RU2129054C1 - Способ закрепления труб в трубных решетках - Google Patents
Способ закрепления труб в трубных решетках Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129054C1 RU2129054C1 RU97104229/02A RU97104229A RU2129054C1 RU 2129054 C1 RU2129054 C1 RU 2129054C1 RU 97104229/02 A RU97104229/02 A RU 97104229/02A RU 97104229 A RU97104229 A RU 97104229A RU 2129054 C1 RU2129054 C1 RU 2129054C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- pipe
- protrusions
- annular
- recesses
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности, к процессам закрепления труб в трубных решетках путем локализированного направленного пластического деформирования материала трубы. Способ закрепления труб в трубных решетках, при котором на внешней поверхности концов трубы формируют кольцевые выступы. Трубу устанавливают в решетку с отверстиями, имеющими кольцевые выемки прямоугольного поперечного сечения, обеспечивая совпадение выступов и выемок. Фиксируют трубу от возможного осевого перемещения с последующим ее закреплением в решетке путем приложения сжимающего усилия со стороны внутренней поверхности трубы. Перед формированием кольцевых выступов производят обжим концов труб с последующим выполнением выступов трапециевидного профиля, например, раскаткой в штамповой оснастке, обеспечивая внешний диаметр выступов, не превышающий диаметр трубы в ее центральной части. Технической задачей изобретения является разработка такого способа закрепления труб в трубных решетках на стадии ремонта теплообменного аппарата, который в условиях регламентируемого силового воздействия на решетку позволил бы повысить характеристики прочности и герметичности сборки. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и, в частности, к процессам закрепления труб в трубных решетках путем локализованного направленного пластического деформирования материала трубы.
Известен способ закрепления труб в трубных решетках, при котором трубу устанавливают в отверстие решетки, имеющее кольцевую канавку, фиксируют трубу от возможного осевого перемещения с последующим ее закреплением в решетке путем приложения осевого сжимающего усилия к торцу трубы (а.с. N 277712, МПК B 21 D 39/06, Б.И. N 25 от 05.08.70 г.).
К недостаткам известного способа следует отнести:
пониженные характеристики прочности и герметичности сборки из-за наличия только одной кольцевой канавки, а также неравномерности радиальной деформации трубы. Последнее существенно сказывается на заполнении кольцевых канавок в ремонтных решетках, когда исходный односторонний зазор между трубой и решеткой может достигать величины в 0,7 мм;
большие радиальные давления на стенки отверстия в решетке, что вызывает ее деформацию за пределом упругости. При этом с увеличением исходного одностороннего зазора между трубой и решеткой наблюдается увеличение этого радиального давления и, как следствие, интенсивное коробление решетки.
пониженные характеристики прочности и герметичности сборки из-за наличия только одной кольцевой канавки, а также неравномерности радиальной деформации трубы. Последнее существенно сказывается на заполнении кольцевых канавок в ремонтных решетках, когда исходный односторонний зазор между трубой и решеткой может достигать величины в 0,7 мм;
большие радиальные давления на стенки отверстия в решетке, что вызывает ее деформацию за пределом упругости. При этом с увеличением исходного одностороннего зазора между трубой и решеткой наблюдается увеличение этого радиального давления и, как следствие, интенсивное коробление решетки.
Известен также способ закрепления труб в трубных решетках, при котором на внешней поверхности концов трубы формируют кольцевые выступы, устанавливают ее в решетку с отверстиями, имеющими кольцевые выемки прямоугольного поперечного сечения, обеспечивая совпадение выступов и выемок, фиксируют трубу от возможного осевого перемещения с последующим ее закреплением в решетке путем приложения сжимающего усилия со стороны внутренней поверхности трубы (см. а.с. N 265060, МПК B 21 D 39/06, 1970) - прототип.
К недостаткам известного способа закрепления труб в трубных решетках следует отнести:
наличие на концах трубы кольцевых выступов прямоугольного поперечного сечения, что обуславливает их небольшие геометрические размеры и, как следствие, закрепление трубы в решетке осуществляют заполнением объемов кольцевых выемок материалом трубы; последнее не гарантирует требуемую герметичность сборки;
отсутствует упрочнение материала трубы в процессе получения кольцевых выступов, что не обеспечивает необходимую прочность сборки.
наличие на концах трубы кольцевых выступов прямоугольного поперечного сечения, что обуславливает их небольшие геометрические размеры и, как следствие, закрепление трубы в решетке осуществляют заполнением объемов кольцевых выемок материалом трубы; последнее не гарантирует требуемую герметичность сборки;
отсутствует упрочнение материала трубы в процессе получения кольцевых выступов, что не обеспечивает необходимую прочность сборки.
