RU2044585C1

RU2044585C1 - Tube bending apparatus

Info

Publication number: RU2044585C1
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Попов; О.Д. Белоглазов; Е.Я. Беккер
Original assignee: Попов Юрий Васильевич
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1995-09-27

Abstract

FIELD: production of bent tubes used in heat engineering. SUBSTANCE: apparatus has stem 5 of hydraulic cylinder 4. During working stroke of stem 5 plunger 7 abuts against bottom of hydraulic cylinder 6. It results in clamping of billet. Clamping jaw ejecting force developed in the process of bending is taken up in bending plane through levers 9 and 10 and plunger 7. EFFECT: increased efficiency, high quality of bent tubes and enhanced reliability in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочному оборудованию, и может быть использовано в трубогибочных машинах, осуществляющих гибку труб методом наматывания на гибочный шаблон-сектор. The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to pipe bending equipment, and can be used in pipe bending machines for bending pipes by winding onto a bending template sector.

Широко известны трубогибочные машины, механизмы зажима и поджима заготовки которых имеют привод в виде гидроцилиндра, размещенного в горизонтальной плоскости гиба машины. Машины для гибки труб с такими механизмами наиболее целесообразно использовать при гибке труб малого диаметра, в которых отсутствует необходимость в большом зажимном усилии заготовки. Механизмы зажима и поджима с горизонтальным расположением гидроцилиндров широкого распространения не получили из-за их низкой производительности, так как при большом зажимном усилии такие гидроцилиндры должны иметь большую рабочую площадь, что, кроме того, повышает их энергоемкость. Tube bending machines are widely known, the workpiece clamping and clamping mechanisms of which have a drive in the form of a hydraulic cylinder placed in the horizontal plane of the bending machine. Machines for bending pipes with such mechanisms are most appropriate for bending pipes of small diameter, in which there is no need for a large clamping force of the workpiece. Clamping and clamping mechanisms with horizontal arrangement of hydraulic cylinders are not widely used due to their low productivity, since with large clamping forces such hydraulic cylinders should have a large working area, which, in addition, increases their energy consumption.

Наиболее широкое применение получили трубогибочные машины с рычажным приводом механизмов зажима и поджима, в которых гидроцилиндр привода каждого из механизмов устанавливается вертикально с использованием шарнирного соединения. Машина для гибки труб наматыванием на гибочный шаблон (патент ФРГ N 1178678) имеет гидроцилиндр поджима опоры жестко связанный с поворотным устройством, за счет чего повышается надежность благодаря исключению подвода энергоносителя гибкими шлангами. Жесткое крепление гидроцилиндра на основании привода обеспечено за счет введения в рычажную систему связи с опорой и с основанием привода дополнительного рычага, наличие которого образует новую систему из трех шарнирно соединенных между собой рычагов. Машина по этому патенту имеет завышенные параметры усилия поджима опоры и повышенный износ сопрягаемых поверхностей корпуса гидроцилиндра с поршнем и штоком привода, определяемые перекосом штока относительно гидроцилиндра и двухступенчатым перераспределением усилий в рычажной системе. The most widely used pipe bending machines with lever-driven clamping and clamping mechanisms, in which the hydraulic drive cylinder of each of the mechanisms is mounted vertically using a swivel. The machine for bending pipes by winding on a bending template (FRG patent No. 1178678) has a support cylinder that is rigidly connected to the rotary device, thereby increasing reliability by eliminating the supply of energy through flexible hoses. Rigid fastening of the hydraulic cylinder on the basis of the drive is ensured by introducing an additional lever into the lever communication system with the support and with the base of the drive, the presence of which forms a new system of three levers pivotally connected to each other. The machine according to this patent has overestimated parameters of the support clamping force and increased wear of the mating surfaces of the hydraulic cylinder body with the piston and the actuator stem, determined by the misalignment of the rod relative to the hydraulic cylinder and a two-stage redistribution of forces in the lever system.

Известное гибочное устройство к трубогибочному станку содержит неподвижный корпус, шаблон, зажимной механизм и связанный с ним фиксатор, выполненный в виде подвижной шпонки, обеспечивающей возможность совместного или раздельного вращения шаблона и зажимного механизма относительно корпуса вокруг общей оси от автономного привода. В устройстве достигается повышенное качество гибки путем повышения точности позиционирования шаблона и зажимного механизма при их совместном вращении с помощью телескопической связи зажимного механизма с фиксатором. The known bending device for a pipe bending machine comprises a stationary housing, a template, a clamping mechanism and a clamp associated with it, made in the form of a movable key, allowing joint or separate rotation of the template and the clamping mechanism relative to the housing around a common axis from an autonomous drive. The device achieves an increased quality of bending by increasing the accuracy of positioning of the template and the clamping mechanism during their joint rotation by means of a telescopic connection of the clamping mechanism with the lock.

