RU159213U1

RU159213U1 - DEVICE FOR HYDROABRASIVE TREATMENT OF INTERNAL AND EXTERNAL SURFACES OF PIPE Billets

Info

Publication number: RU159213U1
Application number: RU2015125838/02U
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Санинский; Евгений Алексеевич Федянов; Наталия Алексеевна Сторчак
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2016-02-10

Abstract

Полезная модель относится к механической обработки глубоких отверстий в трубных заготовках, в частности к обработке трубных заготовок гидроабразивной средой.The invention relates to the machining of deep holes in pipe billets, in particular to the processing of pipe billets by a hydroabrasive medium.

Технический результат достигается в устройстве для гидроабразивной обработки внутренних и наружных поверхностей трубных заготовок, содержащем резервуар для гидроабразивной среды, напорный трубопровод и установленные на основании левый и правый фланцы, снабженные каналами для перемещения гидроабразивной среды, и выполненные с возможностью фиксации между ними трубных заготовок разного диаметра, установленных соосно одна в другой, с образованием сообщающихся через упомянутые каналы полостей, при этом устройство снабжено механизмами вращения, с возможностью реверсивного движения трубных заготовок и шнека, и сливной полостью, между трубными заготовками и соосно с ними установлен полый спиральный шнек, снабженный внутренней спиралью, выполненный из эластичного материала с выступами на наружной и внутренней спирали, левый и правый фланцы выполнены составными из соосно размещенных наружной и внутренней втулок для фиксации трубных заготовок, и промежуточной втулки для фиксации спирального шнека.The technical result is achieved in a device for hydroabrasive processing of the inner and outer surfaces of pipe billets, containing a reservoir for a hydroabrasive medium, a pressure pipe and left and right flanges mounted on the base, equipped with channels for moving the waterjet, and made with the possibility of fixing between them pipe billets of different diameters mounted coaxially one into the other, with the formation of cavities communicating through the said channels, while the device is equipped with mechanisms rotation, with the possibility of reverse movement of the tube stocks and auger, and the drain cavity, between the tube blanks and coaxially with them is installed a hollow spiral auger equipped with an internal spiral made of elastic material with protrusions on the outer and inner spirals, the left and right flanges are made of composite coaxially placed outer and inner bushings for fixing the tube blanks, and an intermediate sleeve for fixing the spiral screw.

Техническим результатом заявленного устройства является повышение производительности устройства и качества гидроабразивной обработки наружных и внутренних поверхностей трубных заготовок. The technical result of the claimed device is to increase the productivity of the device and the quality of hydroabrasive treatment of the external and internal surfaces of the pipe blanks.

Description

Полезная модель относится к механической обработки глубоких отверстий в трубных заготовках, в частности к обработке трубных заготовок гидроабразивной средой. Может использоваться при осуществлении процессов шлифования наружных и внутренних поверхностей длинномерных труб.The invention relates to the machining of deep holes in pipe billets, in particular to the processing of pipe billets by a hydroabrasive medium. It can be used in the process of grinding the outer and inner surfaces of long pipes.

Известно устройство для струйно-абразивной обработки тел вращения, содержащее цилиндрический элемент для реализации эффекта Коанда, рабочую камеру с местом установки вращающейся обрабатываемой детали, в нижней части которой смонтировано плоское питающее сопло, на противоположной цилиндрическому элементу стенке которого установлен патрубок для подачи в питающую струю под действием собственного веса возвратного абразива (Пат. Ru 11128, МПК B24C 3/22, опубл. 16.09.1999).A device for jet-abrasive treatment of bodies of revolution, comprising a cylindrical element for implementing the Coanda effect, a working chamber with a mounting place for a rotating workpiece, in the lower part of which a flat feed nozzle is mounted, on the opposite wall of the cylindrical element there is a pipe for feeding into the feed stream under the action of its own weight of the return abrasive (Pat. Ru 11128, IPC B24C 3/22, publ. 16.09.1999).

Недостатком данного устройства является невозможность совмещения обработки наружных и внутренних поверхностей, что снижает его производительность.The disadvantage of this device is the inability to combine the processing of external and internal surfaces, which reduces its performance.

Известно устройство для обработки внутренней поверхности труб, содержащее сопловую насадку, элементы подвода рабочего вещества и энергоносителя и завихритель потока, выполненный в виде втулки с конусным и криволинейным участками на наружной ее поверхности, снабженное осевым установочным стержнем, фланцем, элементами подвода рабочего вещества и элемента подвода энергоносителя, при этом на внутренней поверхности сопловой насадки выполнен расширяющийся в сторону выхода криволинейный участок (Пат. Ru 2108903, МПК B24C 5/04, B24C 3/16, опубл. 20.04.1998).A device for treating the inner surface of pipes containing a nozzle nozzle, elements for supplying a working substance and an energy carrier and a flow swirl made in the form of a sleeve with conical and curved sections on its outer surface, equipped with an axial mounting rod, a flange, elements for supplying a working substance and an input element energy carrier, while on the inner surface of the nozzle nozzle is made expanding towards the exit curvilinear section (Pat. Ru 2108903, IPC B24C 5/04, B24C 3/16, publ. 04/20/1998).

