RU214447U1

RU214447U1 - TUNING PIPE PREPARATION DEVICE FOR OPERATION

Info

Publication number: RU214447U1
Application number: RU2022121182U
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Мацуков; Рустам Наильевич Галимов; Александр Анатольевич Ростов; Николай Александрович Чанов
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Средне-Волжский Трубный Завод"
Filing date: 2022-08-04
Publication date: 2022-10-28

Abstract

Устройство относится к области обработки металлических изделий давлением, в частности к высадочным прессам, выполняющим высадку концов предварительно нагретых металлических насосно-компрессорных труб для нефтяной и газовой промышленности. Техническим результатом заявленного технического решения является повышение технологичности процесса высаживания конца насосно-компрессорной трубы, за счет устройства подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации, содержащего накопитель трубных заготовок, выполненный с возможностью подачи трубных заготовок на револьверный питатель; револьверный питатель, содержащий гнезда, выполненный с возможностью захвата трубной заготовки, подачи по роликам вдоль оси вращения питателя конца трубной заготовки в индуктивный нагреватель и дальнейшей подачи трубной заготовки в зону загрузки пресса удержания; пресс удержания, снабженный нижним статичным держателем и верхним держателем, кинематически связанным с цилиндром зажима заготовки; роликовые направляющие, установленные с возможностью продольного перемещения, расположенной на них трубы и подачи ее конца в зону смыкания формирующих полуматриц; главный гидравлический цилиндр, снабженный пуансоном, выполненным с возможностью продольного перемещения и захождения в торец трубы, зафиксированной между формирующими полуматрицами; накопитель подготовленных труб, при этом устройство содержит планку с магнитной полосой, установленную вдоль оси главного гидравлического цилиндра и датчик положения упомянутой магнитной полосы; датчик давления главного гидравлического цилиндра; датчик положения формирующих полуматриц; оптический датчик наличия заготовки, расположенный в зоне траектории прохождения трубной заготовки в гнезде револьверного питателя до индукционного нагревателя; оптический датчик наличия заготовки, расположенный в зоне траектории прохождения трубной заготовки в гнезде револьверного питателя после индукционного нагревателя; индуктивный датчик контроля положения верхнего держателя пресса удержания; инфракрасный датчик температуры, расположенный в зоне работы индукционного нагревателя; при этом револьверный питатель выполнен в виде дисков с вырезами для трубных заготовок и установлен с возможностью контролируемого осевого вращения; формирующие полуматрицы выполнены съемными.

The device relates to the field of processing metal products by pressure, in particular to heading presses that perform the heading of the ends of preheated metal tubing for the oil and gas industry. The technical result of the claimed technical solution is to increase the manufacturability of the process of upsetting the end of the tubing, due to the device for preparing the tubing for operation, containing a storage of tubular blanks, configured to supply tubular blanks to a turret feeder; a revolving feeder containing nests, configured to capture the tubular billet, feed along the rollers along the feeder rotation axis of the end of the tubular billet into the inductive heater and further feed the tubular billet into the loading zone of the retention press; a holding press provided with a lower static holder and an upper holder kinematically connected to the workpiece clamping cylinder; roller guides installed with the possibility of longitudinal movement of the pipe located on them and feeding its end into the closure zone of the forming semi-matrices; the main hydraulic cylinder, equipped with a punch, made with the possibility of longitudinal movement and entry into the end of the pipe, fixed between the forming semi-matrices; a store of prepared pipes, the device comprising a bar with a magnetic strip installed along the axis of the main hydraulic cylinder and a position sensor of said magnetic strip; pressure sensor of the main hydraulic cylinder; position sensor of forming semi-matrices; an optical sensor for the presence of the workpiece, located in the zone of the trajectory of the passage of the pipe workpiece in the nest of the revolving feeder to the induction heater; an optical sensor for the presence of the workpiece, located in the zone of the trajectory of the passage of the tubular workpiece in the seat of the revolving feeder after the induction heater; inductive sensor for monitoring the position of the upper holder of the holding press; infrared temperature sensor located in the area of operation of the induction heater; wherein the turret feeder is made in the form of discs with cutouts for tubular blanks and mounted with the possibility of controlled axial rotation; forming half-matrices are made removable.

Description

Устройство относится к области обработки металлических изделий давлением, в частности к высадочным прессам, выполняющим высадку концов предварительно нагретых металлических насосно-компрессорных труб для нефтяной и газовой промышленности. The device relates to the field of processing metal products by pressure, in particular to heading presses that perform the heading of the ends of preheated metal tubing for the oil and gas industry.