Наиболее существенными недостатками указанных выше устройств являются заниженная скорость поджима опоры по сравнению со скоростью ее обратного хода, определяемая разницей поперечных сечений поршневой и штоковой рабочих полостей привода, а также заниженная надежность из-за наличия изгибающего момента, воздействующего на зажимную губку при изгибе заготовки и из-за изгиба штока гидроцилиндра механизма зажима относительно его корпуса. The most significant drawbacks of the above devices are the underestimated pressure of the support in comparison with the speed of its reverse stroke, determined by the difference in the cross sections of the piston and rod working cavities of the drive, as well as underestimated reliability due to the bending moment acting on the clamping jaw when bending the workpiece and from -for bending the rod of the hydraulic cylinder of the clamping mechanism relative to its body.

Цель изобретения увеличение производительности и повышение надежности устройства для гибки труб. The purpose of the invention is to increase productivity and increase the reliability of the device for bending pipes.

Цель достигается в устройстве для гибки труб, содержащем установленные на основании гибочный узел с гибочным шаблоном и фиксатором, механизм зажима заготовки с зажимной губкой, смонтированной с возможностью периодического взаимодействия с фиксатором и приводом в виде гидроцилиндра с поршнем, поршневой полостью и штоком, кинематически связанным с зажимной губкой посредством двух, шарнирно соединенных с ним двуплечих рычагов и гидромагистраль. Достижение цели обеспечивается за счет снабжения устройства дополнительным горизонтальным гидроцилиндром с плунжером, шарнирно соединенным с одним из рычагов привода механизма зажима, и плунжерной полостью, связанной с упомянутой поршневой полостью гидроцилиндра механизма зажима посредством гидромагистрали, причем диаметр плунжера дополнительного гидроцилиндра равен диаметру штока гидроцилиндра механизма зажима. The goal is achieved in a device for bending pipes containing a bending unit with a bending template and a clamp mounted on the base, a workpiece clamping mechanism with a clamping sponge mounted with the possibility of periodic interaction with the clamp and a drive in the form of a hydraulic cylinder with a piston, piston cavity and a rod kinematically connected with clamping sponge by means of two double-arm levers pivotally connected to it and a hydraulic line. Achieving the goal is achieved by supplying the device with an additional horizontal hydraulic cylinder with a plunger pivotally connected to one of the levers of the drive of the clamp mechanism, and a plunger cavity associated with said piston cavity of the hydraulic cylinder of the clamp mechanism via a hydraulic line, the diameter of the plunger of the additional hydraulic cylinder being equal to the diameter of the rod of the hydraulic cylinder of the clamp mechanism.

Выполнение устройства с дополнительным гидроцилиндром, плунжер которого имеет рычажную связь со штоком основного гидроцилиндра, а его ход ограничен крышкой гидроцилиндра в момент поджатия заготовки зажимной губкой к шаблону обеспечивает возможность возвратно-поступательного перемещения штока привода механизма зажима без перекоса относительно жестко установленного на основании гидроцилиндра. The implementation of the device with an additional hydraulic cylinder, the plunger of which has a lever connection with the rod of the main hydraulic cylinder, and its stroke is limited by the cover of the hydraulic cylinder at the moment the workpiece is pressed by the clamping sponge to the template, provides the possibility of reciprocating movement of the clamp actuator rod without skewing relatively rigidly mounted on the base of the hydraulic cylinder.

Дифференциальная связь плунжерной полости дополнительного гидроцилиндра с поршневой полостью основного гидроцилиндра обеспечивает наиболее целесообразное соотношение скоростей подвода и отвода зажимной губки. В оптимальном варианте при диаметре плунжера равном диаметру штока основного гидроцилиндра дифференциальная связь обеспечивает равные скорости подвода и отвода зажимной губки, за счет чего сокращается время срабатывания механизма зажима и, соответственно, повышается производительность устройства для гибки труб. The differential connection of the plunger cavity of the additional hydraulic cylinder with the piston cavity of the main hydraulic cylinder provides the most appropriate ratio of the speeds of supply and removal of the clamping jaw. In the best case scenario, with a plunger diameter equal to the diameter of the stem of the main hydraulic cylinder, differential coupling provides equal speeds of supply and removal of the clamping jaw, thereby reducing the response time of the clamping mechanism and, accordingly, increasing the productivity of the device for bending pipes.

