KR20240032871A - 금속 파이프를 코일로 권취 인장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계공학에 관한 것으로, 특히 압력에 의한 파이프의 기계적 가공을 위한 장치에 관한 것으로 열교환기용 열교환 파이프를 소정의 파라미터(권선 직경 및 피치)를 갖는 코일로 권취할 때 사용될 수 있다.
금속 파이프를 코일로 권취 인장장치에는 회전 가능하게 장착된 상부 교체식 롤러와 2개의 하부 교체식 롤러가 장착되어 있다. 상부 롤러는 수직 이동 가능하게 장착되어 있다. 종방향 이동 가능성이 있는 캘리퍼가 장착되어 있고, 캘리퍼에 장착되어 축을 중심으로 회전 및 고정 가능한 하우징, 그리고 금속 파이프를 권취 주어진 피치에서 스핀들 샤프트의 각 변위에 따라 캘리퍼의 종방향 이동을 위한 하우징에 장착되는 제어 유닛을 포함한다. 상부 및 하부 롤러가 하우징의 테이퍼 베어링에 설치되고 코일 권취의 밀도를 설정하는 흐름의 중심 사이의 거리 L을 갖는 다중 홈으로 구성된다. 수직롤러는 슬라이더와 조절나사에 의해 수직이동이 가능하도록 설치된다. 롤러 홈의 중심들 사이의 거리의 비율:
L= D+T,
여기서 D는 코일링된 파이프의 외경,
T는 파이프 사이의 갭이다.

Description

금속 파이프를 코일로 권취 인장장치

본 발명은 기계공학 분야에 관한 것으로, 특히 압력에 의한 파이프의 기계적 가공을 위한 장치에 관한 것으로 NPP(원자력 발전소) 열교환기용 열교환 파이프를 소정의 파라미터(권선 직경 및 피치)를 갖는 코일로 권취할 때 사용될 수 있다.

밀착형 열교환기는 원자력 발전소의 설계에 널리 사용되는데, 권취의 낮은 균일성과 밀도가 주된 문제이다.

고정 스푼 형상의 맨드릴 또는 스탬프를 갖는 특수 파이프 벤딩기 및 파이프 벤딩을 위한 장치가 알려져 있다 (콜드 스탬핑 핸드북. / Romanovsky 편집, 6판 - L.: 기계공학, 1979, p. 76-77, 도 74 a, b, c, d).

또한, 열교환기의 튜브형 코일의 제조를 위한 장치도 알려져 있으며, 그 장치는 베드에 배치되는 고정 헤드스톡 및 구동 테일스톡, 캘리퍼, 헤드스톡 및 테일스톡에 고정된 맨드릴, 그리고 굽힘 롤러를 포함하고, 캘리퍼에 장착된 본체는 공작물의 이동 방향으로 구부러져 있는 벤딩 및 클램핑 장치를 포함하는 것을 특징으로 하며,고 굽힘 롤러는 맨드릴 레벨에서 차체 하부에 이동 가능하게 고정되고, 그리고 추가적인 롤러가 본체의 상부 절곡부에 이동 가능하게 고정된다(특허RU 26458, IPC B23F 3/04, 공개일 2002.12.10).

공지된 파이프 벤딩을 위한 장치 및 장비의 주요 단점은 파이프 단면은 강하게 변형되고, 벽 두께는 외측(제일 큰 반경)에서 감소하고 내측(제일 일 작은 반경)에서 증가하며, 이 경우 얇은 벽의 파이프에서도 물결 모양의 주름이 형성된다.

청구된 해결책에 기술적 본질로 가장 근접한 것은 금속 파이프를 코일로 권취 장치로서, 이 장치는 3개의 롤러를 장착하고, 그 중 하부 롤러는 권취의 피치 및 각도를 결정하는 분리 플랜지를 장착하는 2개의 가닥으로 구성된다(특허 RU 222166호, IPC B21D 53/06, 공개일 2004.01.20).

이 장치의 주요 단점은 선반에 파이프의 권취가 일정한 힘으로 이루어져 비원형 구간으로 이어지고, 얇은 벽의 파이프의 권취가 거의 불가능하며, 권취 생산성이 낮다는 것이다.

본 발명의 기술적 문제는 금속 파이프의 단면 변형을 배제하면서도 금속 파이프를 소정의 파라미터를 갖는 코일로 일괄 권취하여 권취의 생산성을 높이는 것이다.

이러한 문제점은 회전 가능하게 장착된 상부 교체식 롤러와 2개의 하부 교체식 롤러가 장착되어 있고, 상부 롤러는 수직 이동 가능하게 장착되어 있는 금속 파이프를 코일로 권취 인장장치에 종방향 이동 가능성이 있는 캘리퍼가 장착되어 있고, 캘리퍼에 장착되어 축을 중심으로 회전 및 고정 가능한 하우징, 그리고 금속 파이프를 권취 주어진 피치에서 스핀들 샤프트의 각 변위에 따라 캘리퍼의 종방향 이동을 위한 하우징에 장착되는 제어 유닛을 포함하고, 여기서 상부 및 하부 롤러가 하우징의 테이퍼 베어링에 설치되고 코일 권취의 밀도를 설정하는 흐름의 중심 사이의 거리 L을 갖는 다중 홈으로 구성되고, 수직롤러는 슬라이더와 조절나사에 의해 수직이동이 가능하도록 설치되는 것으로 해결된다.