Наиболее близким по технической сути является «ПРЕСС ДЛЯ ВЫСАДКИ КОНЦА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ» по патенту на полезную модель РФ №160917, от 08.10.2015, опубликован 10.04.2016, МПК B21J5/08, B21J9/06, B21J13/08. Известный пресс содержит станину с зажимом для удержания трубы от осевого перемещения, два пуансона для формирования внутренней поверхности высаженного конца трубы и горизонтально установленный гидроцилиндр для перемещения пуансонов, две плиты и каретку для крепления пуансонов и полуматриц, составляющих две матрицы для формирования наружной поверхности высаженного конца трубы и установленных с возможностью прижатия полуматриц друг к другу и разведения, а также перемещения матриц в положения, в которых полуматрицы прижаты друг к другу и продольная ось одной из матриц расположена вдоль оси гидроцилиндра для перемещения пуансонов, согласно полезной модели, пресс снабжен вертикально установленным гидроцилиндром для перемещения каретки перпендикулярно станине, двумя гидроцилиндрами для прижатия друг к другу и разведения плит с расположенными в их гнездах полуматрицами, при этом гидроцилиндры связаны с плитами через клиновые механизмы, имеющие дополнительные гидроцилиндры, а пуансоны закреплены на ползунах, размещенных в направляющих гильзах, установленных на каретке соосно матрицам.The closest in technical essence is "PRESS FOR UPLOADING THE END OF A METAL PIPE" according to the utility model patent of the Russian Federation No. 160917, dated 10/08/2015, published on 04/10/2016, IPC B21J5/08, B21J9/06, B21J13/08. Known press contains a frame with a clamp to hold the pipe from axial movement, two punches to form the inner surface of the upset end of the pipe and a horizontally mounted hydraulic cylinder to move the punches, two plates and a carriage for fastening the punches and semi-matrices, constituting two dies for forming the outer surface of the upset end of the pipe and mounted with the possibility of pressing the semi-matrices to each other and breeding, as well as moving the dies to positions in which the semi-dies are pressed against each other and the longitudinal axis of one of the dies is located along the axis of the hydraulic cylinder for moving the punches, according to the utility model, the press is equipped with a vertically mounted hydraulic cylinder for moving the carriage perpendicular to the frame, by two hydraulic cylinders for pressing against each other and spreading the plates with semi-matrices located in their nests, while the hydraulic cylinders are connected to the plates through wedge mechanisms having additional hydraulic cylinders, and the punches are fixed enes on sliders placed in guide sleeves mounted on the carriage coaxially with the dies.

Известное решение не позволяет осуществлять высадку трубы в один технологический переход. Для исключения возможности неконтролируемого разрушения, необратимых деформаций и снижения прочности расширение конца трубы осуществляют в несколько последовательных этапов. Кроме этого, высаженная труба требует последующей термической обработки для восстановления требуемых характеристик обработанного металла.The known solution does not allow the pipe to be upset in one technological transition. To exclude the possibility of uncontrolled destruction, irreversible deformations and strength reduction, the expansion of the end of the pipe is carried out in several successive stages. In addition, the upset pipe requires subsequent heat treatment to restore the required characteristics of the treated metal.

Задачей заявляемого технического решения является создание устройства подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации, позволяющего осуществлять высадку насосно-компрессорной трубы за один технологический переход без дополнительной термообработки.The objective of the proposed technical solution is to create a device for preparing the tubing for operation, allowing the upsetting of the tubing in one technological transition without additional heat treatment.