Задачей изобретения является разработка такого способа закрепления труб в трудных решетках на стадии ремонта теплообменного аппарата, который в условиях регламентируемого силового воздействия на решетку позволил бы повысить характеристики прочности и герметичности сборки с учетом, что трубу устанавливают в отверстие решетки с возможным зазором до 0,7 мм на сторону.
Технический результат достигается тем, что в способе закрепления труб в трубных решетках, при котором на внешней поверхности концов трубы формируют кольцевые выступы, устанавливают ее в решетку с отверстиями, имеющими кольцевые выемки прямоугольного поперечного сечения, обеспечивая совпадение выступов и выемок, фиксируют трубу от возможного осевого перемещения с последующим ее закреплением в решетке путем приложения сжимающего усилия со стороны внутренней поверхности трубы, согласно изобретению перед формированием кольцевых выступов производят обжим концов труб с последующим выполнением выступов трапециевидного профиля, например, раскаткой в штамповой оснастке, обеспечивая внешний диаметр выступов, не превышающим диаметр трубы в ее центральной части.
Осуществление предлагаемого способа закрепления труб в трубных решетках позволяет:
регламентировать и избирательно создавать силовое воздействие трубы на решетку;
обеспечить повышенные (по сравнению с известным техпроцессом - прототипом) стабильные характеристики прочности и герметичности сборки;
уменьшить коррозию материала трубы за счет наведения на ее поверхности сжимающих остаточных напряжений.
регламентировать и избирательно создавать силовое воздействие трубы на решетку;
обеспечить повышенные (по сравнению с известным техпроцессом - прототипом) стабильные характеристики прочности и герметичности сборки;
уменьшить коррозию материала трубы за счет наведения на ее поверхности сжимающих остаточных напряжений.
Это объясняется тем, что бандажирование концов трубы путем формирования с внешней стороны кольцевых выступов трапециевидного профиля, создает предпосылки для закрепления трубы в решетке посредством прогнозируемого по усилию внедрения кольцевых выступов на трубе в кольцевые выемки трубной решетки, что устраняет коробление последней и обеспечивает требуемую герметичность сборки; упрочнение материала трубы на этапе обжима ее концов и этапе формирования профилированных законцовок обуславливает повышенные характеристики прочности механического соединения. А равенство внешнего диаметра выступов диаметру трубы в ее центральной части позволяет собирать трубные пучки при минимальных односторонних зазорах между трубой и трубной решеткой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано исходное положение трубы и штамповой оснастки перед выполнением операции обжима конца трубы; на фиг. 2 - стадия процесса обжима трубы; на фиг. 3 - исходное положение трубы, штамповой оснастки и инструмента - вальцовки перед формированием бандажей трапециевидного профиля на внешней поверхности трубы; на фиг. 4 - исходное положение решетки и трубы перед ее закреплением инструментом-вальцовкой; на фиг. 5 - окончание стадии закрепления трубы в трубной решетке.
Вариант осуществления изобретения состоит в следующем.
В отверстие трубы 1, например, изготовленной из стали 10, устанавливают оправку 2 в виде стального стержня с обеспечением одностороннего зазора Z. Глубина расположения оправки 2 в трубе 1 определяется из условия, что она превышает расстояние от торца трубы 1 до последнего кольцевого выступа. Далее на торце трубы 1 размещают матрицу 3, имеющую конический и цилиндрический рабочие участки (фиг. 1).
При воздействии усилием "P" на торец матрицы 3 имеет место ее перемещение в направлении трубы 1. Наличие на матрице 3 конического рабочего участка предполагает появление на поверхности контакта матрица 3 - труба 1 нормальной силы "N", вызывающей радиальную деформацию давлением "p" трубы 1. Наблюдается утолщение стенки трубы 1 и калибровка ее внешнего и внутреннего диаметров (фиг. 2).
Завершив операцию обжима концов трубы 1, переходят к формированию на ее внешней поверхности (по местоположению обжатых концов) бандажей трапециевидного поперечного сечения.
Для чего трубу 1 устанавливают в разъемной матрице 4, имеющей две кольцевые выемки трапециевидного поперечного сечения. На внешней поверхности разъемной матрицы 4 размещают обойму 5 из высокопрочной закаленной стали, например из стали У8А. В отверстие трубы 1 вводят инструмент-вальцовку 6. Сообщая роликам вальцовки 6 радиальное перемещение с одновременным их вращением, производят операцию раскатки и, как следствие, заполнение кольцевых выемок матрицы 4 материалом трубы 1 (фиг. 3). Следует подчеркнуть, что внешний диаметр выступов на трубе 1 не превышает диаметр трубы 1 в ее центральной части.
