RU2083304C1 - Method of manufacture of expanding anchor member - Google Patents

Method of manufacture of expanding anchor member Download PDF

Info

Publication number
RU2083304C1
RU2083304C1 RU94036245A RU94036245A RU2083304C1 RU 2083304 C1 RU2083304 C1 RU 2083304C1 RU 94036245 A RU94036245 A RU 94036245A RU 94036245 A RU94036245 A RU 94036245A RU 2083304 C1 RU2083304 C1 RU 2083304C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
stage
end sections
compression
end parts
Prior art date
Application number
RU94036245A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94036245A (en
Inventor
С.А. Тыртов
И.И. Бронфен
С.А. Логашкин
Д.И. Казакевич
И.И. Казакевич
Original Assignee
Акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения" filed Critical Акционерное общество "Электростальский завод тяжелого машиностроения"
Priority to RU94036245A priority Critical patent/RU2083304C1/en
Publication of RU94036245A publication Critical patent/RU94036245A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2083304C1 publication Critical patent/RU2083304C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: manufacture of expanding tubular anchor members for supporting of rocks. SUBSTANCE: the offered method includes three stages of formation of longitudinal closed hollow on middle part of pipe with convexity facing inside pipe: reinforcing of end parts of pipe by their squeezing at all three stages simultaneously with formation of hollow; sealing of pipe ends by installation of plugs into cavity of end parts and their rolling in pipe walls simultaneously with squeezing of end parts at the second stage of formation and making hole for supply of working fluid; squeezing during the third stage of one of end parts is accomplished on the length exceeding that of opposite part by 0.15-0.3 Dp to produce lateral corrugation, where Dp is pipe diameter. EFFECT: higher efficiency. 6 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается способов продольного гофрирования труб. Наиболее эффективно изобретение может быть использовано для изготовления разжимных трубчатых анкерных элементов. The invention relates to the field of metal forming and relates to methods for longitudinal corrugation of pipes. Most effectively, the invention can be used for the manufacture of expandable tubular anchor elements.

В последнее время широкое распространение получила технология анкерного крепления с помощью гидрораспорных анкеров, устанавливаемых в отверстия в своде шахт. Recently, the technology of anchor fastening with the help of hydraulic expansion anchors installed in openings in the vault of shafts has become widespread.

Потребность в данной продукции весьма велика, т.к. позволяет значительно снизить расход металла при креплении сводов шахт. Задачей изобретения является обеспечение возможности изготовления надежного анкера такого типа с меньшей трудоемкостью. The demand for this product is very high, because can significantly reduce the consumption of metal when attaching the vaults of mines The objective of the invention is to provide the possibility of manufacturing a reliable anchor of this type with less complexity.

Известен способ изготовления трубчатого разжимного анкерного элемента (1). A known method of manufacturing a tubular expandable anchor element (1).

Этот способ включает выполнение на трубчатой заготовке продольного разреза, срезанного под углом по всей длине. Диаметр трубной заготовки должен быть больше диаметра отверстия шпура, чтобы при установке ее в отверстии путем пластического сжатия увеличивать периферию перекрытых кромочных участков продольного разреза. This method includes performing on a tubular billet a longitudinal section cut at an angle along the entire length. The diameter of the tube billet should be larger than the diameter of the hole of the hole so that when installing it in the hole by plastic compression, increase the periphery of the overlapped edge sections of the longitudinal section.

Таким образом, при минимальных затратах получают распорный трубчатый анкерный элемент, расширяемый в отверстии шпура упругим разжимом сжатой трубы. Thus, at minimal cost, an expansion tubular anchor element is obtained that expands in the hole of the borehole by the elastic expansion of the compressed pipe.