Недостатком установки является невозможность совмещения обработки наружных и внутренних поверхностей труб.The disadvantage of this installation is the inability to combine the processing of the external and internal surfaces of the pipes.

Известна установка для струйной обработки внутренней поверхности трубных заготовок, содержащая накопительно-расходный узел, состоящая из двух отдельно расположенных бункеров, струйных аппаратов, внутри бункеров, и системы трубопроводов рабочего тела, с выведенными на боковые поверхности форсунками струйных аппаратов с последовательно прикрепленными к ним обрабатываемыми заготовками, и трубопроводы рабочего тела, соединенные с внутренней полостью противоположного бункера (Пат. Ru 2274540, МПК B24C 3/16, опубл. 20.04.2006).A known installation for blasting the inner surface of pipe billets, containing a storage-consumable unit, consisting of two separately located bins, inkjet devices, inside the bunkers, and a piping system of the working fluid, with nozzles of jet devices displayed on the side surfaces with workpieces attached to them in succession , and pipelines of the working fluid connected to the internal cavity of the opposite hopper (Pat. Ru 2274540, IPC B24C 3/16, publ. 04/20/2006).

Недостатком установки является невозможность совмещения обработки наружных и внутренних поверхностей трубных заготовок, что снижает его производительность.The disadvantage of this installation is the inability to combine the processing of the outer and inner surfaces of the tube blanks, which reduces its productivity.

Известно устройство для абразивоструйной обработки внутренних поверхностей деталей типа труб, выполненное в виде корпуса с патрубком для подвода абразива, соплами для подачи сжатого воздуха, на входном конце которого установлен узел вращения конусного наконечника с радиальными направляющими для абразива, выполненный в виде рассекателя, поверхность которого имеет винтовые каналы (А.с. SU 596427, МКИ B24C 3/16, опубл. 05.03.1978).A device for abrasive blasting the internal surfaces of parts such as pipes, made in the form of a housing with a nozzle for supplying abrasive nozzles for supplying compressed air, at the inlet end of which there is a knot of rotation of the conical tip with radial guides for the abrasive, made in the form of a divider, the surface of which has screw channels (A.S. SU 596427, MKI B24C 3/16, publ. 03/05/1978).

Недостатком данного устройства является ограниченность использования, а именно обеспечение завихрения потока гидроабразивной среды только при струйной обработке и возможность обработки только внутренних поверхностей труб. Использование конструкции создает сложность в случае необходимости обработки протяженных поверхностей, например длинномерных труб.The disadvantage of this device is the limited use, namely, ensuring the turbulence of the flow of the hydroabrasive medium only during blasting and the possibility of processing only the inner surfaces of the pipes. The use of the design creates difficulty in the case of the need to handle extended surfaces, such as long pipes.

Известно автоматическое устройство для струйной гидроабразивной обработки наружных и внутренних поверхностей деталей, являющихся телами вращения, выполненное виде нескольких изолированных камер обработки, с проходящим через них штанговым транспортером с П-образными, снабженное набором форсунок, резервуаром для пульпы, фиксирующими и прижимными элементами, позволяющее одновременно устанавливать и обрабатывать несколько деталей (А.с. SU 180109, МПК B24C 3/12, опубл. 28.11.1966).A known automatic device for jet waterjet processing of the external and internal surfaces of parts that are bodies of revolution, made in the form of several isolated processing chambers, with a U-shaped bar conveyor passing through them, equipped with a set of nozzles, a pulp reservoir, fixing and clamping elements, allowing simultaneously install and process several parts (A.S. SU 180109, IPC B24C 3/12, publ. 28.11.1966).

Недостатком устройства является сложность конструкции и не возможность его использования при обработке поверхностей длинномерных трубных заготовок.The disadvantage of this device is the design complexity and not the possibility of its use in the treatment of surfaces of long pipe blanks.

