Установка для изготовления отводов

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крутоизогнутых отводов из трубных заготовок. Сущность изобретения: установка снабжена входной камерой с инжекторами и конечной футерованной камерой, открытой в торцевой части и снабженной дополнительными нагревательными горелками, которые расположены на границе формообразующего и калибрующего участка сердечников. Перегородки между секциями камер выполнены составными из двух кольцевых полуфланцев, между которыми расположены фланец с Т-образной формой поперечного сечения и изолирующая прокладка. Каждая секция выполнена в виде цилиндрического корпуса с размещенной в нем рабочей камерой с коаксиально расположенными цилиндрами, имеющими радиальные сопловые отверстия. Стенки цилиндрических рабочих камер установлены на Т-образном фланце с возможностью осевого перемещения, а стенки коаксиально расположенных в рабочей камере цилиндров расположены на кольцевых полуфланцах с зазором относительно кольцевого фланца Т-образной формы. Такое выполнение нагревательного устройства в установке позволяет снизить энергетические затраты и обеспечить оптимальный режим температур как во время протяжки, так и во время остановок. 5 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а более конкретно к производству крутоизогнутых отводов из трубных заготовок.

Известны устройства для изготовления крутоизогнутых отводов, содержащие установленные на станине штанги с рогообразными сердечниками, механизм подачи трубных заготовок на рогообразные сердечники и многовитковый индуктор для нагрева заготовок, самоцентрирующуюся каретку с установленными на ней роликами, при этом каретка, трансформатор и индуктор жестко связаны между собой и подпружинены относительно станины [1] Данное устройство, предназначенное для изготовления крутоизогнутых отводов с использованием нагрева при гибке, обладает недостатком, присущим установкам, в которых используется индукционный нагрев трубных заготовок, а именно, большими энергетическими затратами, увеличивающими себестоимость продукции.

Этого недостатка лишено устройство, в котором нагрев трубных заготовок производится с помощью газовоздушной смеси.

Известное нагревательное устройство содержит коллектор подачи газовоздушной смеси и нагревательное устройство в виде размещенной в корпусе рабочей камеры с коаксиально расположенными в ней цилиндрами с равномерно распределенными на стенках радиальными сопельными отверстиями [2] Вышеназванная установка позволяет добиться оптимального температурного режима по длине пакета заготовок и снизить энергетические затраты. Однако известная установка не обеспечивает стабильного температурного поля при циклических перезарядках, из-за наличия только одной общей рабочей камеры и отсутствия на входе и выходе камер, предотвращающих утечку тепла. При перезарядке установки неизбежны тепловые потери и, как результат, необходимость корректировки температурного поля по всей длине установки во время перехода от рабочего режима к загрузочному. Кроме того, конструкция известной установки предусматривает на входе в нагревательное устройство зазор между направляющей втулкой и штангой с трубными заготовками, через который происходит утечка тепловой энергии.

Задача изобретения заключается в создании энергетически экономичной установки, поддерживающей оптимальный режим, как во время рабочего хода, так и в момент перезарядки.

Технический результат от использования изобретения предполагает снижение энергетических потерь на 20% за счет поддержания технологически оптимального температурного поля в камерах при протяжке трубных заготовок и при остановке установки для перезарядки.

Указанный технический результат достигается за счет того, что установка для изготовления отводов, содержащая протяжной механизм, коллектор подачи газовоздушной смеси и нагревательное устройство в виде размещенной в корпусе рабочей камеры с коаксиально расположенными в ней цилиндрами с равномерно распределенными на их стенках радиальными сопельными отверстиями, снабжена входной камерой, в которой под углом к продольной оси установлены инжекторы, и концевой футерованной камерой с газовыми горелками и окном в торцевой части, причем нагревательное устройство выполнено из секций с разделительными перегородками между ними в виде кольцевых полуфланцев, между которыми расположены кольцевой фланец Т-ой в сечении формы и изолирующая прокладка, при этом стенки рабочей камеры установлены на кольцевых фланцах Т-ой в сечении формы с возможностью осевого продольного перемещения, а средние стенки секций установлены на кольцевых полуфланцах с зазором относительно кольцевого фланца Т-образной в сечении формы.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 нагревательное устройство, продольный разрез; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 узел 1 на фиг. 3.

Установка для изготовления отводов включает в себя протяжной пресс 1 с рогообразным сердечником 2 и нагревательное устройство, выполненное из связанных между собой секций 3, которое может состоять из рядом расположенных одинаковых агрегатов, каждый из которых содержит цилиндрическую камеру 5 и последовательно размещенные, концентрично расположенные кольцевые камеры 6 и 7. Стенки 8 центральной цилиндрической рабочей камеры 5 и средние стенки 9 камер 6 и 7 имеют систему сопельных отверстий 10, равномерно расположенных по длине секций 3 для подачи газовоздушной смеси из коллектора 11 и создания по длине рогообразного сердечника 2 с трубными заготовками 12 трех температурных зон. Секции 3 разделены между собой перегородками в виде двух кольцевых полуфланцев 13, между которыми установлены фланец 14, имеющий в сечении Т-образную форму, и изолирующая прокладка 15, расположенная в месте соединения разборного корпуса 16. Узел соединения корпуса на чертежах не показан. Он может быть выполнен, например, в виде болтового соединения и приваренных к корпусу проушин (не показаны). Стенки 8 установлены на кольцевом фланце 14 Т-образной в сечении формы с возможностью осевого перемещения относительно него и друг относительно друга, а cтенки 9 на полуфланцах 13 с зазором 17 относительно кольцевого фланца 14. На входе связанных между собой секций 3 нагревательного устройства размещена входная камера 18. На выходе из секций 3 нагревательного устройства размещена конечная футерованная камера 19, которая выполнена с окном 20 в торцевой части для перезарядки установки и открытая в нижней части для выпуска готовых отводов 21. Футерованная камера 19 снабжена газовыми горелками 22, которые установлены по бокам камеры 19 в месте перехода формообразующего участка 23 в калибрующий участок 24. Входные камеры 18 имеют инжекторы 25, установленные под углом к продольной оси подачи заготовок 12.

