей теоретической формы, что вызы- 5 вает дополнительные напряжения в материале, кроме того непараллельность осей формующих колец оси тру- бы приводит при вращении к возникновению значительных скоростей скольжения и, как следствие возникают значительные силы трения скольжения, что влечет за собой снижение КПД устройства и возникновение наклепа поверхностного слоя. Процесс возмо- 55 жен лишь при обильной смазке, что влечет за собой необходимость последующей промывки иэделий.

73 2

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является устройство для формования трубопроводов с винтовыми гофрами из трубчатой заготовКи, содержащее полую цилиндрическую матрицу со спиральной .канавкой на внутренней боковой поверхности, монотонно изменяющейся по глубине и шагу вдоль оси матрицы, установленную в полости матрицы оправку и формующие элементы в виде роликов, установлен" ные с возможностью циркулирования но беговой дорожке, выполненной на .одной из упомянутых деталеи и имею щей рабочий и нерабочий участки f3).

Недостатками известного устройства являются: ограниченные технологические возможности, так как наличие внутренней оправки с формующими элементами вносит конструктивное ограничение на диаметры и длины деформируемых труб; процесс возможен для накатывания труб условного диаметра d> 40 мм и малой длины; трубопроводы массового применения с ду 6-32 мм невозможно обрабатывать этим методощ формующие ролики раз- : мещаются в спиральной канавке гайки, что.приводит к появлению силового контакта между гайкой и роликом через деформируемую оболочку, вследствие чего возникает трение скольжения между трубой и гайкой по всей деформирующей винтовой поверхности, что снижает КПД устройства, приводит к повышению износа и наклепа поверхностного слоя трубы-заготовки и снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение качества изготовления гофров путем уменьшения скручивания и наклепа трубы.

Поставленная цель достигается тем,.что в устройстве для формования трубопроводов с винтовыми гофрами из трубчатой заготовки, содержащем полую цилиндрическую матрицу со спиральной канавкой на внутренней боковой поверхности, монотонно изменяющейся по глубине и шагу вдоль оси матрицы, установленную в полости матрицы оправку и формующие элементы в виде - роликов, установленные с возможностью циркулирования по беговой дорожке, выполненной

Э 11 на одной иэ упомянутых деталей и имеющей рабочий и нерабочие участки, оправка выполнена в виде цанги с наружной образующей эквидистантной линии, проходящей через точки мак" симальной глубины спиральной канавки матрицы, и снабжена узлом ее. осевой фиксации относительно матриi цы, рабочий участок беговой дорожки роликов размещен в спиральной канавке матрицы, а нерабочий — на торцах матрицы и на ее наружной боковой поверхности.

Узел осевой фиксации оправки относительно матрицы может быть выполнен в виде неподвижной обоймы с цилиндрическим отверстием, размещенных в нем двух полувтулок и изогну,той под прямым углом штанги с диаметром, соответствующим минимальному диаметру оправки, при этом штан-, га одним концом установлена в .полувтулках, а другим жестко связана с оправкой.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сверху; на фиг. 2 — то же, продольный разрез; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 2.

Устройство для формования трубопроводов с винтовыми гофрами состоит из корпуса 1, в котором установлена матрица 2, снаружи и внутри которой выполнены винтовые канавки. .:Внутренняя канавка имеет переменные, монотонно изменяющиеся, шаг и глу.-. бину, с уменьшением шага глубина

:уменьшается. Эти канавки соединены канавками, которые выполнены на

:торцах матрицы 2 и закрыты крышками

3. Все канавки образуют беговую дорожку, по которой циркулируют ,формующие ролики 4, при этом внутренняя канавка является рабочим участком дорожки. Втулка 5 обеспечивает внешнее закрытие наружных канавок. Внутри корпуса установлена цанговая оправка 5, предохраняющая ,ролики от выпадания из внутренней

47473 канавки после окончания процесса формования. Поэтому наружная образующая оправка 6 выполнена эквидистант- ной линии, проходящей через точки максимальной глубины внутренней ка- навки матрицы и снабжена узлом ее осевой фиксации, выполненным в виде изогнутой под прямым углом штангой

7,-имеющей диаметр; равный минималь10 ному диаметру оправки 6 и фиксирует ся с помощью полувтулок 8 в неподвижной обойме 9. Труба-заготовка 10, удерживается от поворота с помощью обрезиненных роликов 11.

Устройство работает следующим образом.

Трубу-заготовку 10 надевают на оправку 6 и вставляют в матрицу 2.

При вращении матрицы (привод не по2п казан) формующие ролики 4 накатыва- ются на трубу по винтовой линии и постепенно обжимают ее снаружи, создавая гофры. Гофрированная труба перемещается вдоль изогнутой штанги, 25 упирается своим торцом в пьлувтулки 8 и выталкивает их из обоймы 9.

После чего осевая фиксация изогну:той штанги осуществляется в обойме непосредственно через гофры. Трубазаготовка 10 имеет возможность перемещаться вдоль оси, но при этом ролики 11, покрытые резиной, удерживают ее от поворота.

Благодаря применению предлагае35 смога устройства создается воэможность накатывания трубчатых заготовок снаружи в диапазоне диаметров массового применения от d> 6 мм и выше, т;е. расширяются технологические воэможности. Кроме того, повьппается КПД. устройства и качестho изготовления гофров за-счет

1 снижения трения-и наклепа поверхност .,;:ного слоя трубы. Стендовые испытаний )при циклическом нагружении трубо проводов с d 6-32 мм показали в среднем увелйчение ресурса в ,1,5 раза.

147473

1147473

Составитель Л.Ткаченко

Редактор Т.Парфенова . Техред M.Надь Корректор A.Зимокосов

Заказ !452/11 Тираи 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4