Наиболее близким является устройство для гидроабразивной обработки внутренних и наружных поверхностей трубных заготовок, содержащее резервуар для гидроабразивной среды, напорный трубопровод, сливной трубопровод и установленные на основании левый и правый фланцы, выполненные с каналами для перемещения гидроабразивной среды, зеркально расположенными центрирующими выточками для базирования трубных заготовок и сквозными отверстиями цилиндрической формы, при этом фланцы выполнены с возможностью фиксации между ними трубных заготовок разного диаметра, установленных соосно одна в другой, с возможностью образования камеры гидроабразивной обработки, полости которой сообщаются с упомянутыми каналами, выполненными во фланцах, причем в центрирующих выточках левого фланца расположены подпружиненные сухари, напорный трубопровод соединен со сквозным отверстием правого фланца, а сливной трубопровод соединен со сквозным отверстием левого фланца (Пат. Ru 152429, МПК B24C 3/02, B24C 9/00, опубл. 27.05.2015).The closest is a device for hydroabrasive treatment of the inner and outer surfaces of pipe billets, containing a reservoir for a hydroabrasive medium, a pressure pipe, a drain pipe and left and right flanges mounted on the base, made with channels for moving the hydroabrasive medium, mirror-mounted centering recesses for basing the pipe billets and through holes of a cylindrical shape, while the flanges are made with the possibility of fixing between them tube blanks of different diameters, mounted coaxially one into the other, with the possibility of forming a waterjet chamber, the cavities of which communicate with the said channels made in the flanges, with spring-loaded crackers located in the centering recesses of the left flange, the pressure pipe is connected to the through hole of the right flange, and the drain pipe is connected with a through hole of the left flange (Pat. Ru 152429, IPC B24C 3/02, B24C 9/00, publ. 05.27.2015).

Недостатком устройства является недостаточная эффективность гидроабразивной обработки поверхностей длинномерных трубных заготовок.The disadvantage of this device is the lack of effectiveness of waterjet processing of surfaces of long pipe blanks.

Задачей полезной модели является разработкаThe purpose of the utility model is to develop

высокопроизводительного устройства для гидроабразивной обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей трубных заготовок.high-performance device for hydroabrasive processing of the outer and inner cylindrical surfaces of tube blanks.

Техническим результатом заявленного устройства является повышение производительности устройства и качества гидроабразивной обработки наружных и внутренних поверхностей трубных заготовок.The technical result of the claimed device is to increase the productivity of the device and the quality of hydroabrasive treatment of the external and internal surfaces of the pipe blanks.

Технический результат достигается в устройстве для гидроабразивной обработки внутренних и наружных поверхностей трубных заготовок, содержащем резервуар для гидроабразивной среды, напорный трубопровод и установленные на основании левый и правый фланцы, снабженные каналами для перемещения гидроабразивной среды, и выполненные с возможностью фиксации между ними трубных заготовок разного диаметра, установленных соосно одна в другой, с образованием сообщающихся через упомянутые каналы полостей, причем полость, образованная трубной заготовкой минимального диаметра сообщается с напорным трубопроводом через сквозное отверстие правого фланца, а полость, образованная трубной заготовкой максимального диаметра сообщается со сливной полостью через сквозное отверстие левого фланца, при этом устройство снабжено механизмами вращения, включающими электродвигатели, приводные шестерни и зубчатые колеса, и сливной полостью, через сквозное отверстие левого фланца сообщающейся с полостью, образованной трубной заготовкой максимального диаметра, между трубными заготовками и соосно с ними установлен полый спиральный шнек, снабженный внутренней спиралью, выполненный из эластичного материала с выступами на наружной и внутренней спирали, левый и правый фланцы выполнены составными из соосно размещенных наружной и внутренней втулок для фиксации трубных заготовок, и промежуточной втулки для фиксации спирального шнека, все втулки левого фланца и внутренняя втулка правого фланца снабжены зажимными цангами, а наружная и промежуточная втулки правого фланца снабжены центрирующими выточками для базирования трубной заготовки максимального диаметра и спирального шнека соответственно.The technical result is achieved in a device for hydroabrasive processing of the inner and outer surfaces of pipe billets, containing a reservoir for a hydroabrasive medium, a pressure pipe and left and right flanges mounted on the base, equipped with channels for moving the waterjet, and made with the possibility of fixing between them pipe billets of different diameters mounted coaxially with one another, with the formation of cavities communicating through the said channels, the cavity formed by the tubular obstruction the minimum diameter communicates with the pressure pipe through the through hole of the right flange, and the cavity formed by the billet of the maximum diameter communicates with the drain cavity through the through hole of the left flange, the device is equipped with rotation mechanisms, including electric motors, drive gears and gears, and a drain cavity through the through hole of the left flange in communication with the cavity formed by the tube stock of maximum diameter, between the tube blanks and the coax but with them a hollow spiral screw equipped with an internal spiral is installed, made of elastic material with protrusions on the external and internal spirals, the left and right flanges are made of coaxially placed external and internal bushings for fixing the tube blanks, and an intermediate sleeve for fixing the spiral screw, all sleeves of the left flange and the inner sleeve of the right flange are equipped with clamping collets, and the outer and intermediate bushings of the right flange are equipped with centering recesses for basing the pipe maximum diameter and spiral auger, respectively.

Устройство для гидроабразивной обработки внутренних и наружных поверхностей трубных заготовок характеризуется тем, что механизмы вращения выполнены с возможностью реверсивного движения трубных заготовок и шнека.A device for hydroabrasive processing of the inner and outer surfaces of pipe billets is characterized in that the rotation mechanisms are configured to reverse the movement of pipe billets and auger.