Поставленная задача решена за счет устройства подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации, содержащего: накопитель трубных заготовок, выполненный с возможностью подачи трубных заготовок на револьверный питатель; револьверный питатель, содержащий гнезда, выполненный с возможностью захвата трубной заготовки, подачи по роликам вдоль оси вращения питателя конца трубной заготовки в индуктивный нагреватель и дальнейшей подачи трубной заготовки в зону загрузки пресса удержания; пресс удержания, снабженный нижним статичным держателем и верхним держателем, кинематически связанным с цилиндром зажима заготовки; роликовые направляющие, установленные с возможностью продольного перемещения, расположенной на них трубы и подачи ее конца в зону смыкания формирующих полуматриц; главный гидравлический цилиндр, снабженный пуансоном, выполненным с возможностью продольного перемещения и захождения в торец трубы, зафиксированной между формирующими полуматрицами; накопитель подготовленных труб, при этом устройство содержит: планку с магнитной полосой, установленную вдоль оси главного гидравлического цилиндра и датчик положения упомянутой магнитной полосы; датчик давления главного гидравлического цилиндра; датчик положения формирующих полуматриц; оптический датчик наличия заготовки, расположенный в зоне траектории прохождения трубной заготовки в гнезде револьверного питателя до индукционного нагревателя; оптический датчик наличия заготовки, расположенный в зоне траектории прохождения трубной заготовки в гнезде револьверного питателя после индукционного нагревателя; индуктивный датчик контроля положения верхнего держателя пресса удержания; инфракрасный датчик температуры, расположенный в зоне работы индукционного нагревателя; при этом револьверный питатель выполнен в виде дисков с вырезами для трубных заготовок и установлен с возможностью контролируемого осевого вращения; формирующие полуматрицы выполнены съемными.The problem is solved due to the device for preparing the tubing for operation, containing: the accumulator of tubular blanks, made with the possibility of supplying tubular blanks to the turret feeder; a revolving feeder containing nests, configured to capture the tubular billet, feed along the rollers along the feeder rotation axis of the end of the tubular billet into the inductive heater and further feed the tubular billet into the loading zone of the retention press; a holding press provided with a lower static holder and an upper holder kinematically connected to the workpiece clamping cylinder; roller guides installed with the possibility of longitudinal movement of the pipe located on them and feeding its end into the closure zone of the forming semi-matrices; the main hydraulic cylinder, equipped with a punch, made with the possibility of longitudinal movement and entry into the end of the pipe, fixed between the forming semi-matrices; storage of prepared pipes, wherein the device contains: a bar with a magnetic stripe installed along the axis of the main hydraulic cylinder and a position sensor of said magnetic stripe; pressure sensor of the main hydraulic cylinder; position sensor of forming semi-matrices; an optical sensor for the presence of the workpiece, located in the zone of the trajectory of the passage of the pipe workpiece in the nest of the revolving feeder to the induction heater; an optical sensor for the presence of the workpiece, located in the zone of the trajectory of the passage of the tubular workpiece in the seat of the revolving feeder after the induction heater; inductive sensor for monitoring the position of the upper holder of the holding press; infrared temperature sensor located in the area of operation of the induction heater; wherein the turret feeder is made in the form of discs with cutouts for tubular blanks and mounted with the possibility of controlled axial rotation; forming half-matrices are made removable.

Суть технического решения иллюстрирована чертежами, где на фиг.1 - устройство подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации вид спереди, фиг. 2- устройство подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации вид сбоку, фиг.3 - поперечный разрез устройства подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации, фиг. 4 - разрез в горизонтальной плоскости устройства подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where figure 1 is a device for preparing the tubing for operation, front view, fig. 2 - device for preparing the tubing for operation, side view, Fig. 3 - cross-section of the device for preparing the tubing for operation, fig. 4 is a section in the horizontal plane of the device for preparing the tubing for operation.

На фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4 изображены: устройство 1 подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации, накопитель 2 трубных заготовок, трубные заготовки 3, револьверный питатель 4, индуктивный нагреватель 5, пресс 6 удержания, нижний статичный держатель 7, верхний держатель 8, цилиндр 9 зажима заготовки, роликовые направляющие 10, формирующие полуматрицы 11, главный гидравлический цилиндр 12, пуансон 13, накопитель 14 подготовленных труб, плита 15 главного цилиндра, клинья 16 смыкания полуматриц, цилиндры 17 смыкания полуматриц, силовые шпильки 18, держатели полуматриц 19.In FIG. 1, fig. 2, fig. 3 and FIG. 4 shows: device 1 for preparation of tubing for operation, accumulator 2 of tubular blanks, tubular blanks 3, turret feeder 4, inductive heater 5, holding press 6, lower static holder 7, upper holder 8, billet clamping cylinder 9, roller guides 10, forming semi-dies 11, main hydraulic cylinder 12, punch 13, accumulator 14 of prepared pipes, plate 15 of the main cylinder, wedges 16 for closing semi-dies, cylinders 17 for closing semi-dies, power pins 18, holders for semi-dies 19.

Устройство подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации выполнено следующим образом. The device for preparing the tubing for operation is as follows.

