RU192157U1

RU192157U1 - Tool for preparing pipe ends for machining

Info

Publication number: RU192157U1
Application number: RU2018145840U
Authority: RU
Inventors: Леонид Янович Гиловой
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2018-12-24
Publication date: 2019-09-05

Abstract

Полезная модель относится к области механической обработки труб и трубной арматуры (тройники, переходы, отводы и пр.) и может быть использована для повышения точности обработки торцов деталей трубопроводов за счет устранения отклонения торцов заготовок от круглости и обеспечения соосности последних с осью вращения инструмента посредством специального пружинного центратора, устанавливаемого в заготовку перед выполнением механической обработки.В основу заявленной полезной модели был положен технический результат - упрощение конструкции приспособления с одновременным повышением точности и производительности обработки торцов заготовки за счет создания непрерывного контакта между стенками заготовки и исполнительными элементами центратора, приводящего к увеличению жесткости системы «приспособление-деталь».Технический результат достигается тем, что в приспособлении для подготовки торцов труб под механическую обработку, содержащем центратор, предназначенный для силового воздействия на стенки заготовки, центратор расположен внутри последней и выполнен в виде двух установленных на стержне и обращенных друг к другу большими основаниями тарельчатых пружин, обеспечивающих силовое воздействие на внутренние стенки отверстия заготовки по всей окружности и силового привода и связанного со стержнем и предназначенного для сжатия тарельчатых пружин.Приспособление для подготовки торцов труб под механическую обработку содержит центратор, предназначенный для силового воздействия на стенки заготовки, выполненный в виде двух установленных на стержне и обращенных друг к другу большими основаниями тарельчатых пружин, обеспечивающих силовое воздействие на внутренние стенки отверстия заготовки по всей окружности, силового привода, связанного со стержнем и предназначенного для сжатия тарельчатых пружин. Тарельчатые пружины центратора установлены на стержне с помощью втулок и закреплены гайкой в осевом направлении.The utility model relates to the field of mechanical processing of pipes and pipe fittings (tees, transitions, bends, etc.) and can be used to increase the accuracy of processing the ends of pipeline parts by eliminating the deviation of the ends of the workpieces from roundness and ensuring the alignment of the latter with the axis of rotation of the tool through a special spring centralizer installed in the workpiece before machining. The claimed utility model was based on the technical result - simplification of the design tool with simultaneous increase in accuracy and productivity of processing the ends of the workpiece by creating continuous contact between the walls of the workpiece and the actuator centralizer, leading to increased rigidity of the system "fixture-part". The technical result is achieved by the fact that in the device for preparing the ends of the pipes for machining containing a centralizer designed to force the walls of the workpiece, the centralizer is located inside the latter and is made in the form of two x mounted Belleville springs installed on the rod and facing each other with large bases, providing a force effect on the inner walls of the workpiece hole around the entire circumference and the power drive and connected with the rod and intended to compress the Belleville springs. The device for preparing pipe ends for machining contains a centralizer, designed for force acting on the walls of the workpiece, made in the form of two plates mounted on a rod and facing each other with large bases atyh springs that provide a force on the internal walls of the preform holes around the entire circumference, the actuator associated with the rod and intended to compress the disc springs. The centralizer disk springs are mounted on the shaft using bushings and secured with a nut in the axial direction.

Description

Полезная модель относится к области механической обработки труб и трубной арматуры (тройники, переходы, отводы и пр.) и может быть использована для повышения точности обработки торцов деталей трубопроводов за счет устранения отклонения торцов заготовок от круглости (см. ГОСТ Р 53442-2009) и обеспечения соосности последних с осью вращения инструмента посредством специального пружинного центратора, устанавливаемого в заготовку перед выполнением механической обработки.The utility model relates to the field of mechanical processing of pipes and pipe fittings (tees, transitions, bends, etc.) and can be used to improve the accuracy of processing the ends of pipeline parts by eliminating the deviation of the ends of the workpieces from roundness (see GOST R 53442-2009) and ensuring the alignment of the latter with the axis of rotation of the tool by means of a special spring centralizer installed in the workpiece before performing machining.

Известно приспособление - пружинный центратор (патент RU 98220 U1, Е21В 17/00 2006.01), исполнительным механизмом которого является пружинная втулка, сжатие которой обеспечивает центрирование обсадной трубы.A device is known - a spring centralizer (patent RU 98220 U1, ЕВВ 17/00 2006.01), the actuator of which is a spring sleeve, the compression of which ensures centering of the casing.