롤러 홈의 중심들 사이의 거리의 공식:

L= D+T,

여기서 D는 코일링된 파이프의 외경,

T는 코일 파이프 사이의 갭이다.

이 장치는 금속 파이프를 동시에 권취할 수 있는 가능성으로 제조되어 있으며, 파이프 최대 수는 8개이다.

청구된 금속 파이프를 코일로 권취 인장장치의 설계는 조작 관행, 즉, 금속 파이프의 굽힘 및 특히 권취 위한 모든 공지된 장치 및 설비는 금속, 특히 얇은 벽의 파이프를 구부리거나 권취할 때, 일반적으로 파이프의 변형이 있고, 가장 중요하게는 단면의 변형이 있다는 단점에 기준에 되어 있다.

금속 파이프를 코일로 권취 인장장치는 권취의 피치 및 각도를 결정하는 메커니즘을 갖는 다중 홈으로 이루어진 롤러에 의해, 권취 생산성이 크게 향상되는 그 단면의 변형을 배제하면서, 소정의 파라미터로 권취를 허용한다.

동시에 권취된 파이프의 최대 수 8개는 롤러에서 가능한 최대 홈 수에 해당한다. 이 매개변수는 1000 mm 미만의 얇은 벽의 파이프를 권취할 때 실험적으로 결정한다.

본 발명은 도면에 의해 설명된다.
도1, 3은 롤러가 있는 롤(roll)이다.
도2는 본 장치의 입면도이다.

금속 파이프를 코일로 권취 인장장치는 캘리퍼(1), 파이프 설치 시 인장장치를 상승시키기 위해 필요한 캘리퍼 브래킷의 축 도(2)(도3)에 하우징 (3)(도1)이 테이퍼 베어링 (4)(도2) 다중 홈 롤러 (5,6)(도1)에 장착되어 있다. 하부 롤러의 축은 영구적으로 고정되고, 상부 롤러(6)의 축은 슬라이더(7)에 장착되어 슬라이더는 스크류(8)의 도움으로 수직 이동이 가능하다.

본 발명이 실시될 수 있음을 확인하는 정보

금속 파이프를 코일로 권취 인장장치는 다음과 같이 작동한다. 상부 롤러가 하부 롤러들을 향해 변위될 때, 롤러 홈들에서 파이프 끼어서(마이크로벤딩), 파이프를 전진시키기 위한 힘이 증가하고, 즉 이는 높은 밀도의 권취한 열교환기를 제조하기 위해 필요한 파이프 장력이 형성된다. 제어부(도면에 도시하지 않음)는 캘리퍼 하우징에 장착되어 코일형 열교환기의 튜브 권취 공정을 자동화하도록 설계되어 소정의 권취 피치에서 스핀들 샤프트의 각도 변위에 따라 장치 캘리퍼의 종방향 이동을 조정 제어하는 원리를 구현한다. 제어는 스핀들 샤프트 속도 센서로부터 정보를 판독하는 산업용 제어기에 의해 수행된다. 수신된 정보는 캘리퍼 모터의 최적 회전 속도를 유지하는 제어 정류기로 전송된다.

금속 파이프를 코일로 권취 인장장치는 장치의 기술능력을 확장할 수 있게 하고, 최대 2800mm 직경의 열교환기를 권취할 수 있게 한다.

따라서 청구된 장치는 직경과 두께가 서로 다른 밀착된 파이프 묶음을 얻을 수 있고 권취 성능을 1.8~2배 크게 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 회전 가능하게 장착된 상부 교체식 롤러와 2개의 하부 교체식 롤러가 장착되어 있고, 상부 롤러는 수직 이동 가능하게 장착되어 있는 금속 파이프를 코일로 권취 인장장치에 있어서, 장치에 종방향 이동 가능성이 있는 캘리퍼가 장착되어 있고, 캘리퍼에 장착되어 축을 중심으로 회전 및 고정 가능한 하우징, 그리고 금속 파이프를 권취 주어진 피치에서 스핀들 샤프트의 각 변위에 따라 캘리퍼의 종방향 이동을 위한 하우징에 장착되는 제어 유닛을 포함하고, 여기서 상부 및 하부 롤러가 하우징의 테이퍼 베어링에 설치되고 코일 권취의 밀도를 설정하는 흐름의 중심 사이의 거리 L을 갖는 다중 홈으로 구성되고, 수직롤러는 슬라이더와 조절나사에 의해 수직이동이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 롤러 홈의 중심들 사이의 거리는 다음 공식으로 확정되고:
   L= D+T,
   여기서 D는 코일링된 파이프의 외경,
   T는 파이프 사이의 갭인 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 장치는 금속 파이프를 동시에 권취할 수 있는 가능성으로 제조되어 있으며, 파이프 최대 수는 8개이는 특징으로 하는 장치.