Способ правки профильных труб и оправка для его осуществления

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано при исправлении дефектов искривления оси и скручивания граней труб. Способ включает зажим профильной трубы профилированными губками, ее раскручивание и изгиб в направлениях, противоположных дефектам кручения и изгиба. При этом перед раскручиванием и изгибом в профильную трубу вводят разжимную профильную оправку, которую расклинивают до заполнения полости профильной трубы с натягом. Оправка содержит сердечник с размещенными на нем направляющими элементами и концевыми упорами со средствами их фиксации, причем упомянутые направляющие элементы и концевые упоры выполнены с возможностью расклинивания и заполнения полости профильной трубы с натягом. Направляющие элементы зеркально размещены на сердечнике. Каждый из них выполнен в виде ступицы, соединенной с ней конусной стенкой наружной полки, повторяющей внутренний профиль трубы и разделенной пазами на части в соответствии с количеством граней профильной трубы. Ступица смещена относительно торцов наружных полок в сторону вершины конусной стенки. А каждый концевой упор выполнен в виде упирающейся в ступицу направляющего элемента втулки с буртом, расположенной на ней с возможностью перемещения и фиксации усеченной пирамиды и контактирующих с гранями указанной пирамиды клиньев со стягивающими их браслетными пружинами. Повышается качество правки. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к способам и устройствам холодной правки профильных труб методом гибки и кручения, и наиболее эффективно может быть использовано при исправлении дефектов искривления оси и скручивания граней труб, например квадратного профиля.

Известен способ правки трубы и оправка для его осуществления (см. а.с. СССР №452391, М.кл. B21D 3/02, заявл. 14.04.71 г., опубл. 05.12.74 г.).

Этот способ выполняется путем обкатки роликами тонкостенной цилиндрической трубы, установленной на сплошной цилиндрической оправке с одновременным сплющиванием трубы.

Недостатком данного способа является невозможность использования его для правки тонкостенных профильных труб, например квадратного или шестигранного профиля, имеющих искривление оси и скручиваемость граней, из-за невозможности обкатки трубы вращающимися роликами.

Недостатком данной оправки является невозможность использования ее для правки профильных труб, так как цилиндрическая, сплошная оправка не заполняет полностью отверстие профильной трубы, что приведет к нарушению профиля трубы при правке.

Из известных способов для правки профильных труб наиболее близким по технической сущности является способ правки, описанный в а.с. №352696, М.кл. B21D 3/12, заявл. 16.10.69 г., опубл. 29.09.72 г.

Этот способ правки профильных труб включает зажим трубы профилированными губками и раскручивание ее в направлении, противоположном дефектам кручения. При раскручивании трубе сообщают упругую деформацию, превышающую исходный угол закрутки.

Из известных оправок для правки труб наиболее близкой по технической сущности является оправка, описанная в патенте RU №2049576, кл. B21D 9/03, заявл. 12.10.92 г., опубл. 10.12.95 г., которая содержит сердечник с размещенными на нем направляющими элементами и концевыми упорами со средствами их фиксации. Между направляющими элементами установлены диски с пластинами в виде гребенок.

Недостаток известного способа правки заключается в невозможности исправления тонкостенных профильных труб квадратного и шестигранного сечения из-за изменения профиля трубы в поперечном сечении под воздействием упругопластических моментов кручения и изгиба.

Недостатком известной оправки является невозможность использования ее для правки профильных труб по следующим причинам:

1) количество пластин в виде гребенок должно быть больше двух - равно количеству граней профильной трубы, в частности четыре гребенки для квадратной трубы, шесть - для шестигранной трубы,

2) в скрученную и изогнутую профильную трубу можно вставить оправку только с большим зазором, на величину которого при правке изменятся размеры профиля трубы.

Задача настоящего изобретения состоит в создании способа правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, и оправки для его осуществления, позволяющих обеспечить правку тонкостенных профильных труб, например квадратного, шестигранного сечений, без нарушения размеров профиля трубы в поперечном сечении путем исключения потери устойчивости стенки трубы при правке.

Поставленная задача достигается способом правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, включающим зажим трубы профилированными губками, ее раскручивание и изгиб в направлениях, противоположных дефектам кручения и изгиба, при этом перед раскручиванием и изгибом в профильную трубу вводят разжимную профильную оправку, которую расклинивают до заполнения полости профильной трубы с натягом.