Однако конструкция такого анкерного элемента не обеспечивает достаточной надежности крепления, т.к. возможно неплотное прилегание стенок элемента и отверстия. Это связано с недостаточностью упругих разжимающих усилий для преодоления сил трения между породой и анкером или между кромками анкера. However, the design of such an anchor element does not provide sufficient reliability of fastening, because a loose fit between the walls of the element and the hole is possible. This is due to the lack of elastic compressive forces to overcome the frictional forces between the rock and the anchor or between the edges of the anchor.

Из известных способов изготовления разжимных трубчатых анкерных элементов наиболее близким по технической сущности является способ изготовления трубчатого анкерного элемента (2). Of the known methods for the manufacture of expandable tubular anchor elements, the closest in technical essence is the method of manufacturing a tubular anchor element (2).

Этот способ включает последовательно проводимые формование продольного, обращенного выпуклостью внутрь трубы замкнутого углубления, усиление торцевых участков, герметизацию торцев трубы и выполнение отверстия для подвода жидкости. This method includes sequentially forming a longitudinal, convex inside the pipe, a closed recess, reinforcing the end sections, sealing the ends of the pipe, and making holes for supplying liquid.

Упомянутое углубление формуют на всей длине трубы, а на торцевые ее участки надевают усиливающие втулки, закрепляемые на трубе сварным швом. Герметизация торцев сформированной трубы обеспечивается с помощью сварного шва. При этом один из торцев хвостовой части уже готового анкерного элемента служит для установки патрубка для подвода жидкости. The said recess is molded along the entire length of the pipe, and reinforcing sleeves are put on its end sections, which are fixed to the pipe with a weld. The sealing of the ends of the formed pipe is provided with a weld. In this case, one of the ends of the tail of the finished anchor element serves to install a pipe for supplying fluid.

Формирование трубы проводят либо протяжкой, либо прокаткой, либо гибкой, причем выполнение необходимого сечения трубы с углублением требует нескольких этапов обработки. The formation of the pipe is carried out either by broaching, or rolling, or flexible, and the required section of the pipe with a recess requires several processing steps.

Недостатками известного способа являются значительные затраты времени на изготовление анкерного элемента. The disadvantages of this method are the significant time spent on the manufacture of the anchor element.

Это связано с необходимость последовательного проведения операций по усилению торцевых участков сформированной трубы втулками, привариваемыми к ней, и выбором трудоемкой сварочной операции для герметизации торцев. This is due to the need for successive operations to strengthen the end sections of the formed pipe with bushings welded to it, and the choice of a laborious welding operation to seal the ends.

При этом наличие сварных швов ослабляет конструкцию анкерного элемента, изготовленного по этому способу, снижая надежность анкерного крепления, так как при распрямлении углубления в зоне сварного шва возможно ее разрушение, т.е. разгерметизация внутренней полости анкера. At the same time, the presence of welds weakens the design of the anchor element manufactured by this method, reducing the reliability of the anchor fastening, since when the recess is straightened in the weld zone, it can be destroyed, i.e. depressurization of the inner cavity of the anchor.

Задачей изобретения является получение надежного анкерного элемента с меньшей трудоемкостью. The objective of the invention is to obtain a reliable anchor element with less labor.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления разжимного трубчатого анкерного элемента, включающем формование продольного, обращенного выпуклостью внутрь трубы замкнутого углубления, усилие торцевых участков, герметизацию торцев трубы и выполнение отверстия для подвода рабочей жидкости, согласно изобретению, формование продольного замкнутого углубления проводят на средней части трубы последовательно в три этапа и одновременно с этим осуществляют усиление торцевых участков трубы путем их обжатия соответственно каждому этапу с увеличением толщины стенки, а величина обжатий составляет 15-24% на каждом этапе, причем на третьем этапе обжатие одного из торцевых участков проводят на длине, большей длины противоположного участка на 0,15-0,3 Dтр (Dтр диаметр трубы), на этом же участке выполняют отверстие для подвода, а герметизацию торцев трубы осуществляют путем установки заглушек в полость торцевых участков трубы и завальцовки их в стенку трубы одновременно с обжатием торцевых участков на втором этапе формования.The problem is achieved in that in a method for manufacturing an expandable tubular anchor element, comprising forming a longitudinal, convex inwardly closed indentation pipe, the force of the end sections, sealing the ends of the pipe and making openings for supplying a working fluid, according to the invention, the longitudinal closed depression is formed parts of the pipe sequentially in three stages and at the same time reinforce the end sections of the pipe by crimping them accordingly to channels on each stage with increasing wall thickness, and the magnitude reductions of 15-24% at each stage, the third stage compression one of the end portions is carried out over a length greater than the length of the portion on the opposite 0,15-0,3 D mp (D rp diameter pipes), a hole for supply is made in the same section, and the ends of the pipe are sealed by installing plugs in the cavity of the end sections of the pipe and rolling them into the pipe wall simultaneously with the compression of the end sections at the second molding stage.