Устройство 1 подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации содержит: накопитель 2 трубных заготовок 3, револьверный питатель 4, индуктивный нагреватель 5, пресс удержания 6, цилиндр 9 зажима заготовки 3, роликовые направляющие 10, формирующие полуматрицы 11, главный гидравлический цилиндр 12, пуансон 13, накопитель 14 подготовленных труб и плиту 15. Накопитель 2 трубных заготовок 3 реализован в виде наклонной поверхности, в нижней части которой расположено принимающее гнездо револьверного питателя 4. Посредством револьверного питателя 4 осуществляется захват трубных заготовок 3. Револьверный питатель 4 выполнен в виде соосных дисков установленных на вал. Гнезда для трубных заготовок 3 выполнены в виде полукруглых вырезов с внешней стороны упомянутых дисков. Револьверный питатель 4 установлен с возможностью контролируемого осевого вращения. Роликовые направляющие 10 выполнены с возможностью продольного перемещения, расположенной на них трубной заготовки 3 и подачи ее конца в зону смыкания формирующих полуматриц 11. Возможность продольного перемещения заготовки 3 обеспечена за счет свободного вращения роликов, оси которых расположены в горизонтальной плоскости, а вертикальная плоскость поперечной симметрии совмещена с горизонтальной осью главного цилиндра 12. Для фиксации конца заготовки 3 в зоне смыкания формирующих полуматриц 11 служит пресс 6 удержания. Пресс 6 удержания снабжен верхним подвижным держателем 8 и нижним статичным держателем 7, установленным неподвижно относительно плиты 15. Верхний держатель 8 кинематически связан с цилиндром 9 зажима заготовки 3. Держатели 7 и 8 содержат съемные прижимные элементы. Выполнение прижимных элементов съемными, позволяет осуществлять фиксацию труб различных диаметров. Формирующие полуматрицы 11 выполнены съемными и установлены на держатели 19 полуматриц 11 любым известным из уровня техники способом, например, при помощи резьбового соединения. Выполнение полуматриц 11 съемными позволяет использовать оснастку с различными формообразующими поверхностями и получать различные геометрические характеристики внешней поверхности высаженной части трубы. Держатели 19 кинематически связаны с клиньями 16 смыкания полуматриц 11. Клинья 16 смыкания, в свою очередь, кинематически связаны с цилиндрами 17 смыкания полуматриц 11. На плите 15 установлен главный гидравлический цилиндр 12. Цилиндр 12 снабжен съемным пуансоном 13, выполненным с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль оси цилиндра 12. Возможность линейного перемещения пуансона обеспечена за счет изменения давления в главном гидравлическом цилиндре 12. Пуансон 13 выполнен с возможностью захождения в торец трубной заготовки 3, зафиксированной между верхним 8 и нижним 7 держателями пресса 6 удержания. Возможность захождения пуансона 13 в торец заготовки 3 обеспечивается за счет их соосного расположения. Выполнение пуансона 13 съемным, позволяет использовать оснастку с различными формообразующими поверхностями и получать различные геометрические характеристики внутренней поверхности высаженной части трубы. Для охлаждения пуансона 13 в верхней и нижней частях плиты 15 выполнены продувочные окна и предусмотрен подвод сжатого воздуха, а в верхней части плиты установлена вытяжка. Пресс 6 удержания, плита 15 и зона смыкания формирующих полуматриц 11 соединены друг с другом посредством силовых шпилек 18. Устройство 1 подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации содержит планку с магнитной полосой, установленную вдоль оси главного гидравлического цилиндра 12 и датчик положения упомянутой магнитной полосы. Датчик положения магнитной полосы предназначен для контроля линейного перемещения пуансона 13 и определения его текущего положения. Устройство 1 содержит датчик давления главного гидравлического цилиндра 12, предназначенный для контроля конечного положения пуансона 13. Датчик давления главного гидравлического цилиндра 12 интегрирован в полость главного цилиндра и измеряет давление жидкости. Устройство 1 содержит индуктивный датчик положения формирующих полуматриц 11, предназначенный для контроля положения клиньев 16. Датчик положения формирующих полуматриц 11 расположен на механизме смыкания полуматриц 11 и измеряет изменение индуктивности при перемещении клиньев 16. Устройство 1 содержит оптические датчики наличия заготовки 3, расположенные в зоне траектории прохождения трубной заготовки 3 в гнезде револьверного питателя 4 до и после индукционного нагревателя 5. Оптические датчики контролируют наличие заготовки 3 на линии подачи для включения индукционного нагревателя 5. Устройство 1 содержит расположенный на механизме зажатия заготовки индуктивный датчик контроля положения верхнего держателя 8 пресса 6 удержания. Датчик контроля положения верхнего держателя 8 измеряет изменение индуктивности при прохождении верхнего прижимного элемента. Устройство 1 содержит инфракрасный датчик температуры, расположенный в зоне работы индукционного нагревателя 5, предназначенный для контроля температуры нагрева конца трубной заготовки 3. The