На фиг. 1 изображено устройство для гибки труб с прижатой к шаблону трубной заготовкой; а на фиг.2 то же с механизмом зажима в исходном положении. In FIG. 1 shows a device for bending pipes with a pipe blank pressed against a template; and in Fig.2 the same with the clamping mechanism in the initial position.

Устройство для гибки труб содержит гибочный узел 1 со шпинделем 2 и основанием 3 поворотного устройства, на котором жестко смонтирован вертикальный гидроцилиндр 4 механизма зажима со штоком 5 и горизонтальный плунжерный гидроцилиндр 6 с плунжером 7. На шарнирном соединении 8 штока 5 смонтированы рычаги 9 и 10, причем рычаг 9 шарниром 11 связан с сухарем 12, несущим зажимную губку 13, а рычаг 10 шарниром 14 связан с плунжером 7. Поршневая полость гидроцилиндра 4 и плунжерная полость гидроцилиндра 6 соединены между собой общей магистралью 15. При рабочем ходе гидроцилиндра 4 жидкость, поступающая в его поршневую полость от источника питания (не показан), дополняется вытесняемая плунжером 7 и перетекающим по магистрали 15 объемом. Наличие образуемого магистралью 15 дифференциального соединения определяет зависимость скорости рабочего хода зажимной губки 13 от диаметра плунжера 7. Равные скорости рабочего и обратного хода зажимной губки могут быть обеспечены при равенстве диаметров плунжера 7 и штока 5. A device for bending pipes contains a bending unit 1 with a spindle 2 and a base 3 of a rotary device, on which a vertical hydraulic cylinder 4 of the clamping mechanism with a rod 5 and a horizontal plunger hydraulic cylinder 6 with a plunger 7 are mounted rigidly. The levers 9 and 10 are mounted on the swivel joint 8 of the rod 5, moreover, the lever 9 by the hinge 11 is connected with the cracker 12, which carries the clamping jaw 13, and the lever 10 by the hinge 14 is connected with the plunger 7. The piston cavity of the hydraulic cylinder 4 and the plunger cavity of the hydraulic cylinder 6 are interconnected by a common trunk 15. When operating x de cylinder 4 the fluid flowing into the piston chamber from its power source (not shown) supplemented displaced by the plunger 7 and flows through line 15 volume. The presence of the differential connection formed by the line 15 determines the dependence of the working speed of the clamping jaw 13 on the diameter of the plunger 7. Equal speeds of the working and returning movements of the clamping jaw can be ensured if the diameters of the plunger 7 and the rod 5 are equal.

На сухаре 12 под зажимной губкой 12 жестко закреплена скоба с захватом 16 и толкателем 17, взаимодействующими с головкой 18 фиксатора 19. Фиксатор 19 установлен подпружиненным пружиной 20 в корпусе гибочного шаблона 21 с возможностью взаимодействия с пазом 22, выполненным в шпинделе 2. On the cracker 12, under the clamping jaw 12, a bracket is fixed with a gripper 16 and a pusher 17 interacting with the head 18 of the latch 19. The latch 19 is installed by a spring-loaded spring 20 in the case of the bending template 21 with the possibility of interaction with the groove 22 made in the spindle 2.

Устройство для гибки труб работает следующим образом. A device for bending pipes works as follows.

Заготовка 23 подается на ось гиба устройства между шаблоном 21 и зажимной губкой 13. С поднятием штока 5 гидроцилиндра 4 рычаги 9 и 10 поворачиваются до установки в горизонтальной плоскости гиба устройства, при этом заготовка 23 зажимной губкой 13 прижимается к гибочному шаблону 21, а плунжер 7 перемещается до упора в днище гидроцилиндра 6. При необходимости может быть предусмотрена регулировка хода плунжера 7, например, с помощью перезакрепления корпуса гидроцилиндра 6 на основании 3. The workpiece 23 is fed to the axis of the device’s bend between the template 21 and the clamping jaw 13. With the rod 5 of the hydraulic cylinder 4 raised, the levers 9 and 10 are turned until the device’s bend is installed in the horizontal plane, while the workpiece 23 is clamped by the clamping jaw 13 to the bending template 21, and the plunger 7 moves completely to the bottom of the hydraulic cylinder 6. If necessary, adjustment of the stroke of the plunger 7 may be provided, for example, by re-securing the hydraulic cylinder housing 6 on the base 3.