Сущность способа изготовления разжимного трубчатого анкерного элемента заключается в том, что он позволяет получить надежный анкерный элемент с меньшей трудоемкостью. The essence of the method of manufacturing an expandable tubular anchor element is that it allows you to get a reliable anchor element with less complexity.

Это достигается за счет совместного проведения этапов формования углубления с обжатиями торцевых участков трубы, обеспечивающими их усилие на небольшой длине увеличением толщины стенки, превышающей толщину стенки трубы, а также за счет одновременного осуществления установки и завальцовки заглушек в полости торцевых участков трубы с обжатиями последних и формованием углубления. Это позволит снизить время цикла изготовления изделия. This is achieved by jointly carrying out the steps of forming the recess with the compression of the end sections of the pipe, ensuring their effort over a short length by increasing the wall thickness exceeding the thickness of the pipe wall, as well as by simultaneously installing and rolling plugs in the cavity of the end sections of the pipe with compression of the latter and molding recesses. This will reduce the product manufacturing cycle time.

Кроме того, герметизация торцев анкерного элемента посредством завальцованных в тело трубы заглушек вместо сварного шва позволит повысить надежность анкерного крепления, поскольку торцевые участки элемента с увеличенной толщиной стенки надежно предохраняют место установки заглушек от изгибающих усилий во время "раздувания" элемента. При этом выполнение опорного выступа-гофра за одно целое с трубой при обжатии соответствующего торцевого участка во время третьего этапа формования значительно укрепляет сечение этого места, особенно опасное в рабочем состоянии анкера, благодаря снижению срезающих усилий, воздействующих на анкер. In addition, sealing the ends of the anchor element by means of plugs rolled into the pipe body instead of the weld will increase the reliability of the anchor fastening, since the end sections of the element with an increased wall thickness reliably protect the place of installation of the plugs from bending forces during the "inflating" of the element. Moreover, the implementation of the support ledge-corrugation in one piece with the pipe during compression of the corresponding end portion during the third stage of molding significantly strengthens the section of this place, especially dangerous in the working condition of the anchor, due to the reduction of shear forces acting on the anchor.

На фиг. 1 изображено видоизменение трубной заготовки на 1-м этапе формования; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 то же, на 2-м этапе формования; на фиг. 4 разрез по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 то же, на 3-м этапе формования; на фиг. 6 разрез по В-В на фиг. 5. In FIG. 1 shows a modification of a pipe billet at the 1st molding step; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one; in FIG. 3 the same, at the 2nd stage of molding; in FIG. 4 a section along BB in FIG. 3; in FIG. 5 the same, at the 3rd stage of molding; in FIG. 6 is a section along BB in FIG. 5.