Устройство для гидроабразивной обработки внутренних и наружных поверхностей трубных заготовок характеризуется тем, что выступы на наружной и внутренней спирали шнека снабжены абразивными элементами.A device for hydroabrasive processing of the inner and outer surfaces of tube blanks is characterized in that the protrusions on the outer and inner spirals of the screw are provided with abrasive elements.

Сущность устройства заключается в такой его конструкции, при которой соосно в один пакет осуществляется установка трубных заготовок и между трубными заготовками полого спирального шнека, снабженного внутренней спиралью. Механизмы вращения и выполнение левого и правого фланцев составными: из соосно размещенных наружной и внутренней втулок для фиксации трубных заготовок, и промежуточной втулки для фиксации спирального шнека, когда все втулки левого фланца и внутренняя втулка правого фланца снабжены зажимными цангами, а наружная и промежуточная втулки правого фланца снабжены центрирующими выточками для базирования трубной заготовки максимального диаметра и спирального шнека соответственно, обеспечивают фиксацию и вращение трубных заготовок и полого шнека. Возможность реализации реверсивного движения позволяет осуществлять как одно направленное так и противоположно направленное вращение трубных заготовок и шнека. Полости, образующиеся при фиксации между фланцами трубных заготовок разного диаметра, сообщаются через каналы для перемещения гидроабразивной среды, которая поступает в полость, образованную трубной заготовкой минимального диаметра через сквозное отверстие правого фланца из напорного трубопровода, и вытекает из полости, образованной трубной заготовкой максимального диаметра через сквозное отверстие левого фланца в сливную полость, откуда поступает в резервуар для гидроабразивной среды.The essence of the device lies in its design in which the pipe blanks are installed coaxially in one package and between the pipe blanks of a hollow spiral screw equipped with an internal spiral. The rotation mechanisms and the execution of the left and right flanges are composite: from coaxially placed outer and inner bushings for fixing the tube blanks, and an intermediate bush for fixing the spiral auger, when all the bushings of the left flange and the inner bush of the right flange are equipped with clamping collets, and the outer and intermediate bushings of the right the flanges are equipped with centering recesses for basing the pipe billet of the maximum diameter and spiral screw, respectively, provide fixation and rotation of the pipe billets and hollow Neka. The possibility of realizing a reverse movement allows both one directional and opposite directional rotation of the pipe blanks and auger. Cavities formed during fixation between the flanges of pipe billets of different diameters are communicated through channels to move the hydroabrasive medium, which enters the cavity formed by the pipe billet of minimum diameter through the through hole of the right flange from the pressure pipe and flows out of the cavity formed by the pipe billet of maximum diameter through a through hole of the left flange into the drain cavity, from where it enters the reservoir for the hydroabrasive medium.

Полый шнек, выполненный из эластичного материала в виде трубы с наружной и внутренней спиралями. На наружной и внутренней спирали выполнены выступы, которые могут быть дополнительно снабжены абразивными элементами, с возможностью касания обрабатываемых поверхностей путем упругого прижатия к ним. Указанные выступы обладают повышенной возможностью индивидуальной радиальной и осевой деформации и, соответственно, способностью производить, помимо ГАО, дополнительно абразивную обработку абразивными элементами, осуществляя процесс типа хонингования, (вследствие повышенной эластичности выступов).Hollow auger made of elastic material in the form of a pipe with external and internal spirals. The protrusions are made on the outer and inner spirals, which can be additionally equipped with abrasive elements, with the possibility of touching the treated surfaces by elastic pressing to them. These protrusions have an increased possibility of individual radial and axial deformation and, accordingly, the ability to produce, in addition to GAO, additionally abrasive treatment with abrasive elements, carrying out a process such as honing (due to the increased elasticity of the protrusions).

В процессе гидроабразивной обработки вращение трубных заготовок и полого шнека обеспечивает отклонение потока гидроабразивной среды в полости гидроабразивной обработки относительно оси трубной заготовки, наблюдается завихрение потока, приводящее к увеличению скорости обработки и эффективности обработки поверхностей трубных заготовок, то есть повышается производительность устройства. Гидроабразивная среда при движении отражается от наклонных поверхностей шнеков, что приводит к дополнительному завихрению потока и улучшению процесса резания материала трубных заготовок частицами абразива. Выступы наружной и внутренней спиралей за счет меньшего сечения обладают повышенной эластичностью и обеспечивают дополнительное ускорение потока гидроабразивной среды вблизи обрабатываемых поверхностей. Причем, вращение шнеков обеспечивает доступ гидроабразивной жидкости в места соприкосновения выступов с абразивными элементами.In the process of waterjet processing, the rotation of the tube billets and the hollow screw provides a deviation of the flow of the waterjet medium in the cavity of the waterjet with respect to the axis of the tube billet, a swirl of the flow is observed, which leads to an increase in the processing speed and surface treatment efficiency of the tube billets, i.e., the productivity of the device is increased. The hydroabrasive medium during movement is reflected from the inclined surfaces of the screws, which leads to an additional swirl of the flow and an improvement in the process of cutting the material of the tube blanks with abrasive particles. The protrusions of the outer and inner spirals due to the smaller cross section have increased elasticity and provide additional acceleration of the flow of the hydroabrasive medium near the machined surfaces. Moreover, the rotation of the screws provides access of the hydroabrasive fluid to the contact points of the protrusions with the abrasive elements.

