RU1838071C - Способ восстановлени электродов и устройство дл контрол качества резьбы элементов электродов - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к области машиностроени  и металлургии и может быть использовано дл  изготовлени  элементов электродов электродуговых печей . Сущность изобретени : в процессе механической обработки длину сопр гаемой поверхности элемента электрода выполн ют больше требуемой, сопр гаемую резьбовую поверхность контролируют по комплексу параметров посредством ее сопр жени  с эталонным резьбовым калибром , длину и усилие сопр жени  которого предварительно юстируют, о результатах качества механической обработки резьбовой поверхности суд т по контролю величины заглублени  эталонного резьбового калибра в сопр гаемую резьбовую поверхность . При этом эталонный резьбовой калибр снабжен базовой поверхностью отсчета длины резьбовой поверхности элемента электрода. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил. ел с

Description

Изобретение относитс  к области ма- u иностроени  и металлургии и может быть использовано дл  восстановлени  электродов электродуговых печей и брака (сломанных и бывших в употреблении) элементов (с екций) электродов. Изобретение примёни- iu о дл  составных электродов, необходима  /злина которых достигаетс  путем сборки секций электродов на ниппел х (цилиндрических или конических).

Цель изобретени  - повышение качества сборки электродов за счет повышени 

качества механической обработки сопр гаемых элементов электродов при одновременном снижении требуемого уровн  квалификации рабочих.

На фиг. 1 показана схема сопр жени  ниппел  и элемента электрода; на фиг. 2 - схема контрол  калибром резьбы в гнезде элемента электрода; на фиг. 3 - элемент электрода с выступающей резьбовой поверхностью .

При изготовлении элементов (секций) электрода или при их восстановлении из

со о XI

со

отходов торцы соедин емых при сборке элементов должны плотно прилегать друг к другу , а резьбовые поверхности элементов должны соответствовать ниппелю (или друг другу при безниппельном соединении). Ниппель изготавливают на заводе, а восстановление электрода вынужден осуществл ть потребитель (сталеплавильное предпри тие), где точностные параметры элементов гнезда выдержать затруднительно . Кроме того, поэлементный контроль качества изготовлени  резьбы в коническом гнезде не всегда может обеспечить требуемое сопр жение двух секций электрода на одном ниппеле, а вы вленный после изготовлени  резьбы брак необходимо устран ть , повтор   всю механическую обработку.

В этих услови х предлагаетс  применить комплексный контроль и контрольное средство (калибр) использовать дл  оценки качества будущего сопр жени  элементов между собой.

Это может быть реализовано следующим образом.

Из имеющихс  ниппелей отбирают эталонный (путем контрол  всех его элементов или путем вкручивани  его в большое, например , п тьдес т, число гнезд небракованных секций) ниппель, на него нанос т метки и по глубине вкручивани  ниппел  в гнездо суд т о качестве изготовлени  гнезда.

По глубине вкручивани  суд т по тому, что, если допущены отклонени  шага резьбы , высоты нитки резьбы (и р да других параметров ), то вкрутить ниппель на необходимую глубину (а она соответствует длине резьбовой нити ниппел ) не удаетс . Дл  конического гнезда: если конусность больше, то ниппель провалитс  в него, если конусность меньше, то ниппель не закрутитс  на требуемую высоту. В пределах допустимых погрешностей на ниппель следует нанести метки (по высоте). Если окажетс , что контролируемое гнездо секции не обеспечивает вкручивание ниппел  на уровень меток, то секци  сборки в электрод не подлежит.