Оправка для правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, характеризующаяся тем, что она содержит сердечник с размещенными на нем направляющими элементами и концевыми упорами со средствами их фиксации, причем упомянутые направляющие элементы и концевые упоры выполнены с возможностью расклинивания и заполнения полости профильной трубы с натягом, направляющие элементы зеркально размещены на сердечнике, каждый из них выполнен в виде ступицы, соединенной с ней конусной стенкой наружной полки, повторяющей внутренний профиль трубы и разделенной пазами на части в соответствии с количеством граней профильной трубы, ступица смещена относительно торцов наружных полок на 1-3 мм в сторону вершины конусной стенки, а каждый концевой упор выполнен в виде упирающейся в ступицу направляющего элемента втулки с буртом, расположенной на ней с возможностью перемещения и фиксации усеченной пирамиды и контактирующих с гранями указанной пирамиды клиньев со стягивающими их браслетными пружинами.

Такое конструктивное выполнение способа правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, и оправки для осуществления этого способа позволит обеспечить правку тонкостенных профильных труб (квадратных, шестигранных и других сечений) без нарушения профиля трубы в поперечном сечении.

Это достигается способом правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, позволяющим увеличить устойчивость стенок тонкостенных профильных труб в поперечном сечении за счет плотного заполнения трубы упругой отправкой перед правкой, что дает возможность осуществлять ее раскручивание и изгиб в направлениях, противоположных дефектам кручения и изгиба на величину, обеспечивающую исключение этих дефектов и получение труб требуемого качества. Величина изгиба и кручения определяется опытным путем для каждого типоразмера профильных труб.

Применение оправки для правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, обеспечит устойчивость тонких стенок профильной трубы и исключит нарушение формы и размеров поперечного сечения труб при правке.

Направляющие элементы, собранные зеркально на сердечнике, при сжатии их с торцов втулками с буртами заполняют упруго внутреннюю полость по всей длине трубы за счет перемещения их полок коническими стенками в поперечном сечении.

Концевые упоры, расположенные на сердечнике по концам внутренней полости профильной трубы, жестко заполняют концевые части этой трубы за счет перемещения усеченной пирамиды относительно клиньев, стянутых браслетными пружинами, и позволяют использовать эти концевые участки для жесткого зажима профильной трубы в механизмах правки и приложения моментов кручения и изгиба. Осевое смещение клиньев ограничивается упором их в полки направляющих элементов.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 изображена оправка для правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, продольный разрез;

на фиг.2 - то же, вид А на фиг.1;

на фиг.3 - то же, разрез Б-Б на фиг.1;

на фиг.4 - то же, разрез В-В на фиг.1;

на фиг.5 - направляющий элемент, вид спереди;

на фиг.6 - то же, виг Г на фиг.5;

на фиг.7 - то же, вид Д на фиг.6;

на фиг.8 - то же, разрез Е-Е на фиг.5;

на фиг.9 - то же, разрез Ж-Ж на фиг.5.

Способ правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, осуществляется следующим образом. Перед правкой в профильную трубу, например квадратную, имеющую искривление оси и скручивание граней выше допустимых пределов, вставляют разжимную профильную оправку. Оправку расклинивают до заполнения полости трубы с натягом. Трубу зажимают профильными губками. Правку трубы осуществляют раскручиванием и изгибом ее в направлениях, противоположных ее дефектам при удержании ее по местам установки концевых упоров.

Оправка для правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, содержит сердечник 1 с размещенными на нем направляющими элементами и концевыми упорами, имеющими средства фиксации. Каждый направляющий элемент выполнен в виде ступицы 2, соединенной конусной стенкой 3 с наружной полкой 4, повторяющей внутренний профиль трубы. Наружная полка 4 разделена пазами 5 на части в соответствии с количеством граней профильной трубы. Ступица 2 смещена относительно торцов наружных полок 4 на 1-3 мм в сторону вершины конусной стенки 3, выполняющей роль тарельчатой пружины.

Смещение ступицы относительно торцов наружных полок предназначено для выборки зазоров между полками направляющих элементов и трубой.

При смещении менее 1 мм этот зазор недостаточен для установки оправки в трубу и ее затяжки с натягом.

При смещении ступицы относительно торцов наружных полок более 3 мм направляющий элемент при затяжке теряет свойства тарельчатой пружины и разрушается.