В результате взаимодействия указанных факторов происходит активизации контакта абразивной среды с обрабатываемыми поверхностями путем создания дополнительных потоков и равномерного их распределения по обрабатываемым поверхностям, что приводит к повышению производительности устройства и улучшению качества гидроабразивной обработки наружных и внутренних поверхностей трубных заготовок.As a result of the interaction of these factors, the contact of the abrasive medium with the machined surfaces is intensified by creating additional flows and their uniform distribution over the machined surfaces, which leads to an increase in the productivity of the device and an improvement in the quality of hydroabrasive treatment of the external and internal surfaces of pipe billets.

На фиг. 1 показано продольное сечение устройства для гидроабразивной обработки внутренних и наружных поверхностей трубных заготовок.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a device for hydroabrasive treatment of the inner and outer surfaces of tube blanks.

На фиг. 2 показано продольное сечение полого шнека, снабженного внутренней спиралью.In FIG. 2 shows a longitudinal section of a hollow screw equipped with an internal spiral.

Устройство для гидроабразивной обработки внутренних и наружных поверхностей трубных заготовок состоит из основания 1 и установленных на нем составным левым фланцем 2 и составным правым фланцем 3, каждый из которых состоит из соосно установленных одна в другой по скользящей посадке наружной 4, 5, промежуточной 6, 7 и внутренней 8, 9 втулок соответственно. Все втулки 4, 6, 8 левого фланца 2 и внутренняя втулка 9 правого фланца 3 снабжены зажимными цангами 10 для зажима и вращения, а наружная 5 и промежуточная 7 втулки правого фланца 3 снабжены центрирующими выточками 11 для базирования трубных заготовок 12 (трубная заготовка с минимальным диаметром), 13 (трубная заготовка с максимальным диаметром) и установленного между и соосно с ними полого спирального шнека 14, снабженного внутренней спиралью 15. Фланцы 2 и 3 снабжены каналами 16 для перемещения гидроабразивной среды 17 и выполнены с возможностью фиксации между ними трубных заготовок 12-13 и шнека 14, с образованием сообщающихся через каналы 16 полостей 18. Каналы 16 образуются при совмещении кольцевых канавок (позициями не показаны), выполненных во втулках 4, 6, 8 и 5, 7, 9 соответственно. При этом полость 18, образованная трубной заготовкой 12 минимального диаметра сообщается с напорным трубопроводом 19 через сквозное отверстие 20 правого фланца 3, а полость 18, образованная трубной заготовкой 13 максимального диаметра сообщается со сливной полостью 21 через сквозное отверстие 22 левого фланца 2. Таким образом, обеспечивается замкнутый цикл движения гидроабразивной среды 17 от резервуара 23 для гидроабразивной среды 17 через напорный трубопровод 19, полости 18 трубных заготовок 12, 13 (зона обработки), сливную полость 21, снова в резервуар 23. На левом фланце 2 и правом фланце 3 установлены механизмы вращения трубных заготовок 12, 13 и полого шнека 14, включающие реверсивные электродвигатели 24, 25, с приводными шестернями 26 взаимодействующими с зубчатыми колесами 27.A device for waterjet machining of the inner and outer surfaces of pipe billets consists of a base 1 and a composite left flange 2 and a composite right flange 3 mounted on it, each of which consists of an outer 4, 5, intermediate 6, 7 coaxially mounted one in another and inner 8, 9 bushings, respectively. All bushings 4, 6, 8 of the left flange 2 and the inner sleeve 9 of the right flange 3 are equipped with clamping collets 10 for clamping and rotation, and the outer 5 and intermediate 7 bushings of the right flange 3 are provided with centering recesses 11 for basing the pipe billets 12 (pipe billet with a minimum diameter), 13 (a tube stock with a maximum diameter) and a hollow spiral screw 14 installed between and coaxially with them and provided with an internal spiral 15. Flanges 2 and 3 are provided with channels 16 for moving the hydroabrasive medium 17 and are made with the possibility of fixing and between tube blanks 12-13 and screw 14, to form communicating channels 16 through the cavities 18. The channels 16 are formed by combining annular grooves (reference numerals not shown) formed in the sleeves 4, 6, 8 and 5, 7, 9, respectively. In this case, the cavity 18 formed by the tube stock 12 of the minimum diameter communicates with the pressure pipe 19 through the through hole 20 of the right flange 3, and the cavity 18 formed by the tube blank 13 of the maximum diameter communicates with the drain cavity 21 through the through hole 22 of the left flange 2. Thus, provides a closed cycle of movement of the hydroabrasive medium 17 from the reservoir 23 for the hydroabrasive medium 17 through the pressure pipe 19, the cavity 18 of the pipe blanks 12, 13 (treatment area), the drain cavity 21, again in the tank 23. On the left and right flange 2 flange 3 fitted round billets rotation mechanisms 12, 13 and a hollow screw 14, including reversible motors 24, 25 with drive gears 26 cooperating with the gear wheels 27.