device 1 for preparation of tubing for operation contains: accumulator 2 of tubular blanks 3, turret feeder 4, inductive heater 5, holding press 6, cylinder 9 of workpiece clamping 3, roller guides 10, forming semi-matrices 11, main hydraulic cylinder 12, punch 13 , the accumulator 14 of prepared pipes and the plate 15. The accumulator 2 of tubular blanks 3 is implemented in the form of an inclined surface, in the lower part of which the receiving nest of the revolving feeder 4 is located. By means of the revolving feeder 4, the tubular blanks 3 are captured. on the shaft. Nests for tubular blanks 3 are made in the form of semicircular cutouts on the outer side of the said disks. The turret feeder 4 is installed with the possibility of controlled axial rotation. Roller guides 10 are made with the possibility of longitudinal movement of the tubular billet 3 located on them and feeding its end into the closure zone of the forming semi-matrices 11. The possibility of longitudinal movement of the billet 3 is provided due to the free rotation of the rollers, the axes of which are located in the horizontal plane, and the vertical plane of transverse symmetry is aligned with the horizontal axis of the main cylinder 12. To fix the end of the workpiece 3 in the area of closure of the forming half-matrices 11, a holding press 6 is used. The holding press 6 is provided with an upper movable holder 8 and a lower static holder 7 fixed relative to the plate 15. The upper holder 8 is kinematically connected to the workpiece 3 clamping cylinder 9. The holders 7 and 8 contain removable clamping elements. Removable clamping elements allow fixing pipes of various diameters. The forming semi-matrices 11 are made removable and mounted on the holders 19 of the semi-matrices 11 by any method known from the prior art, for example, using a threaded connection. The implementation of semi-matrices 11 removable allows the use of tooling with different shaping surfaces and to obtain different geometric characteristics of the outer surface of the upset part of the pipe. The holders 19 are kinematically connected with the wedges 16 for closing the semi-matrices 11. The wedges 16 for closing, in turn, are kinematically connected with the cylinders 17 for closing the semi-matrices 11. The main hydraulic cylinder 12 is installed on the plate 15. movement along the axis of the cylinder 12. The possibility of linear movement of the punch is provided by changing the pressure in the main hydraulic cylinder 12. The punch 13 is made with the possibility of entering the end of the tubular blank 3, fixed between the upper 8 and lower 7 holders of the holding press 6. The possibility of entry of the punch 13 into the end face of the workpiece 3 is ensured by their coaxial arrangement. Making the punch 13 removable allows using tooling with different shaping surfaces and obtaining different geometric characteristics of the inner surface of the upset part of the pipe. To cool the punch 13, purge windows are made in the upper and lower parts of the plate 15 and a compressed air supply is provided, and an exhaust hood is installed in the upper part of the plate. The holding press 6, the plate 15 and the closing zone of the forming semi-matrices 11 are connected to each other by means of power pins 18. The device 1 for preparing the tubing for operation contains a bar with a magnetic strip installed along the axis of the main hydraulic cylinder 12 and a position sensor of the said magnetic strip. The magnetic stripe position sensor is designed to control the linear movement of the punch 13 and determine its current position. The device 1 contains a pressure sensor of the main hydraulic cylinder 12, designed to control the end position of the punch 13. The pressure sensor of the main hydraulic cylinder 12 is integrated into the cavity of the main cylinder and measures the fluid pressure. The device 1 contains an inductive position sensor of the forming semi-matrices 11, designed to control the position of the wedges 16. The position sensor of the forming semi-matrices 11 is located on the mechanism for closing the semi-matrices 11 and measures the change in inductance during the movement of the wedges 16. The device 1 contains optical sensors for the presence of a workpiece 3 located in the trajectory zone passage of the tubular billet 3 in the nest of the revolving feeder 4 before and after the induction heater 5. Optical sensors monitor the presence of the billet 3 on the supply line to turn on the induction heater 5. The device 1 contains an inductive sensor located on the mechanism for clamping the billet to control the position of the upper holder 8 of the holding press 6. The sensor for controlling the position of the upper holder 8 measures the change in inductance during the passage of the upper clamping element. The device 1 contains an infrared temperature sensor located in the zone of operation of the induction heater 5, designed to control the heating temperature of the end of the billet 3.

