RU218721U1 - Устройство для обработки торцов трубы - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для обработки торцов прямых и изогнутых труб под сварку. Устройство включает привод, на валу которого закреплен режущий инструмент, установленный в оправку, выполненную с возможностью размещения своим пазом на торце трубы, в рабочей части которой выполнен горизонтально ориентированный сквозной вырез, образующий прямоугольную вертикальную опорную грань и изогнутые верхнюю и нижнюю опорные грани. Радиус изогнутости верхней опорной грани выреза равен внешнему радиусу трубы, а радиус изогнутости нижней опорной грани равен внутреннему радиусу трубы. В верхней части оправки выполнено под углом 30° к ее вертикальной оси сквозное цилиндрическое отверстие. Под сквозным отверстием в нижней части оправки выполнен вырез для отвода стружки. Вал зафиксирован в сквозном отверстии оправки посредством радиально-упорного подшипника, закрепленного стопорной шайбой, которая зафиксирована упорами и канавками, выполненными на поверхности цилиндрического отверстия сверху и снизу. Расширяется арсенал технических средств, обеспечивающих обработку торца трубы. 8 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам для обработки торцов прямых и изогнутых труб под сварку.

Уровень техники

Известен станок для фрезерования фасок на толстостенных трубах под сварку (Патент RU 180973 опубл. 02.07.2018). Станок содержит плиту, на которой крепится, например болтами, редуктор, состоящий из привода ручной продольной подачи и привода вращения оправки. В привод вращения установлена оправка, на которую надета толстостенная труба. На приводе ручной продольной подачи закреплена, например, болтами, направляющая. Направляющая шарнирно соединена с обрабатывающим устройством, состоящим из корпуса, внутри которого расположен привод вращения (на рис. не показан), соединенный с фрезой.

Недостатком описанного устройства является то, что при использовании устройства на магистральных трубах большого диаметра необходимо увеличивать оправку до внутреннего диаметра трубы, что приведет к большим массогабаритным размерам и невозможности оперативного развертывания и использования в условиях выполнения огневых работ на трассе магистрального газопровода, т.к. устройство не имеет механизированного привода вращения.

Известен приставной станок для обработки торцов прямых и изогнутых труб (Патент RU 48291, опубл. 10.10.2005). Приставной санок для обработки торцов прямых и изогнутых труб содержит корпус, на котором закреплены элементы базирования и закрепления станка, при этом внутри корпуса закреплен мотор-редуктор, на валу которого с одной стороны установлены резцедержатель с резцом, а с другой стороны - устройство продольной подачи.

Недостатком описанного устройства является то, что для монтажа и последующего закрепления приставного станка на трубе необходимо использовать грузоподъемные механизмы в виде кранов или трубоукладчиков, что приводит к тому, что эти механизмы нужно будет отрывать от их основного технологического процесса (монтаж и удерживание труб) и переставлять на новые технологические операции.

Известно устройство для торцевания трубы и снятия фаски (Патент RU 204140, опубл. 11.05.2021). Устройство содержит захват для трубы, на резьбовом валу которого размещен корпус, в котором установлена стойка кронштейна и прикрепленное к стойке основание с поворотной площадкой, к которой крепится режущий инструмент. Захват содержит шарнирно-рычажный механизм, шарнирно соединенный на одном конце с резьбовой втулкой, навинченной на резьбовой вал, на другом - с упорной втулкой, закрепленной на резьбовом валу. Шарнирно-рычажный механизм состоит из трех трехзвенных узлов, размещенных по окружности захвата. Вал в корпусе посажен на подшипник для возможности вращения. Со стороны корпуса на резьбовой вал установлена регулировочная гайка, шайба и стопорная гайка. Корпус имеет возможность регулирования относительно режущего инструмента путем перемещения на стойке кронштейна и закрепления с помощью регулировочного болта.

Известно устройство для обработки фасок под сварку труб (Патент RU 2231423, опубл. 27.06.2004), содержащее инструментальную головку и механизм ее подвода к обрабатываемой трубе, имеющий возможность вращения относительно оси трубы, снабженное двумя коаксиальными кольцами, на которых установлен упомянутый механизм подвода, при этом одно из колец для закрепления его на трубе имеет фиксатор в виде винта и комплекта призм, а другое - соединено с ним по скользящей посадке. Устройство имеет возможность обработки фасок на трубах сложной конфигурации.

Недостатком вышеуказанных устройств является то, что предложенное решение не позволяет обеспечить жесткую, гарантированную фиксацию угла снятия фаски для обработки труб. Кроме того, при применении данного технического решения на трубах большого диаметра необходимо увеличивать длину и толщину каждого звена шарнирно-рычажного механизма для того, чтобы они при закручивании резьбового винта смогли достать до стенок магистральной трубы диаметром от 720 мм, это, в свою очередь, приведет к тому, что будет необходимо увеличить поперечное сечение резьбового вала, что впоследствии приведет к увеличенным массогабаритным показателям.