Приводные шестерни 26 и зубчатые колеса 27, расположенные на торце левого фланца 2, выполнены в виде гитары сменных зубчатых колес и закрыты внутренней крышкой 28 (для их изоляции от гидроабразивной среды 17). Реверсивный электродвигатель 24 обеспечивает вращательное движение наружной трубной заготовки 13, а реверсивный электродвигатель 25 обеспечивает вращательное движение внутренней трубной заготовки 12. Вращение полого спирального шнека 14 осуществляется при передаче вращательного момента посредством приводных шестерней 26 и зубчатых колес 27, расположенных на торце левого фланца 2. Левый фланец 2 установлен наружной поверхностью по скользящей посадке в неподвижный левый люнет 29, а правый фланец 3 установлен наружной поверхностью по скользящей посадке в подвижный правый люнет 30. Неподвижный левый люнет 29 закрыт наружной крышкой 31. Образующаяся при этом сливная полость 21 предотвращает от разбрызгивания гидроабразивной среды 17.Drive gears 26 and gears 27 located at the end of the left flange 2 are made in the form of a replaceable gears guitar and are closed by an inner cover 28 (for their isolation from the hydroabrasive medium 17). The reversible electric motor 24 provides the rotational movement of the outer tube stock 13, and the reversible electric motor 25 provides the rotational motion of the inner tube 12. Rotation of the hollow spiral auger 14 is carried out by transmitting torque using drive gears 26 and gears 27 located at the end of the left flange 2. Left the flange 2 is installed by the outer surface along the sliding fit into the stationary left lunette 29, and the right flange 3 is installed by the outer surface along the sliding second landing at a right movable steady rest 30. The steady rest 29 Fixed left closed outer cover 31. Formed in this cavity 21 prevents drain from spray waterjet medium 17.

Полый спиральный шнек 14 выполнен из эластичного материала в виде трубы 32 с наружной 33 и внутренней 15 спиралями. На наружной 33 и внутренней 15 спиралях выполнены выступы 34, которые могут быть дополнительно снабжены абразивными элементами 35, с возможностью касания обрабатываемых поверхностей трубных заготовок 12, 13 путем упругого прижатия к ним. Указанные выступы 34 обладают повышенной возможностью индивидуальной радиальной и осевой деформации (вследствие повышенной эластичности выступов).The hollow spiral screw 14 is made of elastic material in the form of a pipe 32 with outer 33 and inner 15 spirals. On the outer 33 and inner 15 spirals, protrusions 34 are made, which can be additionally equipped with abrasive elements 35, with the possibility of touching the machined surfaces of the pipe blanks 12, 13 by elastic pressing against them. These protrusions 34 have an increased possibility of individual radial and axial deformation (due to the increased elasticity of the protrusions).

Подачу гидроабразивной среды под давлением обеспечивает насос 36.The supply of hydroabrasive medium under pressure is provided by pump 36.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед гидроабразивной обработкой (ГАО) левый фланец 2 и правый фланец 3 раздвинуты на длину, превышающую максимальную длину трубных заготовок 12, 13 и полого спирального шнека 14. Трубные заготовки 12, 13 и полый спиральный шнек 14 устанавливают в пакет соосно в цангах 10 левого фланца 2. После этого включают привод зажима труб (не показан), при этом правый фланец 3 перемещают влево: трубную заготовку 12 минимального диаметра вставляют в цангу 10 правого фланца 3 и базируют трубную заготовку 13 и полый спиральный шнек 14 в центрирующих выточках И правого фланца 3. Включают насос 36 для подачи гидроабразивной среды 17 и реверсивные электродвигатели 24, 25 механизмов вращения трубных заготовок 12, 13 и полого спирального шнека 14. В результате вращения трубной заготовки 12 минимального диаметра задействуется механизм передачи вращения (гитара) от заготовки 12 на полый спиральный шнек 14. Трубная заготовка 13 максимального диаметра вращается независимо. Из резервуара 23 гидроабразивная среда 17 по напорному трубопроводу 19 через сквозное отверстие 20 правого фланца 3 поступает в полость 18, образованную трубной заготовкой 12 минимального диаметра. Далее гидроабразивная среда 17 перемещается по сообщающимся через каналы 16 полостям 18, через сквозное отверстие 22 левого фланца 2 поступает в сливную полость 21 и оттуда обратно в резервуар 23.Before waterjet machining (GAO), the left flange 2 and the right flange 3 are separated by a length exceeding the maximum length of the pipe blanks 12, 13 and the hollow spiral screw 14. The pipe blanks 12, 13 and the hollow spiral screw 14 are installed coaxially in the collet 10 of the left flange 2. After that, the pipe clamp drive (not shown) is turned on, while the right flange 3 is moved to the left: the pipe billet 12 of the minimum diameter is inserted into the collet 10 of the right flange 3 and the pipe billet 13 and the hollow spiral screw 14 are based in the centering grooves of the right f Anza 3. Turn on the pump 36 for supplying the hydroabrasive medium 17 and the reversible electric motors 24, 25 of the rotation mechanisms of the tube stock 12, 13 and the hollow spiral screw 14. As a result of the rotation of the tube stock 12 of the minimum diameter, the rotation transfer mechanism (guitar) from the blank 12 to the hollow spiral screw 14. The pipe billet 13 of the maximum diameter rotates independently. From the reservoir 23, the hydroabrasive medium 17 through the pressure pipe 19 through the through hole 20 of the right flange 3 enters the cavity 18 formed by the pipe billet 12 of the minimum diameter. Next, the hydroabrasive medium 17 moves through the cavities 18 communicating through the channels 16, through the through hole 22 of the left flange 2 enters the drain cavity 21 and from there back into the reservoir 23.