Устройство подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации используют следующим образом.The device for preparing the tubing for operation is used as follows.

В накопителе 2 устройства 1 размещают трубные заготовки 3. Под силой тяжести трубная заготовка 3 скатывается по наклонной поверхности накопителя 2. В нижней части наклонной поверхности заготовку 3 захватывает в приемное гнездо револьверный питатель 4. Посредством вращения питателя 4 вокруг своей оси и перемещения по роликам подачи вдоль оси вращения питателя 4 заготовку 3 размещают в рабочей зоне индуктивного нагревателя 5. Контроль нахождения трубной заготовки 3 в нагревателе 5 осуществляется в автоматическом режиме посредством оптических датчиков наличия заготовки. При попадании заготовки 3 в зону нагрева включается индукционный нагреватель 5. Температуру нагрева конца трубной заготовки 3 контролируют посредством инфракрасного датчика температуры, расположенного в зоне работы индукционного нагревателя 5. При достижении заданной температуры, превышающей точку аустенизации, нагреватель 5 отключается. Нагретую заготовку перемещают на роликовые направляющие 10. По роликовым направляющим 10 заготовку 3 перемещают в направлении пуансона 13, располагая ее нагретый конец в зоне смыкания полуматриц 11. При помощи пресса 6 удержания осуществляют фиксацию трубной заготовки 3, перемещая цилиндр 9 с верхним держателем 8 в направлении статичного нижнего держателя 7. Контроль за взаимным положением держателей 7 и 8 осуществляют посредством датчика контроля положения верхнего держателя 8. Производят сведение полуматриц 11, для чего посредством цилиндров 17 смыкания полуматриц 11 осуществляют перемещение клиньев 16 вдоль оси главного цилиндра 12. Цилиндры 17 осуществляют давление на внешнюю поверхность клиньев 16 смыкания полуматриц 11, смещая их вместе с полуматрицами 11 в направлении оси главного цилиндра 12. Нахождение полуматриц 11 в сомкнутом состоянии контролируют посредством датчика положения формирующих полуматриц 11. Осуществляют осевое перемещение штока главного цилиндра 12 и кинематически связанного с ним пуансона 13. Пуансон 13 своей рабочей частью заходит в нагретый торец заготовки 3, осуществляя штамповочную операцию высаживания. Скорость движения пуансона и глубина его погружения в заготовку контролируются датчиком положения магнитной полосы и датчиком давления главного гидравлического цилиндра 12. При контакте под высоким давлением холодного пуансона 13 с концом заготовки 3, разогретым до заданной температуры выше точки аустенизации, происходит резкое охлаждение заготовки до температуры высокого отпуска, достаточной для прохождения отпуска и получения однородной структуры обработанного металла. Стендовые испытания показали, что механические свойства высаженных и переходных зон не отличаются от аналогичных параметров до обработки, что избавляет от необходимости проведения дополнительной термообработки высаженной трубы. Пуансон 13 отводят на исходную позицию и, для быстрого охлаждения, обеспечивают к нему подвод сжатого воздуха. Нахождение пуансона 13 в исходной позиции контролируют посредством датчика положения магнитной полосы. Осуществляют разведение формирующих полуматриц 11. Нахождение полуматриц 11 в разведенном состоянии контролируют посредством датчика положения формирующих полуматриц 11. Осуществляют отведение верхнего держателя 8 и освобождают высаженную насосно-компрессорную трубу. Нахождение держателей 7 и 8 в разведенном состоянии контролируют посредством индуктивного датчика контроля положения верхнего держателя 8 пресса 6 удержания. Высаженную трубу перемещают в накопитель 14 подготовленных труб. In the accumulator 2 of the device 1, tubular blanks 3 are placed. Under the force of gravity, the tubular blank 3 rolls down the inclined surface of the accumulator 2. In the lower part of the inclined surface, the blank 3 captures the turret feeder 4 into the receiving seat. By rotating the feeder 4 around its axis and moving along the feed rollers along the axis of rotation of the feeder 4, the billet 3 is placed in the working area of the inductive heater 5. The presence of the tubular billet 3 in the heater 5 is controlled automatically by means of optical sensors for the presence of the billet. When the workpiece 3 enters the heating zone, the induction heater 5 is turned on. The heating temperature of the end of the pipe workpiece 3 is controlled by an infrared temperature sensor located in the operation zone of the induction heater 5. When the preset temperature exceeds the austenization point, the heater 5 is turned off. The heated billet is moved to the roller guides 10. The billet 3 is moved along the roller guides 10 in the direction of the punch 13, placing its heated end in the zone of closure of the semi-matrices 11. Using the holding press 6, the pipe billet 3 is fixed by moving the cylinder 9 with the upper holder 8 in the direction static lower holder 7. Control over the mutual position of holders 7 and 8 is carried out by means of a sensor for monitoring the position of the upper holder 8. Semi-matrices 11 are brought together, for which purpose wedges 16 are moved along the axis of the main cylinder 12 by means of cylinders 17 of the semi-matrices 11. Cylinders 17 exert pressure on the outer surface of the wedges 16 for closing the semi-matrices 11, displacing them together with the semi-matrices 11 in the direction of the axis of the main cylinder 12. of the associated punch 13. The punch 13 with its working part enters the heated end face of the workpiece 3, carrying out the stamping operation of upsetting. The speed of the punch and the depth of its immersion in the workpiece are controlled by a magnetic stripe position sensor and a pressure sensor of the main hydraulic cylinder 12. When the cold punch 13 contacts under high pressure with the end of the workpiece 3, heated to a predetermined temperature above the austenitization point, the workpiece is abruptly cooled to a temperature of high vacation, sufficient to pass the vacation and obtain a homogeneous structure of the processed metal. Bench tests have shown that the mechanical properties of the upset and transition zones do not differ from those before processing, which eliminates the need for additional heat treatment of the upset pipe. The punch 13 is taken to its original position and, for rapid cooling, compressed air is supplied to it. The presence of the punch 13 in the initial position is controlled by means of a magnetic stripe position sensor. The forming semi-matrices 11 are diluted. The presence of the semi-matrices 11 in the divorced state is controlled by means of a position sensor of the forming semi-matrices 11. The upper holder 8 is retracted and the upset tubing is released. The location of the holders 7 and 8 in the divorced state is controlled by means of an inductive sensor for monitoring the position of the upper holder 8 of the holding press 6. The uprooted pipe is transferred to the accumulator 14 prepared pipes.