Работает установка следующим образом.

Перед началом протяжки крутоизогнутых отводов 21, рогообразный сердечник 2 с надетыми на него трубными заготовками 12 помещают через торцевое окно 20 конечной футерованной камеры 19, в секции 3 нагревательного устройства и закрепляют в протяжном прессе 1. Нагрев формообразующего инструмента, которым является рогообразный сердечник 2, и трубных заготовок 12 производится путем создания в рабочей камере 5 необходимого для протяжки температурного поля. Для этого газовоздушная смесь, подаваемая по коллектору 11, зажигается горелками 22, являющимися пилотно-запальными горелками. Затем газовоздушная смесь подается в камеры 6 и 7 первой температурной зоны, а от нее ко второй и третьей зоне, соответствующим секциям 3 нагревательного устройства. Регулируя подачу газовоздушной смеси по всей длине секций 3 в центральной рабочей камере 5, создают требуемое по технологии температурное поле. После этого включается протяжной пресс 1. Во время рабочего хода нагрев деформируемых заготовок 12, движущихся по наружной образующей рогообразного сердечника 2 с постоянной скоростью, происходит в центральной рабочей камере 5 и конечной футерованной камере 19, при одновременной работе всех сопел. Работающие инжекторы 25 в этот момент препятствуют выходу продуктов горения газовоздушной смеси через зазоры на входе заготовок 12 в камеру 18, создавая воздушный подпор. После прекращения протяжки первой партии заготовок 12 установку останавливают для возврата протяжного пресса 1 в исходное положение и загрузки новой партии заготовок 12. В этот момент с целью экономии топлива интенсивность нагрева снижается. Происходит нарушение температурного режима по всей длине нагревательного устройства. Наибольшие потери тепла обычно происходят в открытой футерованной камере 19. Поэтому газовые горелки 22 полностью не выключают, что позволяет снизить тепловые потери. Место их установки граница формообразующего и калибрующего участков выбрано таким образом, что обеспечивает при рабочем цикле необходимый температурный режим во всех зонах, а при перезарядке позволяет путем периодического отключения сопел в секциях 3 и соответственно в кольцевых камерах 6 и 7 избегать перегрева определенных участков заготовок 12, и как следствие последующего брака. Периодическое отключение нагревательных сопел в камерах 6 и 7 приводит к различному температурному состоянию в них. Так как температура во всех температурных зонах камер 6 и 7 секций 3 различна, то их стенки 8,9 перемещаются друг относительно друга и относительно корпуса 16. Стенки 8 перемещаются друг относительно друга по кольцевому фланцу 14 Т-образной формы, а стенки 9 при наличии зазора 17 перемещаются относительно корпуса 16, стенки 8 и друг относительно друга по полуфланцам 13. Изолирующая прокладка 15 обеспечивает при этом герметичность камер 5,6,7 по отношению к окружающей среде и служит также для снижения потерь тепла. Торцевое окно 20 в футерованной камере 19 облегчает перезарядку установки и одновременно позволяет избежать перегрева обработанными продуктами сгорания приемного транспортера (не показан) и облегчает возможность рекуперации.

Использование изобретения позволяет обеспечить поддержание температурного поля по всей длине установки как во время протяжки, так и при перезарядке и непредвиденных установках.

Формула изобретения

Установка для изготовления отводов, содержащая механизм загрузки трубных заготовок, механизм продольного протягивания заготовок по рогообразному сердечнику и нагревательное устройство, отличающаяся тем, что она снабжена входной камерой, в которой под углом к ее продольной оси установлены инжекторы, концевой футерованной камерой с окном в ее торцевой части и установленными в ней газовыми горелками, а нагревательное устройство выполнено в виде коллектора подачи газовоздушной смеси и последовательно расположенных нагревательных секций с разделительными перегородками в виде кольцевых полуфланцев, между которыми размещен кольцевой фланец с Т-образной формой поперечного сечения и изолирующая прокладка, а каждая секция выполнена в виде цилиндрического корпуса с размещенной в нем рабочей камерой с коаксиально расположенными относительно нее цилиндрами, имеющими распределенные по их стенкам радиальные сопловые отверстия, при этом стенки рабочих камер смонтированы на кольцевых фланцах с Т-образной формой сечения с возможностью продольного перемещения, а стенки коаксиально расположенных в рабочей камере цилиндров установлены на кольцевых полуфланцах с зазором относительно кольцевого фланца с Т-образной формой поперечного сечения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5