Удобнее обойтись без меток. Например, обрезать ниппель на требуемую длину (глубину вкручивани ) и по положению верхнего торца такого эталонного ниппел  относительно торца секции электрода судить о качестве изготовлени  резьбового гнезда и соответственно о качестве последующей сборки электродов. Этим сказано о целесообразности юстировани  (обосно0

0

ванной выверки) длины эталона, который приобретает функции резьбового калибра. Дл  обеспечени  длительности использовани  такой эталонный резьбовый калибр целесообразно иметь выполненным из ма- --териала, более прочного, чем материал ниппел , например из стали. Но при вкручивании эталона (как затем и при накручивании секции на ниппель) важно соблюдать юстирование (соблюдение рекомендательного) усили  зат жки резьбового соединени . Дл  этого необходимо использование специальных устройств дл 

5 зат жки или снабжение самого эталонного ниппел  устройством ограничени  усили  зат жки на уровне юстированной (регламентированной ) величины.

Дл  качественной сборки важно не

0 только точно изготовить размеры и форму гнезда и его резьбы. Необходимо обеспечить перпендикул рность гнезда торцу секции , что при столь значительных массе и габаритах (длина более 1 м при диаметре

5 400 или 600 мм) затруднительно. Обычно сначала подрезают торец, а затем изготавливают гнездо.

В способе предложено гнездо изготовить большей, чем требуетс  глубины, вкрутить на необходимую глубину в него эталонный ниппель (описанный выше резьбовой калибр) и часть секции, выступающую под эталонным ниппелем, срезать по торцу.

5 Величина, на которую требуетс  изготовл ть глубину зависит от величины неперпендикул рности оси гнезда торцу: чем больше неперпендикул рность, тем больше глубина (в практике требовалось превысить

0 глубину на 0,5-3 мм).

По способу-прототипу изготавливали из бракованных (сломанных при эксплуатации, хранении и сборке) элементов электрода новые (укороченные) путем механической об5 работки на токарном станке торца секции, высверливани  и расточки отверсти  под коническое гнездо, нарезани  конической резьбы в гнезде. Контролировали доступные параметры гнезда (конусность, овальность , шаг и высота нитки резьбы). Секции передавали на сборку. В 10-30% случаев качество стыка сборки не удовлетвор ло предъ вл емым требовани м.

5 По предлагаемому способу брали также исходные элементы электродов. На них подрезали торец 1 (фиг. 1) изготавливали гнездо 2 с глубиной I, превышающей (на 0,5-3 мм) высоту h соответствующей сопр гаемой части на некоторую нерегламентированную величину I. В гнездо на всю его глубину

0

нарезали резьбу. Брали эталонный (в полном соответствии со всеми параметрами резьбы требуемого качества) резьбовый ка- лпбр, длина (высота его сопр гаемой части) которого соответствует требуемой, т.е. п)едварительно выверена на элементах э юктродов хорошего качества, или мначе кстирована предварительно глубине h гнезда (высоте h ниппел ), Эталонный резь- бэвый калибр с юстированным (предвари- тгльно настроенным и фиксированным путем закручивани  эталонного резьбового калибра в гнезда хорошего качества) усилием зат жки (или крут щим моментом зат жки ) сопр гали (закручивали) с резьбовой г оверхностью элемента электрода (фиг. 2) и с качестве изготовлени  резьбы в гнезде судили по величине заглублени  2 калибра 2. Если величина h заглублени  оказывалась близкой к

нулю, то качество оценивалось как отвечающее предъ вл емым требовани м.Если Ееличина 2 заглублени  превышала желае- гую, то возникало две ситуации: а) заглуб- ение больше нул  (12 стремитс  к И), т.е. орец 4 .калибра 3 ниже торца 1 элемента лектродв. В этом случае избыточную длину г резьбовой поверхности элемента элект- ода удал ли и, тем самым, формировали овый торец (т.е. торец 1 перемещалс  в сложение торца 5). Торец 4 калибра удобен дл  контрол  величины заглублени  (он так- ке может быть использован как базова  по- 1ерхность при удалении избыточной длины лемента), но по существу может быть ис- юльзована люба  система отсчета (метки и .д.) заглублени ; б) заглубление меньше ну- Я, т.е. калибр выступает над торцем элемента электрода (не вкрутилс  в гнездо на сю свою длину). Это возможно лишь при ущественных погрешност х изготовлени  резьбы в гнездо, преимущественно из-за лалрй высоты витков резьбы. Компенсировать эту погрешность нельз . В этом случае обработку резьбы повтор ли, но с большей глубиной резани  (высотой витков), т.е. способ изготовлени  предусматривает использование при нарезании резьбы инструмента, снабженного механизмом ре- гулировани еглубины резани .