Недостатком данной конструкции являются малое радиальное усилие, создаваемое ребрами втулки, что не позволяет устранять погрешности формы (некруглости)заготовки.The disadvantage of this design is the small radial force created by the ribs of the sleeve, which does not allow to eliminate errors in the shape (non-circularity) of the workpiece.

Другим устройством, известным из уровня техники является центратор с шарнирным исполнительным механизмом (авторское свидетельство SU 1119814, опубликовано 23.10.1984).Another device known from the prior art is a centralizer with a hinged actuator (copyright certificate SU 1119814, published October 23, 1984).

Недостатком данного устройства является малая точность, снижающаяся по мере износа шарниров и низкая жесткость шарнирных соединений, ухудшающая качество обработки.The disadvantage of this device is the low accuracy, which decreases as the hinges wear and the low rigidity of the hinge joints, worsening the quality of processing.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является выбранный в качестве прототипа гидравлический центратор, выполненный в виде цилиндрической рамы и радиально расположенных гидроцилиндров - жимков (патент RU 2397854 С2, опубликован 10.06.2013). Погрешность геометрической формы заготовки устраняется за счет радиального воздействия со стороны жимков на стенки заготовки и упругопластической деформации последней.The closest in technical essence to the proposed utility model is a hydraulic centralizer selected as a prototype, made in the form of a cylindrical frame and radially located hydraulic cylinders - bench presses (patent RU 2397854 C2, published on 10.06.2013). The error in the geometric shape of the workpiece is eliminated due to the radial effect from the presses on the walls of the workpiece and the elastoplastic deformation of the latter.

Недостатком данного устройства, в том числе технической проблемой, является его конструктивная сложность и непригодность к использованию в стесненных условиях, например, в металлорежущих станках. Существенным недостатком является и то, что устройство создает дискретный контакт между стенками заготовки и исполнительными элементами центратора, из-за чего профиль трубы в поперечном сечении отличается от круглого и имеет форму многоугольника (с числом вершин по числу жимок). Кроме того, дискретный контакт снижает жесткость системы «приспособление - деталь».The disadvantage of this device, including a technical problem, is its structural complexity and unsuitability for use in cramped conditions, for example, in metal-cutting machines. A significant drawback is the fact that the device creates a discrete contact between the walls of the workpiece and the actuators of the centralizer, which is why the pipe profile in cross section differs from round and has the shape of a polygon (with the number of vertices in the number of heights). In addition, a discrete contact reduces the rigidity of the fixture-component system.

В основу заявленной полезной модели был положен технический результат - упрощение конструкции приспособления с одновременным повышением точности и производительности обработки торцов заготовки за счет создания непрерывного контакта между стенками заготовки и исполнительными элементами центратора, приводящего к увеличению жесткости системы «приспособление - деталь».The claimed utility model was based on a technical result - simplifying the design of the device while improving the accuracy and productivity of processing the ends of the workpiece by creating continuous contact between the walls of the workpiece and the centralizer actuators, which leads to an increase in the rigidity of the tool-component system.

Технический результат достигается тем, что в приспособлении для подготовки торцов труб под механическую обработку, содержащем центратор, предназначенный для силового воздействия на стенки заготовки, центратор расположен внутри последней и выполнен в виде двух установленных на стержне и обращенных друг к другу большимим основаниями тарельчатых пружин, обеспечивающих силовое воздействие на внутренние стенки отверстия заготовки по всей окружности и силового привода и связанного со стержнем и предназначенного для сжатия тарельчатых пружин.The technical result is achieved in that in the device for preparing the ends of the pipes for machining, containing a centralizer designed to force the walls of the workpiece, the centralizer is located inside the latter and is made in the form of two Belleville springs installed on the shaft and facing each other with large bases, providing the force on the inner walls of the billet holes around the entire circumference of the power drive and associated with the rod and designed to compress plate dishes dinner.

Полезная модель поясняется графическими изображениями, показывающими схему устройства в разжатом - фиг. 1 и сжатом - фиг. 2 состоянии.The utility model is illustrated by graphical images showing a diagram of the device in the expanded - FIG. 1 and compressed - FIG. 2 condition.