Направляющие элементы установлены зеркально друг к другу и с зазором в трубу.

Каждый концевой упор выполнен в виде упирающейся в ступицу направляющего элемента втулки 6 с буртом, на которой установлена с возможностью перемещения и фиксации усеченная пирамида 7, с гранями которой контактируют клинья 8. Клинья 8 снабжены стягивающими их браслетными пружинами 9. Средства фиксации направляющих элементов и концевых упоров выполнены в виде дистанционной втулки 10 и гаек 11, 12.

Пример:

Собранная оправка с незатянутыми гайками 11, 12 свободно вставляется в квадратную трубу 13, имеющую искривления оси и скручивание граней выше допустимых пределов, затем последовательно затягиваются гайки 12, 11. При затяжке гаек 12 выбираются зазоры «а» между направляющими элементами и трубой 13, а при затяжке гаек 11 пирамиды 7 клиньями 8 расклинивают концевые упоры в трубе 13. Таким образом, квадратная труба 13 с определенным натягом заполняется направляющими элементами и концевыми упорами.

Правка трубы 13 с установленной в ней оправкой выполняется на гибочно-крутильной машине (не показана). Трубу закрепляют по местам расположения концевых упоров в суппортах этой машины и производят раскручивание в направлениях, противоположных дефектам изгиба и кручения, на величину, определяемую опытно-статистическим путем.

Предложенный способ правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, и оправка для его осуществления позволяют осуществлять правку искривленных и скрученных труб с сохранением формы и размеров профиля поперечного сечения трубы.

1. Способ правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, включающий зажим профильной трубы профилированными губками, ее раскручивание и изгиб в направлениях, противоположных дефектам кручения и изгиба, при этом перед раскручиванием и изгибом в профильную трубу вводят разжимную профильную оправку, которую расклинивают до заполнения полости профильной трубы с натягом.

2. Оправка для правки профильных труб с гранями, имеющих дефекты кручения и изгиба, характеризующаяся тем, что она содержит сердечник с размещенными на нем направляющими элементами и концевыми упорами со средствами их фиксации, причем упомянутые направляющие элементы и концевые упоры выполнены с возможностью расклинивания и заполнения полости профильной трубы с натягом, направляющие элементы зеркально размещены на сердечнике, каждый из них выполнен в виде ступицы, соединенной с ней конусной стенкой наружной полки, повторяющей внутренний профиль трубы и разделенной пазами на части в соответствии с количеством граней профильной трубы, ступица смещена относительно торцов наружных полок на 1-3 мм в сторону вершины конусной стенки, а каждый концевой упор выполнен в виде упирающейся в ступицу направляющего элемента втулки с буртом, расположенной на ней с возможностью перемещения и фиксации усеченной пирамиды и контактирующих с гранями указанной пирамиды клиньев со стягивающими их браслетными пружинами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при правке отожженной проволоки преимущественно диаметром до 3 мм. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при правке изделий растяжением. .

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано в машиностроении. .

Изобретение относится к оборудованию для изготовления и ремонта штанг глубинных насосов и может быть использовано в промышленности нефтяного машиностроения и ремонтных цехах нефтедобывающих предприятий для механизированной правки новых или бывших в употреблении насосных штанг.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к правильно-растяжным машинам большого усилия для правки изделий из различных материалов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в правильно-растяжных машинах большого усилия для правки изделий из различных материалов.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может использоваться в устройствах для правки изделий растяжением. .

Изобретение относится к оборудованию для изготовления и ремонта штанг глубинных насосов и может быть использовано в промышленности нефтяного машиностроения и ремонтных цехах нефтедобывающих предприятий для механизированной правки новых или бывших в употреблении насосных штанг.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для поверхностного упрочнения длинномерных изделий типа насосных штанг, и может быть использовано в металлургической, машиностроительной отраслях промышленности, ведущих изготовление длинномерных изделий.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для правки изделий сжатием