Брали элементы, собираемые в электрод путем безниппельного соединени . В этом случае один элемент имеет резьбовое гнездо (аналогичен элементу, изображенному на фиг. 1), а второй (сопр гаемый с первым ) элемент имеет выступ, сопр гаемый с резьбовым гнездом (фиг. 3) или точнее полуниппель , выполненный на торце элемента электрода.

По существу этот пример аналогичен описанному выше, отличие лишь в том, что

в этом случае сопр гаемым  вл етс  торец 6, но избыточную длину 12 удал ют подрезкой торца 7, если она больше нул . Если трубуемой,длины не хватает (избыточна 

длина имеет отрицательную величину), то, в отличие от описанного выше примера (пример 2. б) увеличение длины сопр гаемой резьбовой поверхности приходитс  достигать , подреза  торец 6. Это целесообразно

выполн ть в процессе контрол  резьбовой поверхности элемента электрода, дл  чего заглубление эталонного резьбового калибра осуществл ют приспособлением, снабженным режущим инструментом,

выполн ющим в процессе заглублени  калибра подрезку торца 6.

Предложен также эталонный резьбовый калибр с юстированным усилием зат жки дл  контрол  качества резьбы.

Аналогом устройству служит типовой резьбовый калибр (проходной, непроходной ), содержащий корпус заданной длины с резьбовой поверхностью, полностью идентичной той резьбе, которую контролируют. Недостатком устройства  вл етс  от- ,сутствие возможности использовани  устройства дл  комплексного контрол  резьбы и торца элементов электрода. Наиболее

близким к предлагаемому устройству  вл етс  устройство, содержащее типовой резь- бовый калибр заданной длины и установленное в нем устройство регулировани  и1 фиксации усили  зат жки резьбозых соединений.

Недостаток устройства в том, что оно не имеет базовых поверхностей дл  отсчета (или контрол ) величин погрешностей контролируемой поверхности, что не позвол ет

использовать его дл  осуществлени  пред

лагаемого способа.

Цель изобретени  - обеспечение обработки резьбовой поверхности элементов электродов требуемого качества.

На фиг. 4 показано ycYpoucTBO дл  контрол  резьбы на ниппеле с подрезкой торца; на фиг. 5 - принципиальна  схема устройства .. с

Резьбовый калибр 3 имеет корпус 8 с эталонной резьбовой поверхностью 9. Длина калибра юстирована при его сопр жении с резьбой хорошего качества на размер h, соответствующий требуемой длине сопр гаемых поверхностей элементов электродов . В корпусе 8 имеетс  средство 10

сопр жени  эталонного резьбового калибра с резьбовой поверхностью 2 элемента электрода. При юстированном (отрегулированном и зафиксированном) крут щем моменте или усили  зат жки при требуемом качестве изготовлени  резьбы средства 10 прекращают закручивание калибра на (или в тело элемента, фиг. 2) тело элемента электрода . При этом торец 4 калибра  вл етс  базовой поверхностью отсчета длины резьбовой поверхности элемента электрода.

Работает устройство следующим образом .

При помощи средств 10 эталонной резь- бовой калибр (а дл  фиг. 2 - вкручивают) накручивают на резьбу элемента электрода до тех пор, пока средство 10, юстированное на необходимое усилие зат жки, не прекратит (или не проинформирует о достижении допустимой величины усили ) накручивание калибра на резьбу элемента.