Приспособление для подготовки торцов труб под механическую обработку (см. фиг. 1) содержит центратор 1, предназначенный для силового воздействия на стенки заготовки 2, выполненный в виде двух установленных на стержне 3 и обращенных друг к другу большимим основаниями тарельчатых пружин 4, обеспечивающих силовое воздействие на внутренние стенки отверстия заготовки 2 по всей окружности, силового привода 5, 6 связанного со стержнем 3 и предназначенного для сжатия тарельчатых пружин 4. Тарельчатые пружины центратора установлены на стержне с помощью втулок 7 и закреплены гайкой 8 в осевом направлении.The device for preparing the ends of the pipes for machining (see Fig. 1) contains a centralizer 1, designed to force the walls of the workpiece 2, made in the form of two Belleville springs 4 mounted on the rod 3 and facing each other with large bases, providing force action on the inner walls of the billet 2 openings around the entire circumference of the power drive 5, 6 connected with the rod 3 and designed to compress the disk springs 4. The centralizer disk springs are mounted on the rod with bushing 7 and secured with a nut 8 in the axial direction.

Приспособление для подготовки торцов труб под механическую обработку работает следующим образом. В свободном (разжатом состоянии) центратор вводится в заготовку. После этого силовой привод (в качестве примера для пояснения работы центратора на рисунке изображен гидравлический привод) сжимает пружины в осевом направлении. Для этого в левую полость цилиндра 5 под давлением подается масло, поршень втягиваются в цилиндр, а связанный с ним стержень 3 сжимает тарельчатые пружины 4. Осевое сжатие пружин приводит к их радиальному расширению (см. фиг. 2), в результате которого пружины 3 своей наружной кромкой упираются во внутренние стенки заготовки 2 и обеспечивают устранение некруглости за счет упругих деформаций стенок заготовки при одновременном центрировании последней. При этом создается непрерывный круговой контакт между стенками заготовки и наружной кромкой тарельчатых пружин, что способствует повышенной жесткости стыка заготовки и приспособления. В этом состоянии выполняется механическая обработка заготовки. После ее завершения подача масла в гидроцилиндр прекращается, пружины под действием упругих сил разжимаются, перемещая стержень и поршень гидроцилиндра в исходное положение. Центратор извлекается из заготовки.A device for preparing the ends of the pipes for machining works as follows. In the free (open state), the centralizer is introduced into the workpiece. After that, the power drive (as an example to explain the operation of the centralizer, the hydraulic drive is shown in the figure) compresses the springs in the axial direction. To do this, oil is supplied under pressure to the left cavity of the cylinder 5, the piston is pulled into the cylinder, and the rod 3 connected with it compresses the Belleville springs 4. The axial compression of the springs leads to their radial expansion (see Fig. 2), as a result of which the springs 3 the outer edge abut against the inner walls of the workpiece 2 and ensure the elimination of non-circularity due to elastic deformation of the walls of the workpiece while centering the latter. This creates a continuous circular contact between the walls of the workpiece and the outer edge of the disk springs, which contributes to the increased rigidity of the junction of the workpiece and the device. In this state, the workpiece is machined. After its completion, the oil supply to the hydraulic cylinder is stopped, the springs are opened by elastic forces, moving the rod and piston of the hydraulic cylinder to its original position. The centralizer is removed from the workpiece.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, отраженная в формуле полезной модели обеспечивает получение заявленного технического результата - упрощение конструкции приспособления с одновременным повышением точности и производительности обработки торцов заготовки за счет создания непрерывного контакта между стенками заготовки и исполнительными элементами центратора.Thus, the claimed combination of essential features reflected in the formula of the utility model provides the claimed technical result — simplification of the design of the device while improving the accuracy and productivity of processing the ends of the workpiece by creating continuous contact between the walls of the workpiece and the centralizer actuators.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения требуемого синергетического технического результата. Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the formula are essential and interconnected with the formation of a stable set of necessary characteristics, unknown at the priority date from the prior art and sufficient to obtain the desired synergistic technical result. Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- Объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для устранения некруглости трубных заготовок перед выполнением последующей обработки;- An object embodying the claimed technical solution, when implemented, is intended to eliminate the non-circularity of the pipe blanks before performing further processing;

- Для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- For the claimed object in the form described in the formula, the possibility of its implementation using the methods and methods described above or known from the prior art on the priority date has been confirmed;

- Объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.- The object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant. Therefore, the claimed object meets the criteria of patentability "novelty" and "industrial applicability" under applicable law.

Claims

A device for preparing pipe ends for machining, made in the form of an internal centralizer for exerting force on the walls of the workpiece, characterized in that the internal centralizer is made in the form of two Belleville springs and a power drive connected to the rod by large bases for compression of Belleville springs.