Одновременно с зажимом заготовки 23 и выходом на упор в днище гидроцилиндра 6 плунжера 7 толкатель 17 задвигает фиксатор 19 в паз 22, исключая возможность поворота шаблона 21 относительно шпинделя 2. Simultaneously with clamping the workpiece 23 and reaching the stop in the bottom of the hydraulic cylinder 6 of the plunger 7, the pusher 17 pushes the latch 19 into the groove 22, eliminating the possibility of turning the template 21 relative to the spindle 2.

Гибка заготовки 23 производится поворотом шпинделя 2 на заданный угол (привод поворота шпинделя 2, а с ним, соответственно, и гибочного узла 1 не показан). В процессе гибки за счет жесткой связи шпинделя 2 с гибочным узлом 1 и его основанием 3 осуществляется поворот связанного системой рычагов механизма зажима. The billet 23 is flexible by rotating the spindle 2 by a predetermined angle (the rotation drive of the spindle 2, and with it, respectively, the bending unit 1 is not shown). In the process of bending due to the rigid connection of the spindle 2 with the bending unit 1 and its base 3, the clamping mechanism connected by a system of levers is rotated.

Возникающее в процессе гибки отталкивающее зажимную губку 13 усилие воспринимается в плоскости гиба устройства через рычаги 9 и 10 и плунжер 7 при отсутствии в плунжерном гидроцилиндре специально предусмотренного для этой цели упора днищем гидроцилиндра 6. The force arising during bending is repulsed by the clamping jaw 13 in the plane of the device’s bend through the levers 9 and 10 and the plunger 7 in the absence of an emphasis on the bottom of the hydraulic cylinder 6 in the plunger hydraulic cylinder.

По окончании процесса гибки обратным ходом штока 5 отводится в исходное положение зажимная губка 13 с плунжером 7 и из паза 22 шпинделя 2 выходит под воздействием пружины 20 фиксатор 19. Гарантированный выход фиксатора из паза обеспечивает захват 16. At the end of the bending process, the rod 5 is retracted by the reverse stroke of the clamping jaw 13 with the plunger 7 and the latch 19 exits from the groove 22 of the spindle 2 under the influence of the spring 20. The guaranteed release of the latch from the groove provides a grip 16.

После возврата гибочного узла 1 в исходное положение заготовка 23 перемещается на новую позицию гиба, затем в исходное положение возвращается шаблон 21 и устройство подготовлено к следующему циклу гибки. After the bending unit 1 returns to its initial position, the workpiece 23 moves to a new bending position, then the template 21 returns to its original position and the device is prepared for the next bending cycle.

При смене гибочного шаблона 21 может быть предусмотрена регулировка хода зажимной губки 13 с помощью переустановки основания, на котором совместно смонтированы плунжерный гидроцилиндр и гидроцилиндр механизма зажима заготовки. When changing the bending template 21, adjustment of the stroke of the clamping jaw 13 can be provided by reinstalling the base on which the plunger hydraulic cylinder and the hydraulic cylinder of the workpiece clamping mechanism are mounted together.

Claims

DEVICE FOR PIPE BENDING, comprising a bending unit mounted on the base with a bending template and a clamp, a workpiece clamping mechanism with a clamping sponge mounted with the possibility of periodic interaction with the clamp and a drive in the form of a hydraulic cylinder with a piston, a piston cavity and a rod kinematically connected to the clamping sponge by two double-arm levers pivotally connected to it and a hydraulic highway, characterized in that, in order to increase productivity by reducing the time for approaching the bent tr without a clamping jaw and increasing reliability by eliminating the influence of a bending moment generated during bending of the workpiece on the clamping jaw and by eliminating the bending of the hydraulic cylinder rod of the clamping mechanism relative to its body, it is equipped with an additional hydraulic cylinder horizontally relative to the base plane with a plunger pivotally connected to one of levers of the drive of the clamping mechanism, and a plunger cavity associated with said piston cavity of the hydraulic cylinder of the clamping mechanism by means of a agistrali, wherein an additional hydraulic cylinder plunger diameter equal to the diameter of the hydraulic cylinder rod clamping mechanism.