В процессе перемещения гидроабразивной среды 17 происходит обработка внутренних и наружных поверхностей трубных заготовок 12, 13. Вращение трубных заготовок 12, 13 и полого спирального шнека 14 приводит к отклонению потока гидроабразивной среды 17 относительно оси трубных заготовок, происходит завихрение потока гидроабразивной среды 17 и ее пристенное проскальзывание. При движении гидроабразивной среды 17 она отражается от наклонных поверхностей полого спирального шнека 14, что приводит к завихрению потока и улучшению процесса резания материала трубных заготовок частицами абразива. Щели между шнеком 14 и поверхностями трубных заготовок 12, 13, обеспечивают ускорение потока гидроабразивной среды вблизи обрабатываемых поверхностей (пристенное ускоренное проскальзывание), что также приводит к увеличению эффективности процесса гидроабразивной обработки и, таким образом к повышению его производительности. Кроме этого вращение трубных заготовок 12, 13 и полого спирального шнека 14 предотвращает долговременного касания обрабатываемых поверхностей выступами 34, то есть препятствует образованию пятен контакта, что так же способствует повышению качества обработки.In the process of moving the hydroabrasive medium 17, the inner and outer surfaces of the tube blanks 12, 13 are processed. The rotation of the tube stock 12, 13 and the hollow spiral screw 14 leads to a deviation of the flow of the jet abrasive medium 17 relative to the axis of the tube blanks, the flow of the hydroabrasive medium 17 and its wall swirl slip. When the hydroabrasive medium 17 moves, it is reflected from the inclined surfaces of the hollow spiral screw 14, which leads to swirling of the flow and to an improvement in the process of cutting the material of the tube blanks with abrasive particles. The slots between the screw 14 and the surfaces of the tube stocks 12, 13 provide acceleration of the flow of the hydroabrasive medium near the machined surfaces (wall accelerated slip), which also leads to an increase in the efficiency of the process of waterjet processing and, thus, to increase its productivity. In addition, the rotation of the pipe blanks 12, 13 and the hollow spiral screw 14 prevents long-term contact of the treated surfaces with the protrusions 34, that is, prevents the formation of contact spots, which also helps to improve the quality of processing.

Наличие двух реверсивных электродвигателей 24, 25 позволяет осуществлять разнонаправленное вращение трубных заготовок 12, 13 и полого спирального шнека 14, что обеспечивает усиление завихрения потока гидроабразивной среды 17, то есть способствует повышению эффективности устройства. При наличии на выступах 34 наружной 33 и внутренней 15 спиралей дополнительных абразивных элементов 35, с возможностью касания ими обрабатываемых поверхностей трубных заготовок 12, 13 путем упругого прижатия к ним, осуществляется непосредственное механическое воздействие ими на обрабатываемые поверхности.The presence of two reversible electric motors 24, 25 allows for multidirectional rotation of the pipe blanks 12, 13 and the hollow spiral screw 14, which enhances the turbulence of the flow of the hydroabrasive medium 17, that is, improves the efficiency of the device. If there are additional abrasive elements 35 on the protrusions 34 of the outer 33 and inner 15 spirals, with the possibility of touching them of the machined surfaces of the pipe blanks 12, 13 by elastic pressing against them, a direct mechanical effect is applied by them on the machined surfaces.

По окончании гидроабразивной обработки поверхностей, насос 36 отключают и извлекают обработанные трубные заготовки.At the end of the waterjet surface treatment, the pump 36 is turned off and the processed tube blanks are removed.

Техническое решение обеспечивает повышение эффективности обработки деталей типа длинномерных трубных заготовок путем обеспечения движения абразива в рабочей камере под различными углами к обрабатываемой поверхности.The technical solution provides an increase in the efficiency of processing parts such as long tube blanks by ensuring the movement of the abrasive in the working chamber at different angles to the surface being machined.