Контроль положения и состояния заготовки 3, формирующих полуматриц 11 и пуансона 13 на всех этапах технологического процесса высаживания, позволяет осуществлять высадку насосно-компрессорной трубы с соблюдением всех необходимых технологических параметров и получать за один технологический переход высаженную трубу, прочностные характеристики высаженного конца и переходной зоны которой соответствуют требованиям, предъявляемым к трубам, эксплуатируемым в нефтяных и газовых скважинах.The control of the position and condition of the workpiece 3, forming semi-matrices 11 and the punch 13 at all stages of the upsetting process, makes it possible to upset the tubing in compliance with all the necessary technological parameters and obtain an upset pipe in one technological transition, the strength characteristics of the upset end and the transition zone of which meet the requirements for pipes used in oil and gas wells.

Применение инфракрасного датчика температуры нагрева заготовки 3, датчика давления главного гидравлического цилиндра 12 и датчика положения магнитной полосы позволяет отслеживать все технологические параметры процесса высаживания, такие как температурный режим, скорость и величина перемещения пуансона 13, что в совокупности позволяет осуществлять процесс высадки в один единственный технологический переход, с выдерживанием всех расчетных характеристик обработанного материала трубы.The use of an infrared workpiece heating temperature sensor 3, a pressure sensor of the main hydraulic cylinder 12 and a magnetic stripe position sensor allows you to monitor all the technological parameters of the upsetting process, such as temperature, speed and amount of movement of the punch 13, which together allows you to carry out the upsetting process in one single technological transition, with maintaining all the calculated characteristics of the processed pipe material.