Известен станок ручной для снятия фаски (Патент RU 2735848, опубл. 09.11.2020), который содержит раму, закрепленную на раме станину с установленными на ней с одной стороны мотор-редуктором с вентилятором охлаждения, а с другой стороны - упорными накладками, зажимными рычагами с направляющими ведомыми роликами, ведущий ролик с насечкой на поверхности и ручным приводом, сборную фрезерную головку со сменными твердосплавными режущими пластинами. Сменные твердосплавные режущие пластины сборной фрезерной головки закреплены перпендикулярно к оси вращения фрезерной головки и установлены с возможностью снятия прямой или ступенчатой фаски.

Недостатком технического решения является то, что перед началом работ данным станком необходимо отводить фрезерную головку от ведущего ролика, что в дальнейшем при закреплении станка на трубе может привести к тому, что необходимый угол фаски и притупление торца не будут соблюдаться, что в конечном итоге приведет к необходимости повторной процедуры торцевания и снятия фаски.

Ближайшим аналогом является ручная кромкофрезерная машина для обработки торцов труб (Патент RU 182015, опубл. 25.07.2017). Машина содержит корпус с рукоятками, закрепленный на нем электродвигатель, торцевую фрезу, установленную соосно с валом электродвигателя и поворотные секторы, с установленным на них базирующим устройством. Базирующее устройство представляет собой вертикальную направляющую планку, жестко связанную с горизонтальной базовой вилкой, в наклонных пазах которой с возможностью переустановки размещены вращающиеся контактные блоки.

Недостатком указанного технического решения является наличие поворотного сектора, который позволяет изменять угол наклона оси вращения электродвигателя и фрезы, что не гарантирует точной установки необходимого угла фаски и величины притупления в полевых условиях.

Сущность полезной модели

Техническая проблема заключается в том, что при выполнении работ по чистовой обработке фаски магистрального трубопровода, после первичного реза и торцевания, необходимо строго соблюдать параметры притупления торца и угол фаски.

Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, позволяющих решить техническую задачу, направленную на повышение точности обработки торца трубы.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для обработки торцов трубы, содержащем привод, на валу которого закреплен режущий инструмент, новым является то, что режущий инструмент установлен в оправку, выполненную с возможностью размещения своим пазом на торце трубы и имеющую в рабочей части горизонтально ориентированный сквозной вырез, образующий прямоугольную вертикальную опорную грань и изогнутые верхнюю и нижнюю опорные грани, причем радиус изогнутости верхней опорной грани выреза равен внешнему радиусу трубы, а радиус изогнутости нижней опорной грани равен внутреннему радиусу трубы, при этом в верхней части оправки выполнено под углом 30° к ее вертикальной оси сквозное цилиндрическое отверстие, а под сквозным цилиндрическим отверстием в нижней части оправки выполнен вырез для отвода стружки, а вал привода зафиксирован в сквозном цилиндрическом отверстии оправки посредством радиально-упорного подшипника, закрепленного стопорной шайбой, которая зафиксирована посредством упоров и канавок, выполненных сверху и снизу указанного сквозного цилиндрического отверстия.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - общий вид оправки, фиг.2 - вид оправки спереди с разрезом А-А, фиг. 3 - вид оправки слева, фиг. 4 - вид оправки с установленной на валу фрезой спереди с разрезом В-В, фиг.5 - вид вала спереди, фиг. 6 - вид вала с установленной фрезой с разрезом С-С и местным видом D, фиг.7 - общий вид оправки в сборе с электроприводным устройством (дрелью) при торцевании трубы, фиг.8 - вид оправки в сборе с электроприводным устройством и трубы справа (до обработки торца трубы).

На чертежах обозначено:

1 - оправка;

2 - сквозной вырез;

3 - верхняя опорная грань;

4 - боковая опорная грань;

5 - нижняя опорная грань;

6 - сквозное отверстие;

7 - вертикальный профиль;

8 - притупление (нетронутая поверхность торца);

9 - фаска (поверхность, образованная удалением части торца);

10 - труба;

11 - вал;

12 - направляющая часть вала;

13 - хвостовик вала;

14 - стопорная шайба;

15 - радиально-упорный подшипник;

16 - торцевая насадная фреза;

17 - опорные уступы;

18 - канавка;

19 - скос верхней части оправки;

20 - электроприводное устройство;

21 - ограничитель;

22 - паз;

23 - шпонка;

24 - вырез для отвода стружки;

25 - колпачок.