Способ изготовления разжимного трубчатого анкерного элемента включает три этапа формования продольного, обращенного выпуклостью внутрь трубы 1 замкнутого углубления 2 на средней части трубы, усиление торцевых участков 3 трубы путем обжатия их на всех трех этапах с увеличением стенки (с S1 Sисх 2,0 мм до S3 3,5 мм) одновременно с формованием углубления, герметизацию торцев трубы путем установки заглушек 4 в полость торцевых участков трубы и завальцовки их в стенку трубы одновременно с обжатием торцевых участков на втором этапе формования и выполнение отверстия 5 для подвода рабочей жидкости.A method of manufacturing an expandable tubular anchor element includes three stages of forming a longitudinal, convex inside the pipe 1 of a closed recess 2 on the middle part of the pipe, reinforcing the end sections of the pipe 3 by compressing them at all three stages with an increase in the wall (with S 1 S ref 2.0 mm up to S 3 3.5 mm) simultaneously with the formation of the recess, sealing the ends of the pipe by installing plugs 4 in the cavity of the end sections of the pipe and rolling them into the pipe wall simultaneously with the compression of the end sections at the second stage of molding and Filling holes 5 for the supply of working fluid.

На первом этапе формования трубы на ее наружной поверхности выполняют V-образную канавку аксиально оси трубы, на втором этапе глубину канавки увеличивают до совмещения внутренних поверхностей канавки и трубы, а на третьем этапе проводят доформовку профиля в трубу с диаметром, меньшим по меньшей мере на 20% его первоначальной величины. At the first stage of pipe forming, on its outer surface, a V-groove is made axially to the pipe axis, at the second stage, the depth of the groove is increased to align the internal surfaces of the groove and pipe, and at the third stage, the profile is formed into a pipe with a diameter of at least 20 % of its original value.

Обжатие торцевых участков заготовки проводят на всех трех этапах формования соответственно на длинах l1, l2, l3, равных 1,0-2,5 Dтр; 0,5-1,0 Dтр; 1,0-2,5 Dтр, и величина обжатия на каждом этапе составляет 15-24% Причем на третьем этапе обжатие одного из торцевых участков осуществляется на длине l3, большей длины l3' противоположного участка на 0,15-0,3 Dтр.The compression of the end sections of the workpiece is carried out at all three stages of molding, respectively, at lengths l 1 , l 2 , l 3 equal to 1.0-2.5 D tr ; 0.5-1.0 D tr ; 1,0-2,5 D Tr , and the amount of compression at each stage is 15-24%. Moreover, in the third stage, the compression of one of the end sections is carried out at a length l 3 , greater than the length l 3 'of the opposite section by 0.15-0, 3 D tr .

На указанном участке сверлят радиальное отверстие для подвода жидкости. At this point, a radial hole is drilled to supply fluid.

При этом уменьшение длины торцевых участков заготовки, обжимаемых на первом этапе, менее чем на 1,0 Dтр приведет к невозможности выполнения достаточной, сопрягаемой с рабочей формирующейся частью поверхности для подвода жидкости в полость анкера. А увеличение длины более чем на 2,5 Dтр приведет к расходу металла, т.к. данный участок не является рабочим и служит только для подвода жидкости.Moreover, a decrease in the length of the end sections of the workpiece, crimped at the first stage, by less than 1.0 D tr will result in the inability to fulfill a sufficient surface mating with the working forming part for supplying fluid to the anchor cavity. And an increase in length of more than 2.5 D tr will lead to the consumption of metal, because this section is not working and serves only for supplying fluid.

Обжатие торцевых участков на втором этапе на длине, меньшей 0,5 Dтр, нецелесообразно, так как в данном случае невозможна завльцовка заглушек в полость заготовки при обжатии участков. А обжатие на длине, большей 1,0 Dтр, приведет к повышению износа матриц.The compression of the end sections in the second stage at a length shorter than 0.5 D tr is impractical, since in this case it is not possible to close the plugs into the blank cavity during compression of the sections. A reduction over a length greater than 1.0 D Tr will lead to increased wear of the matrices.