Техническим результатом заявленного технического решения является повышение технологичности процесса высаживания конца насосно-компрессорной трубы, за счет устройства подготовки насосно-компрессорной трубы к эксплуатации, содержащего: накопитель трубных заготовок, выполненный с возможностью подачи трубных заготовок на револьверный питатель; револьверный питатель, содержащий гнезда, выполненный с возможностью захвата трубной заготовки, подачи по роликам вдоль оси вращения питателя конца трубной заготовки в индуктивный нагреватель и дальнейшей подачи трубной заготовки в зону загрузки пресса удержания; пресс удержания, снабженный нижним статичным держателем и верхним держателем, кинематически связанным с цилиндром зажима заготовки; роликовые направляющие, установленные с возможностью продольного перемещения, расположенной на них трубы и подачи ее конца в зону смыкания формирующих полуматриц; главный гидравлический цилиндр, снабженный пуансоном, выполненным с возможностью продольного перемещения и захождения в торец трубы, зафиксированной между формирующими полуматрицами; накопитель подготовленных труб, при этом устройство содержит: планку с магнитной полосой, установленную вдоль оси главного гидравлического цилиндра и датчик положения упомянутой магнитной полосы; датчик давления главного гидравлического цилиндра; датчик положения формирующих полуматриц; оптический датчик наличия заготовки, расположенный в зоне траектории прохождения трубной заготовки в гнезде револьверного питателя до индукционного нагревателя; оптический датчик наличия заготовки, расположенный в зоне траектории прохождения трубной заготовки в гнезде револьверного питателя после индукционного нагревателя; индуктивный датчик контроля положения верхнего держателя пресса удержания; инфракрасный датчик температуры, расположенный в зоне работы индукционного нагревателя; при этом револьверный питатель выполнен в виде дисков с вырезами для трубных заготовок и установлен с возможностью контролируемого осевого вращения; формирующие полуматрицы выполнены съемными.The technical result of the claimed technical solution is to increase the manufacturability of the process of upsetting the end of the tubing, due to the device for preparing the tubing for operation, comprising: a storage of tubular blanks, configured to supply tubular blanks to a turret feeder; a revolving feeder containing nests, configured to capture the tubular billet, feed along the rollers along the feeder rotation axis of the end of the tubular billet into the inductive heater and further feed the tubular billet into the loading zone of the retention press; a holding press provided with a lower static holder and an upper holder kinematically connected to the workpiece clamping cylinder; roller guides installed with the possibility of longitudinal movement of the pipe located on them and feeding its end into the closure zone of the forming semi-matrices; the main hydraulic cylinder, equipped with a punch, made with the possibility of longitudinal movement and entry into the end of the pipe, fixed between the forming semi-matrices; storage of prepared pipes, wherein the device contains: a bar with a magnetic stripe installed along the axis of the main hydraulic cylinder and a position sensor of said magnetic stripe; pressure sensor of the main hydraulic cylinder; position sensor of forming semi-matrices; an optical sensor for the presence of the workpiece, located in the zone of the trajectory of the passage of the pipe workpiece in the nest of the revolving feeder to the induction heater; an optical sensor for the presence of the workpiece, located in the zone of the trajectory of the passage of the tubular workpiece in the seat of the revolving feeder after the induction heater; inductive sensor for monitoring the position of the upper holder of the holding press; infrared temperature sensor located in the area of operation of the induction heater; wherein the turret feeder is made in the form of discs with cutouts for tubular blanks and mounted with the possibility of controlled axial rotation; forming half-matrices are made removable.

Claims

1. A device for preparing a tubing for operation, characterized in that it contains a storage of tubular blanks, configured to supply tubular blanks to a turret feeder; a revolving feeder containing nests, configured to capture the tubular billet, feed the end of the tubular billet into the inductive heater and further feed the tubular billet into the loading zone of the retention press; a holding press provided with a lower static holder and an upper holder kinematically connected to the workpiece clamping cylinder; roller guides installed with the possibility of longitudinal movement of the pipe located on them and feeding its end into the closure zone of the forming semi-matrices; the main hydraulic cylinder, equipped with a punch, made with the possibility of longitudinal movement and entry into the end of the pipe, fixed between the forming semi-matrices; accumulator of prepared pipes, wherein the device contains a bar with a magnetic strip installed along the axis of the main hydraulic cylinder, and a position sensor of said magnetic strip; pressure sensor of the main hydraulic cylinder; position sensor of forming semi-matrices; an optical sensor for the presence of the workpiece, located in the zone of the trajectory of the passage of the pipe workpiece in the nest of the revolving feeder to the induction heater; an optical sensor for the presence of the workpiece, located in the zone of the trajectory of the passage of the tubular workpiece in the seat of the revolving feeder after the induction heater; inductive sensor for monitoring the position of the upper holder of the holding press; infrared temperature sensor located in the zone of operation of the induction heater.

2. The device for preparing the tubing pipe for operation according to claim 1, characterized in that the turret feeder is made in the form of discs with cutouts for tubular billets and is installed with the possibility of controlled axial rotation.

3. The device for preparing the tubing for operation according to claim 1, characterized in that the forming semi-matrices are made removable.