Параметры обработки: абразивный материал электрокорунд 24 А зернистости М20; М40; М63; 8; 10; K=20%;

МПа; L=50…150 мм; α=15…90°; T=0°…300 с.Processing parameters: abrasive material electrocorundum 24 A grain size M20; M40; M63; 8; 10; K = 20%;

MPa; L = 50 ... 150 mm; α = 15 ... 90 °; T = 0 ° ... 300 s.

В пакетном режиме можно обрабатывать такой сортамент труб, у которого D_i+1-D_i>S_i+1, чтобы обеспечить возможность «вкладывания»In batch mode, it is possible to process such a pipe assortment, for which D _{i + 1} -D _i > S _{i + 1} , to provide the possibility of "insertion

трубных заготовок друг в друга через одну и при этом между ними сохраняется возможность вкладывания полого спирального шнека 14. Номенклатура стандартных труб (по ГОСТ 8696-74, ГОСТ 8731, 23270, ГОСТ Р 53383) позволяет осуществить их пакетирование путем «вкладывания» их друг в друга с обеспечением достаточного образующегося зазора (полости) для помещения между ними полых спиральных шнеков и прохождения гидроабразивной среды. В таблице приведены толщина и зазоры стандартных труб ГОСТ 8696-74.tubular billets into each other through one and at the same time between them the possibility of inserting a hollow spiral screw 14. There is a nomenclature of standard pipes (according to GOST 8696-74, GOST 8731, 23270, GOST R 53383) allows them to be packaged by "nesting" them in each other with ensuring a sufficient formed gap (cavity) for placing between them a hollow spiral augers and the passage of a hydroabrasive medium. The table shows the thickness and clearances of standard pipes GOST 8696-74.

Например, по таблице трубы, поставляемые по диаметрам 530, 630 и 720 мм, устанавливают в пакет так, чтобы труба 32 полого спирального шнека 14 диаметром 630 мм установлена между трубными заготовками диаметром 720 мм (трубная заготовка 13 максимального диаметра) и диаметром 530 мм (трубная заготовка 12 минимального диаметра).For example, according to the table, pipes supplied in diameters of 530, 630 and 720 mm are installed in the package so that the pipe 32 of the hollow spiral screw 14 with a diameter of 630 mm is installed between pipe blanks with a diameter of 720 mm (pipe blank 13 of maximum diameter) and a diameter of 530 mm ( pipe billet 12 of minimum diameter).

Из анализа таблицы можно сделать вывод, что зазоры между соседними обрабатываемыми поверхностями достаточны для размещения в них шнеков, если их комплектовать через один размер по рангу, указанному в таблице. При недостаточности величин зазоров можно пакет комплектовать следующим размером трубы, т.е через два ранга.From the analysis of the table, we can conclude that the gaps between adjacent machined surfaces are sufficient to accommodate screws in them, if they are completed in one size according to the rank indicated in the table. If the gap values are insufficient, the package can be completed with the following pipe size, i.e., in two grades.

Таким образом, заявленная конструкция устройства для гидроабразивной обработки внутренних и наружных цилиндрических поверхностей трубных заготовок приводит к увеличению эффективности процесса гидроабразивной обработки, повышению производительности и качества обработки.Thus, the claimed design of a device for waterjet machining of the inner and outer cylindrical surfaces of pipe billets leads to an increase in the efficiency of the process of waterjet processing, to increase productivity and quality of processing.

Claims

1. A device for hydroabrasive treatment of the inner and outer surfaces of pipe billets, comprising a reservoir for a hydroabrasive medium, a pressure pipe and left and right flanges installed on the base, equipped with channels for moving the waterjet, and made with the possibility of fixing between them pipe billets of different diameters, installed coaxially one into the other, with the formation of cavities communicating through the said channels, the cavity formed by the tube stock of the minimum diameter It is connected with the pressure pipe through the through hole of the right flange, characterized in that it is equipped with rotation mechanisms including electric motors, drive gears and gears, and a drain cavity, which is connected through the through hole of the left flange with the cavity formed by the tube stock of the maximum diameter between the tube blanks and coaxially with them installed a hollow spiral auger equipped with an internal spiral made of elastic material with protrusions on the outer and inner spiral, when the left and right flanges are made of composite coaxially placed outer and inner bushings for fixing the tube blanks, and an intermediate bush for fixing the spiral auger, the outer, inner and intermediate bushings of the left flange and the inner sleeve of the right flange are provided with clamping collets, and the outer and intermediate bushings the right flange is equipped with centering recesses for basing the tube billet of maximum diameter and spiral screw, respectively.

2. The device according to p. 1, characterized in that the rotation mechanisms are made with the possibility of reverse movement of the pipe blanks and auger.

3. The device according to p. 1, characterized in that the protrusions on the outer and inner spirals of the screw are equipped with abrasive elements.