Осуществление полезной модели

Устройство для обработки торцов трубы содержит оправку 1, соединенную валом 11. В рабочей части оправки 1 выполнен горизонтально ориентированный сквозной вырез 2, который образует верхнюю и нижнюю изогнутые опорные грани 3 и 5, боковую прямоугольную опорную грань 4. Верхняя опорная грань 3 имеет изогнутость радиусом, равным внешнему радиусу трубы 10, нижняя опорная грань 5 имеет изогнутость радиусом, равным внутреннему радиусу трубы 10. Под углом в 30 градусов к вертикальной оси оправки 1 выполнено сквозное отверстие 6, пересекающее боковую опорную грань 4 и верхнюю опорную грань 3 таким образом, что от центра нижней опорной грани 5 до поверхности сквозного отверстия 6 сохраняется вертикальный профиль 7 требуемой величины, жестко ограничивающий величину притупления 8 при снятии фаски 9 на трубе 10. Под зоной пересечения сквозным отверстием 6 боковой опорной грани 4 и верхней опорной грани 3 в оправке 1 выполнен вырез 24 для отвода стружки из зоны работы. В сквозном отверстии 6 сверху и снизу имеются опорные уступы 17 и канавки 18 для установки стопорных шайб 14. В сквозное отверстие 6 вставлен и закреплен вал 11, который состоит из направляющей части 12 вала 11 и хвостовика 13 вала 11. На направляющей части 12 вала 11 последовательно расположены стопорная шайба 14, радиально-упорный подшипник 15, торцевая насадная фреза 16, радиально-упорный подшипник 15, стопорная шайба 14. Снизу у направляющей части 12 вала 11 имеется ограничитель 21 для опоры на него радиально-упорного подшипника 15. Сверху у направляющей части 12 вала 11 имеется паз 22 для установки в него шпонки 23 для предотвращения вращения торцевой насадной фрезы 16 относительно направляющей части 12 вала 11. Сверху на направляющую часть 12 вала 11 закручен колпачок 25 для защиты от продольного перемещения вала 11 относительно оправки 1. К хвостовику 13 вала 11 крепится приводное устройство 20.

Работа устройства

На направляющую часть 12 вала 11 последовательно надевается стопорная шайба 14, радиально-упорный подшипник 15, упирающийся на ограничитель 21, в паз 22 устанавливается шпонка 23, затем торцевая насадная фреза 16. Затем вал 11 вставляется в сквозное отверстие 6 оправки 1 до тех пор, пока радиально-упорный подшипник 15 не упрется в нижний опорный уступ 17. После этого стопорную шайбу 14 при помощи монтажных инструментов устанавливают в нижней канавке 18. После установки стопорной шайбы 14 в нижней канавке 18 сверху на направляющую часть 12 вала 11 устанавливается второй радиально-упорный подшипник 15 до упора в верхний опорный уступ 17 и затем вторую стопорную шайбу 14 при помощи монтажных инструментов устанавливают в верхней канавке 18. После этого сверху на направляющую часть 12 вала 11 накручивается колпачок 25 для дополнительной защиты от продольного перемещения вала 11 относительно оправки 1. Затем к хвостовику 13 вала 11 крепится приводное устройство 20 (дрель, перфоратор). Устройство готово к работе.

Монтажник включает дрель или перфоратор, подносит устройство к торцу отрезанной трубы 10 и располагает устройство так, чтобы внутренняя стенка трубы 10 соприкасалась с нижней опорной гранью 5, а внешняя стенка трубы 10 соприкасалась с верхней опорной гранью 3. Затем монтажник, плавно надавливая на дрель, уменьшает расстояние между торцевой насадной фрезой 16 и торцом трубы 10 до тех пор, пока нижний угол торца трубы 10 не упрется в вертикальный профиль 7 оправки 1, образованный сквозным отверстием 6, нижней опорной гранью 5 и боковой опорной гранью 4. После того как нижний угол торца трубы 10 упрется в вертикальный профиль 7, монтажник начинает плавно передвигать электроприводное устройство 20 (дрель, перфоратор) вбок, сохраняя при этом контакт между нижним углом торца трубы 10 и вертикальным профилем 7, при этом на торце трубы 10 образуется фаска 9 с углом 30° и притупление 8, равное величине вертикального профиля 7. Процесс фрезеровки и отвод стружки через вырез 24 для отвода стружки продолжается до тех пор, пока предложенное устройство не пройдет полный оборот по окружности торца трубы 10.

Claims (1)

1. Устройство для обработки торцов трубы, содержащее привод, на валу которого закреплен режущий инструмент, отличающееся тем, что режущий инструмент установлен в оправку, выполненную с возможностью размещения своим пазом на торце трубы и имеющую в рабочей части горизонтально ориентированный сквозной вырез, образующий прямоугольную вертикальную опорную грань и изогнутые верхнюю и нижнюю опорные грани, причем радиус изогнутости верхней опорной грани выреза равен внешнему радиусу трубы, а радиус изогнутости нижней опорной грани равен внутреннему радиусу трубы, при этом в верхней части оправки выполнено под углом 30° к ее вертикальной оси сквозное цилиндрическое отверстие, а под сквозным цилиндрическим отверстием в нижней части оправки выполнен вырез для отвода стружки, при этом вал привода зафиксирован в сквозном цилиндрическом отверстии оправки посредством радиально-упорного подшипника, закрепленного стопорной шайбой, которая зафиксирована посредством упоров и канавок, выполненных сверху и снизу указанного сквозного цилиндрического отверстия.

Images