После чего производят закрепление трубы 1 в решетке 7. При этом трубу 1 вводят в отверстие решетки 7, имеющее две кольцевые выемки прямоугольного поперечного сечения, располагая выступы на трубе 1 напротив кольцевых выемок в решетке 7. Затем в калиброванное отверстие трубы 1 устанавливают инструмент-вальцовку 8 (фиг. 4). Закрепление трубы 1 в решетке 7 имеет место на стадии раздачи трубы 1 вальцовкой 8: последовательное внедрение кольцевых выступов трубы 1 в кольцевые выемки решетки 7 и полное заполнение объемов кольцевых выемок и, при необходимости, совместная упругая деформация трубы 1 и решетки 7 (фиг. 5).
На стадии закрепления трубы 1 в решетке 7 радиальное давление "p1" вальцовки 8 на трубу 1 регламентируется автоматически задачей предельного крутящего момента на веретене вальцовки 8.
Опытно-промышленная проверка разработанного способа прошла при закреплении труб из стали 10 с поперечным сечением в центральной части 25х2,5 мм в отверстиях трубных решеток диаметром 25,4 мм, выполненных из стали 3. Толщина трубной решетки составляла 60 мм. Технологическая оснастка для обжима концов труб и формирования бандажей выполнялась из стали У8А с твердостью после закалки HRCэ 56. . .58 ед. Кольцевые выемки разъемной по образующей матрицы имели геометрические размеры: малое основание трапеции - 2,0 мм; большое основание трапеции - 4,0 мм, высоту - 0,5 мм. Процесс обжима концов труб выполняли экстрактором фирмы Индреско (США) с радиальной абсолютной деформацией, равной 0,5 мм. Деформирующее усилие при этом не превышало 300 кН.
Формирование внешних выступов на концах труб проводили вальцовкой типа Airetool фирмы Индреско США. Закрепление труб в трубных решетках осуществляли отечественными вальцовками. Проведенные испытания сборки на прочность и герметичность выявили 100% соответствие требованиям производства. Проведенные контрольные обмеры решеток не установили их коробления.
Изобретение может быть использовано при ремонте теплообменных аппаратов, применяемых в различных отраслях промышленности, а также в энергетических установках судов и т.д.
Claims (1)
- Способ закрепления труб в трубных решетках, при котором на внешней поверхности концов трубы формируют кольцевые выступы, устанавливают ее в решетку с отверстиями, имеющими кольцевые выемки прямоугольного поперечного сечения, обеспечивая совпадение выступов и выемок, фиксируют трубу от возможного осевого перемещения с последующим ее закреплением в решетке путем приложения сжимающего усилия со стороны внутренней поверхности трубы, отличающийся тем, что перед формированием кольцевых выступов производят обжим концов труб с последующим выполнением выступов трапециевидного профиля, например, раскаткой в штамповой оснастке, обеспечивая внешний диаметр выступов, не превышающий диаметр трубы в ее центральной части.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97104229/02A RU2129054C1 (ru) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Способ закрепления труб в трубных решетках |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97104229/02A RU2129054C1 (ru) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Способ закрепления труб в трубных решетках |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97104229A RU97104229A (ru) | 1999-04-20 |
RU2129054C1 true RU2129054C1 (ru) | 1999-04-20 |
Family
ID=20190929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97104229/02A RU2129054C1 (ru) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | Способ закрепления труб в трубных решетках |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2129054C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2592087C2 (ru) * | 2011-05-02 | 2016-07-20 | Мале Интернэшнл Гмбх | Теплообменник, в частности охладитель наддувочного воздуха |
-
1997
- 1997-03-18 RU RU97104229/02A patent/RU2129054C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2592087C2 (ru) * | 2011-05-02 | 2016-07-20 | Мале Интернэшнл Гмбх | Теплообменник, в частности охладитель наддувочного воздуха |
US9599413B2 (en) | 2011-05-02 | 2017-03-21 | Mahle International Gmbh | Heat exchanger, in particular intercooler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2129054C1 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2164835C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2107572C1 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2198051C2 (ru) | Способ комбинированного закрепления труб в трубных решетках | |
RU2182055C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2159689C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2196657C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2205719C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2168385C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2170635C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2173232C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2317173C2 (ru) | Способ получения труб с профилированными законцовками | |
RU2239508C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2169631C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2109589C1 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2164189C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2198052C2 (ru) | Способ получения труб с профилированными внешними законцовками | |
RU2163850C1 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2177854C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2174886C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2132759C1 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2160175C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2202429C2 (ru) | Способ комбинированного закрепления труб в трубных решетках | |
RU2191087C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках | |
RU2238164C2 (ru) | Способ закрепления труб в трубных решетках |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050319 |