На третьем этапе выбор длины одного из торцевых участков в пределах 0,15-0,3 Dтр обусловлен необходимостью получения на этом участке поперечного гофра 6. Поэтому уменьшение длины не позволит получить требуемый гофр, а увеличение приведет к образованию более чем одного гофра, которые снизят несущую способность готового анкера. Выбор длины противоположного участка обусловлен теми же причинами, что и на первом этапе.At the third stage, the choice of the length of one of the end sections within 0.15-0.3 D tr is due to the need to obtain a transverse corrugation 6. In this section, reducing the length will not allow to obtain the desired corrugation, and an increase will lead to the formation of more than one corrugation, which reduce the bearing capacity of the finished anchor. The choice of the length of the opposite section is due to the same reasons as in the first stage.

Деформация торцевых участков с обжатиями, составляющими менее 15% не даст необходимого утолщения стенки редуцируемой трубы, что не позволит надежно завальцевать заглушки в полость анкера. А деформация с обжатиями, величина которых больше 24% нецелесообразна, так как при этом теряется устойчивость концевого участка. The deformation of the end sections with reductions of less than 15% will not give the necessary thickening of the wall of the reducible pipe, which will not allow reliable rolling of the plugs into the cavity of the anchor. And the deformation with reductions, the value of which is more than 24%, is impractical, since in this case the stability of the end section is lost.

На предприятии проведены опытные испытания предложенного способа изготовления анкерного элемента из бесшовной мерно отрезанной трубы диаметром 42 мм, длиной 1500 мм и толщиной стенки 2 мм (материал сталь 20). The company conducted pilot trials of the proposed method for manufacturing an anchor element from a seamless measured cut pipe with a diameter of 42 mm, a length of 1500 mm and a wall thickness of 2 mm (steel material 20).

Испытания включали как испытания опытных образцов на давление, так и по режимам, соответствующим технологии изготовления элемента. The tests included both pressure tests of the prototypes and the modes corresponding to the manufacturing technology of the element.

Формование средней части трубы проводили на вертикальном гидравлическом прессе с усилием 350 кН, а обжатия торцевых участков с усилием 40-80 кН. Для осуществления последних была разработана дополнительная оснастка для пресса в виде механизма редуцирования торцевых участков. The middle part of the pipe was formed on a vertical hydraulic press with a force of 350 kN, and the compression of the end sections with a force of 40-80 kN. To implement the latter, additional equipment for the press was developed in the form of a mechanism for reducing the end sections.

После обработки образцы выдерживали давление до 22 МПа, а усилие разрыва достигало 120 кН. After processing, the samples withstood pressure up to 22 MPa, and the tensile strength reached 120 kN.

Цикл производства анкерных элементов составляет 14-16 с. The production cycle of anchor elements is 14-16 s.

Предложенный способ изготовления разжимного трубчатого анкерного элемента по сравнению с известными позволяет снизить трудоемкость процесса изготовления надежного анкерного элемента. The proposed method for the manufacture of expandable tubular anchor element in comparison with the known allows to reduce the complexity of the manufacturing process of a reliable anchor element.

Claims (1)