Если резьба на элементе оказалась требуемого качества, то торец (нижний на фиг. 2 и 5) калибра, сопр гаемый при сборке то- рец б элемента электрода прилегают друг к другу. При этом над базовой поверхностью отсчета 4 (верхний торец калибра на фиг. 2 и 5) возвышаетс  тело элемента высотой 2, т.е. элемент с избыточной длиной 12. Ее удал ют , например, механической обработкой с базированием по поверхности 3.

На торец калибра и торец б элемента могут не войти в соприкосновение при ма- лой длине резьбовой поверхности. В этом случае торец б элемента необходимо подрезать (в нашей практике на величину 0,5-3 мм).

Схема устройства, осуществл ющего такую подрезку торца 6, показана на фиг. 4, где корпус эталонного резьбового калибра по торцу снабжен режущими инструментами 11, ориентированными на рассто нии h контролируемой поверхности.

Работа к устройства аналогична работе описанного выше устройства с той лишь разницей, что при накручивании калибра на резьбу элемента инструмента 11 осуществ- л ют подрезку торца 6 в размер заданной длины резьбовой поверхности.

При оснащении калибра дополнительными инструментами 12 на линии базовой поверхности отсчета, эти инструменты осу- ществл ют одновременно подрезку двух .торцев в размер. При отсутствии инструментов 11 подрезка осуществл етс  только по торцу выступа резьбового элемента.

Claims (7)

1. Способ восстановлени  электродов, включающий механическую обработку элементов электродов по сопр гаемым поверхност м путем подрезки торцов, изготовление гнезда под ниппель, нареза- -ние в гнезде резьбы, контроль качества резьбы, соединение элементов электродов между собой посредством ниппел , отличающийс  тем, что, ниппель берут съемным или изготавливают полуниппель на одном из сопр гаемых торцов элемента электрода, в процессе механической обработки длину сопр гаемой поверхности элемента электрода выполн ют большей требуемой длины, контроль качества резьбы по комплексу параметров осуществл ют посредством сопр жени  ее с эталонным резьбовым калибром, длину и усилие сопр жени  которого предварительно юстируют, а о результатах качества обработки резьбовой поверхности суд т по контрол ю величины взаимного сопр жени  поверхности резьбового калибра и контролируемой резьбовой поверхности.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем-, что избыточную длину сопр гаемой резьбовой поверхности элемента электрода , величину которой вы вл ют сопр жением указанной поверхности с эталонным резьбовым калибром, удал ют, формиру  при этом сопр гаемый торец элемента электрода при выполнении его с резьбовым гнездом.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что избыточную длину удал ют на величину, выступающую над базовой поверхностью калибра при выполнении полуниппел  на одном из сопр гаемых торцов элемента электрода.

4. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что нарезание резьбы осуществл ют инструментом с профилем, соответствующим профилю резьбы, причём в процессе нарезани  резьбы глубину резани  регулируют .

5. Устройство дл  контрол  качества резьбы элементов электродов, содержащее эталонный резьбовой калибр, выполненный в виде корпуса заданной длины с резьбовой поверхностью, соответствующей комплексу параметров резьбы требуемого качества, и средство сопр жени  его с контролируемой поверхностью, отличающеес  тем, что корпус выполнен с базовой поверхностью отсчета длины резьбовой поверхности элемента электрода.

6. Устройство по п. 5. о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что дл  контрол  резьбы гнезда

корпус выполнен с резьбой на его наружной выступа корпус выполнен полым с резьбой

на внутренней поверхности и с режущими

поверхности

на внутренней поверхности и с режущими

7. Устройство по п. 5, о т л и ч а ю щ е е- .инструментами дл  обработки заданной   тем, что дл  контрол  резьбы ниппел  длины резьбовой поверхности.

выступа корпус выполнен полым с резьбой

на внутренней поверхности и с режущими

Фиг. 2

f

////

/

N

фигЗ

Щиг.5