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к управляющим устройствам гидравлических правильно-растяжных машин. Гидропривод передней головки правильно-растяжной машины содержит рабочие и возвратные гидроцилиндры, предохранительные клапаны, гидрораспределители управления гидроцилиндрами, напорную гидролинию, источник потока рабочей жидкости, гидрораспределитель разгрузки, клапан наполнения, бак наполнения, сливную гидролинию, бак и два дополнительных двухпозиционных гидрораспределителя. При обрыве изделия, подвергающегося правке растяжением, золотники гидрораспределителей под действием сил давления жидкости, обусловленных появлением в данном случае перепада давления в их полостях управления, быстро перемещаются из исходной во вторую рабочую позицию. В результате полости рабочих гидроцилиндров соединяются с гидролинией низкого давления, а слив жидкости из полостей возвратных гидроцилиндров перекрывается и становится возможным только через предохранительный клапан. Увеличивается срок службы гидропривода передней головки правильно-растяжной машины путем уменьшения уровня и продолжительности действия динамических нагрузок, воспринимаемых ими при обрыве изделия, подвергающегося правке растяжением. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам правки высокопрочных титановых сплавов. Способ правки подвергнутой дисперсионному твердению металлической заготовки, выбранной из сплавов на основе титана, на основе никеля, на основе алюминия или на основе железа, включает нагрев до температуры правки от 0,3·Tm до температуры на 25°F ниже температуры старения сплава, растяжение с приложением растягивающего напряжения по меньшей мере 20% от предела текучести и не равно или не больше, чем предел текучести сплава. При этом заготовка отклоняется от прямой не более чем на 0,125 дюйма (3,175 мм) на любые 5 футов длины (152,4 см) или на более короткой длине. Далее заготовку охлаждают с одновременным приложением растягивающего напряжения После правки заготовки сохраняют высокие характеристики прочности. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл., 6 пр.

Изобретение относится к судостроительной отрасли промышленности в части изготовления металлических корпусов судов, построенных в лекальных стендах. Корпус судна закрепляют в лекальном стенде и к обшивке палубы, над узлами пересечения набора устанавливают вибровозбудитель так, чтобы ось вращения вибровозбудителя была направлена поперек обрабатываемого корпуса судна. Причем сначала вибровозбудитель устанавливают перпендикулярно диаметральной плоскости в центре палубы, далее переставляют к одному борту, а затем к другому, устанавливая его на обшивке над узлами пересечения ребер жесткости, после чего повторяют обработку в других поперечных сечениях, вначале расположенных по направлению к корме, а затем - к носу. Уменьшаются остаточные сварочные деформации в корпусах судов до высвобождения от закрепления к лекальному стенду, повышается точность конструктивных размеров и формы корпусов судов. 4 ил.

Изобретение относится к судостроительной отрасли промышленности в части изготовления металлических корпусов судов, построенных каркасным методом. Вибровозбудитель устанавливают на обшивку в местах пересечения ребер жесткости корпуса судна, закрепленного на сборочной плите днищем вверх. Проводят низкочастотную вибрационную обработку (НВО) на резонансной частоте по поперечным сечениям корпуса судна, расстояние между которыми не более 5 м, в трех точках каждого сечения, начиная с сечения, проходящего через центр судна в месте пересечения плоскости мидель-шпангоута и диаметральной плоскости. Причем вибровозбудитель сначала устанавливают перпендикулярно диаметральной плоскости в центре судна, далее переставляют в точку пересечения ребер жесткости в районе скулы к одному борту, а потом к другому, после чего повторяют НВО в других поперечных сечениях, вначале расположенных по направлению к корме, а затем - к носу. Уменьшаются остаточные сварочные деформации в корпусах судов до высвобождения от закрепления к сборочной плите, повышается точность конструктивных размеров и формы и корпусов судов. 4 ил.

Изобретение относится к области изготовления сварных металлических конструкций с протяженными сварными швами, получающих остаточный изгиб или скручивание вследствие образования остаточных сварочных деформаций. в первую очередь узлов и секций корпусов судов и кораблей. Концы конструкции жестко закрепляют на стенде или столе через установленные под конструкцию опоры таким образом, чтобы получить обратный выгиб конструкции. Для этого предварительно измеряют геометрические отклонения конструкции от допускаемых значений, т.е. величину полученной деформации. Идентифицируют эти отклонения и относительно их устанавливают опоры для создания обратной деформации, при этом размеры и расположение опор выбирают таким образом, чтобы обеспечить получение у конструкции обратной деформации, одинаковой по величине, но противоположной по знаку. Вибрационную правку проводят на резонансной частоте конструкции. При этом вибровозбудитель устанавливают в центральной части конструкции. Повышается точность формы за счет уменьшения сварочных деформаций. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано при исправлении дефектов искривления оси и скручивания граней труб

Наверх