Способ изготовления разжимного трубчатого анкерного элемента, включающий формование продольного, обращенного выпуклостью внутрь трубы замкнутого углубления, усиление торцевых участков, герметизацию торцов трубы и выполнение отверстия для подвода рабочей жидкости, отличающийся тем, что формование продольного замкнутого углубления проводят на средней части трубы последовательно в три этапа и одновременно с этим осуществляют усиление торцевых участков трубы путем их обжатия соответственно каждому этапу с увеличением толщины стенки, а величина обжатий составляет 15 24% на каждом этапе, причем на третьем этапе обжатие одного из торцевых участков проводят на длине, большей длины противоположного участка на 0,15 0,3 Dтр, где Dтр диаметр трубы, на этом же участке выполняют отверстие для подвода, а герметизацию торцов трубы осуществляют путем установки заглушек в полость торцевых участков трубы и завальцовки их в стенку трубы одновременно с обжатием торцевых участков на втором этапе формования.A method of manufacturing a expandable tubular anchor element, including forming a longitudinal, convex inside the pipe, closed recess, reinforcing the end sections, sealing the ends of the pipe and making holes for supplying the working fluid, characterized in that the formation of the longitudinal closed recess is carried out on the middle part of the pipe in succession in three stages and at the same time, they reinforce the end sections of the pipe by crimping them according to each stage with increasing wall thickness, and the size of the compression is 15 24% at each stage, and in the third stage, the compression of one of the end sections is carried out at a length greater than the length of the opposite section by 0.15 0.3 D tr , where D tr the diameter of the pipe, a hole is made in the same section for supply, and sealing the ends of the pipe is carried out by installing plugs in the cavity of the end sections of the pipe and rolling them into the wall of the pipe simultaneously with the compression of the end sections at the second molding stage.
RU94036245A 1994-09-28 1994-09-28 Method of manufacture of expanding anchor member RU2083304C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94036245A RU2083304C1 (en) 1994-09-28 1994-09-28 Method of manufacture of expanding anchor member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94036245A RU2083304C1 (en) 1994-09-28 1994-09-28 Method of manufacture of expanding anchor member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94036245A RU94036245A (en) 1996-11-10
RU2083304C1 true RU2083304C1 (en) 1997-07-10

Family

ID=20160977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94036245A RU2083304C1 (en) 1994-09-28 1994-09-28 Method of manufacture of expanding anchor member

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2083304C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592083C2 (en) * 2011-06-30 2016-07-20 Хокан КРЕКУЛА Extensible anchor bolt
RU190217U1 (en) * 2019-05-13 2019-06-24 Александр Сергеевич Сойкин ANTIQUE TUBULAR FRICTION

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4012913, кл. 411 - 479, 1977. 2. Патент ЕВП N 0016742, кл. E 21 D 21/00, 1980. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2592083C2 (en) * 2011-06-30 2016-07-20 Хокан КРЕКУЛА Extensible anchor bolt
RU190217U1 (en) * 2019-05-13 2019-06-24 Александр Сергеевич Сойкин ANTIQUE TUBULAR FRICTION

Also Published As

Publication number Publication date
RU94036245A (en) 1996-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5333775A (en) Hydroforming of compound tubes
KR100263948B1 (en) Method for hydroforming metaalic tube
EP1210189B1 (en) Reinforced hydroformed members and methods of making the same
US4590655A (en) Method for expanding a tubular member
CS274464B2 (en) Method of box-section frame's element shaping and equipment for realization of this method
US4951492A (en) Hydraulic expansion of tubing
US5673470A (en) Extended jacket end, double expansion hydroforming
JP4740869B2 (en) Fittings and methods for producing fittings
CN104981305A (en) Multi-stage tube hydroforming process
MXPA02008003A (en) Tubular assembly having hydroformed interconnecting member and method for making same.
RU2083304C1 (en) Method of manufacture of expanding anchor member
US6808210B1 (en) Drill pipe with upset ends having constant wall thickness and method for making same
JP2005200893A (en) Steel pipe expansion type rock bolt with high bearing capacity and its manufacturing method
JP4415826B2 (en) Hydraulic bulge molding method, hydraulic bulge molding device, and hydraulic bulge molded product
US6390201B1 (en) Method of creating a downhole sealing and hanging device
US7370504B2 (en) Method of making variable thickness tubular member for vehicles
EP1755821B1 (en) Method and apparatus for sealing radially expanded joints
JP4831615B2 (en) Manufacturing method of expansion type steel pipe for subsidence foundation repair
Balendra et al. Pressured-assisted injection forging of thick-walled tubes
JP4716955B2 (en) Expanded steel pipe for foundation settlement repair
CN108104777A (en) For the pressure-resistant guard aperture floral tube of column and its application method of gas pumping
KR101034126B1 (en) Method for closing tube using ring member in hydroforming process
KR20240001184A (en) Metal bellows and its manufacturing method
JPH0322244B2 (en)
SU1764744A1 (en) Method of making ball joints