Устройство для развальцовки труб в трубных решетках

 

Сущность изобретения: при осевом перемещении конического веретена, деформирующие ролики, имеющие кольцевые канавки с углом скоса (125...145)° раздвигаются и развальцовывают трубу в трубной решетке. Указанные величины углов скоса позволяют развальцовывать тонкостенные трубы в тонких трубных решетках. 6 ил

ГОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 21 0 39/06, 41/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

«4

«4 с©

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834270/27 (22) 05,06.90 (46) 07.12.92. Бюл. N 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения (72) А.M.Áàðñóêîâ, В.M.Áðèô, В.Л.Каган, В.К.Коваль и С,А.Шейнбаум (56) Авторское свидетельство СССР

N. 526422, кл. В 21 0 39/06, 1975.

Изобретение относится к производству теплообменной аппаратуры, предназначено для выполнения операции крепления тонкостенных труб в тонких трубных решетках и может быть использовано в химическом, нефтяном, энергетическом и судовом машиностроении.

Известен раэвальцовочный инструмент, предназначенный в основном для развальцовки труб диаметром 10-57 мм с толщиной стенки 1,5 — 2,5 мм в трубных решетках толщиной не менее 19 мм. Для более тонких трубных решеток этот инструмент нельзя использовать. Согласно ОСТ 26-021015-85 для труб ф16 — 20 мм с толщиной стенки 1,5-2,0 мм наименьшая длина развальцовочного участка должна быть не менее 11 мм, а для трубф25-27 мм с толщиной стенки 2,0-2,5 мм — не менее 15 мм. Это связано с тем, что меньшая длина раэвальцовочного участка не обеспечивает прочности и герметичности вальцовочного соединения, Известен также развальцовочный инструмент, принятый за прототип, включающий, кроме комплекта развальцовочных роликов, комплект бортовочных роликов.

Этот инструмент обеспечивает повышен„„. Ж „„1779444 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ

ТРУБ В ТРУБНЫХ РЕШЕТКАХ (57) Сущность изобретения: при осевом перемещении конического веретена, дефор. мирующие ролики, имеющие кольцевые. канавки с углом скоса (125...145) раздвигаются и развальцовывают трубу в трубной решетке. Указанные величины углов скоса позволяют раэвальцовывать тонкостенные трубы в тонких трубных решетках. 6 ил, ную прочность и герметичность развальцовки в более тонких решетках эа счет отбортовки трубы на "колокольчик" со стороны лицевой поверхности трубной решетки. Однако этот инструмент не обеспечивает необ,ходимой прочности и герметичности соединения труб с толщиной стенки менее

1 мм в трубных решетках толщиной менее

10 мм. .Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет раэвальцовки тонкостенных труб в тонких трубных решетках.

Цель достигается тем, что угол наклона скосов канавки ролика к ее основанию находится в пределах 125 = а < 1450.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в рабочем положении, общий вид; на фиг. 2 — ролик; на фиг. 3 — фото трубная решетка с развальцованной в ней трубой (фото); на фиг. 4-6 — канавка на ролике с различными углами нв клона скосов к ее основанию.

Устройство для развал ьцовки {фиг. 1) содержит корпус 1 с ра:-мещенными в его окнах роликами 2. В корпус 1 входит коническое веретено 3. Корпус 1 связан с упором 4, ограничивающим его осевое пере1779444 мещение. Ролик 2 (фиг. 2) состоит из сферической головки 5, конической части 6 и кольцевой канавки 7, примыкающей к сферической головке 5, Угол наклона скосов канавки ролика к ее основанию находится в пределах 125 < а < 1450.

Устройство работает следующим образом, Перед началом развальцовки корпус 1 (фиг. 1) вместе с веретеном 3 вводят в трубу до соприкосновения упора 4 с лицевой поверхностью трубной решетки. При этом кольцевые канавки 7 на роликах 2 расположены внутри отверстия трубной решетки, как это показано на фиг. 1, Во время развальцовки наличие канавок 7 на роликах 2 обеспечивает помимо плотного прижатия к трубной решетке, образование кольцевых буртиков на трубе (фиг, 1), плотно охватывающих трубную решетку со стороны лицевой и тыльной поверхностей, что обеспечивает прочность и герметичность соединения.

Рассмотрим процесс образования буртика на поверхности трубы. При больших углах наклона скосов канавки ролика а >

> 145 образующийся буртик не касается наружной поверхности трубной решетки.

Касательная к поверхности буртика, проходящая через его начало, образует с наружной поверхностью трубной решетки некоторый угол p A 0 (фиг, 4). Такой буртик не может обеспечить герметичности соединения трубы с трубной решеткой. При уменьшении угла наклона скосов канавки ролика длина участка трубы, из которого формируется буртик„уменьшается, поэтому возрастает кривизна буртика и уменьшается угол р. Экспериментально установлено, что начиная со значения угла наклона скосов канавки ролика к ее основанию a = 1450 угол р становится равным нулю. При этом начальный участок буртика касается поверхности трубной решетки (фиг, 5) и тем самым обеспечивает герметичность соединения.

При дальнейшем уменьшении угла наклона скосов канавки ролика к ее основанию степень касания увеличивается, Однако, если угол а становится меньше

1250, то за счет увеличения интенсивности

15 ние качества соединения..

Пример. Развальцовывалась труба ф 38 х 0,8 мм в трубной решетке тол20 щиной 5 мм. Размеры кольцевой канавки: Ь

= 5 мм; h = 0,5 мм; а = 135, Канавка размещена на коническом участке ролика, примыкающем вплотную к основанию сферической головки. Испытания соедине25 ний на герметичность керосином в течение

24 ч не выявили течей.

Применение предлагаемого инструмен5

50 деформации происходит подреэ поверхности трубы. При этом возникает кольцевой участок плотного примыкания буртика к наружной трубной решетки (фиг. 6), Это является недопустимым из-за возможности возникновения при эксплуатации щелевой коррозии. Оптимальными пределами изменения угла наклона GKocoB канавки ролика к ее основанию является 125 < а < 1450.

Расположение кольцевой канавки вплотную к основанию сферической головки ролика также повышает стойкость ролика, т,к, его диаметр в этом месте максимален, кроме того, такое расположение -канавки уменьшает проскальзывание роликов относительно веретена и обеспечивает повышета позволяет повысить прочность и герметичность соединения труб.с трубными решетками. Кроме того, за счет возможности изготовления узла крепления за одну операцию, что ранее для тонких труб и тонких решеток не удавалось сделать, удается повысить, производительность и качество крепления труб. Предполагаемый экономический эффект составляет около 8000 рублей в год, Формула изобретения

Устройство для развальцовки труб в трубных решетках, содержащее корпус, несущий размещенные в его окнах. ролики, имеющие кольцевые канавки со скосами, и установленные между роликами коническое веретено,отл ича ю щееся тем,что, с целью расширения технологических возможностей за счет развальцовки тонкостенных труб в тонких трубных решетках, угол наклона скосов канавки ролика к ее основанию находится в пределах 125 а 5 1450.

1779444

1779444 Риг. 6

Составитель А.Давиденко .

ТехРед М.МоРгентал КоРРектоР Т.Вашкович

Редактор

Произво,jcTBBHHo-èýäàãåëüñêèé комбинат Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 4405 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5