RU2218245C2

RU2218245C2 - Chuck for clamping tubes

Info

Publication number: RU2218245C2
Application number: RU2001117257/02A
Authority: RU
Inventors: И.Ф. Мингазов; М.М. Загиров; А.В. Дмитриев; хметов Ш.К. Ша; Ш.К. Шаяхметов; А.И. Мингазов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть"
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2003-12-10

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly clamping oil-production tubes at their working by cutting. SUBSTANCE: chuck for clamping tubes includes clamping cams arranged in casing and having curvilinear working surface, pinion shafts and gear wheel. Pinion shafts are engaged with gear wheel having internal teeth. Clamping cams are stationary mounted in pairs on pinion shafts. Working surfaces of clamping cams are in the form of Archimedian spiral. It simplifies design of chuck, provides self-wedging of cams and self-centering of tubes. EFFECT: possibility for clamping tubes in wide range of their diameters, enhanced reliability and efficiency of working. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для зажима труб нефтяного сортамента при их резке или при снятии наружной или внутренней фаски. The invention relates to the field of engineering, and in particular to devices for clamping oil assortment pipes when cutting them or when removing the outer or inner chamfer.

Известен зажимной патрон (а. с. SU 763041, 15.09.1980, В 23 В 31/12), содержащий планшайбу, механизм подвода кулачков, выполненный в виде приводных винтов с приводом от центрального зубчатого колеса посредством конических передач и механизм останова кулачков. Known chuck (a.s. SU 763041, 09/15/1980, 23 V 31/12) containing a faceplate, a cam feed mechanism made in the form of drive screws driven by a central gear via bevel gears and a cam stop mechanism.

Известен также зажимной патрон (а. с. SU 755448, 15.08.1980, В 23 В 31/10), содержащий корпус, три зажимных кулачка поворотного типа, приводимые в движение посредством шестерен от общего привода. При этом зажимные поверхности кулачков выполнены в виде ряда примыкающих одна к другой незамкнутых цилиндрических поверхностей с параллельными осями, кривизна которых соответствует кривизне закрепляемых деталей. Also known is a chuck (a.s. SU 755448, 08/15/1980, 23 V 31/10), comprising a housing, three rotary-type clamping jaws driven by gears from a common drive. In this case, the clamping surfaces of the cams are made in the form of a series of adjacent to one another open cylindrical surfaces with parallel axes, the curvature of which corresponds to the curvature of the fastened parts.

В качестве прототипа принят патрон для зажима деталей типа тел вращения, содержащий корпус с размещенным в нем зубчатым колесом с внутренней зубчатой нарезкой, и находящиеся в зацеплении с упомянутой внутренней зубчатой нарезкой валы-шестерни, на которых неподвижно установлены зажимные кулачки с выпуклой рабочей поверхностью (US 2723861, 15.11.1955, В 23 В 31/16, на 2-х стр.)
Задачей настоящего изобретения является создание конструкции патрона для зажима труб различного диаметра, например нефтяного сортамента, простого по конструкции и технологичного в изготовлении.As a prototype, a cartridge for clamping parts such as bodies of revolution has been adopted, comprising a housing with a gear wheel with an internal gear cutting and gear shafts meshed with said internal gear cutting, on which clamping cams with a convex working surface are fixedly mounted (US 2723861, 11/15/1955, В 23 В 31/16, on 2 pages)
The objective of the present invention is to provide a cartridge design for clamping pipes of various diameters, for example, oil assortment, simple in design and manufacturable.

Поставленная задача решается описываемым патроном для зажима труб, содержащим корпус с размещенным в нем зубчатым колесом с внутренней зубчатой нарезкой и находящиеся в зацеплении с упомянутой внутренней зубчатой нарезкой валы-шестерни, на которых неподвижно установлены зажимные кулачки с выпуклой рабочей поверхностью согласно изобретению, валы-шестерни установлены в корпусе, зажимные кулачки смонтированы на валах-шестернях попарно, а рабочие поверхности зажимных кулачков выполнены по спирали Архимеда. The problem is solved by the described cartridge for clamping pipes, comprising a housing with a gear placed therein with an internal gear cutting and gear shafts meshed with said internal gear cutting, on which clamping cams with a convex working surface according to the invention are fixed, gear shafts installed in the housing, the clamping jaws are mounted in pairs on the gear shafts, and the working surfaces of the clamping jaws are made in a spiral of Archimedes.

Исследования патентной и научно-технической литературы по фонда института "ТатНИПИнефть" показали, что подобная совокупность существенных признаков, отмеченных выше, является новой и ранее в использовалась на практике, что позволяет сделать заключение соответствии предлагаемого технического решения критерию "новизна" и "изобретательский уровень". Studies of patent and scientific and technical literature on the foundation of the TatNIPIneft Institute have shown that such a combination of the essential features noted above is new and previously used in practice, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criteria of “novelty” and “inventive step” .

Представленные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого патрона, в разрезе; на фиг.2 - то же, что и на фиг. 1, вид со стороны крышки, где видны кулачки с криволинейной рабочей поверхностью. The presented drawings explain the essence of the invention, in which figure 1 shows a General view of the proposed cartridge, in section; in Fig.2 - the same as in Fig. 1, a view from the side of the lid where cams with a curved working surface are visible.

Патрон для зажима труб содержит полый корпус 1 (см. фиг.1), во внутренней выточке которого размещено зубчатое колесо 2 с внутренней зубчатой нарезкой с возможностью кругового вращения. В постоянном зацеплении с ним находятся валы-шестерни 3 в количестве трех штук одинакового размера, на которых попарно и неподвижно установлены кулачки 4, 5 и 6, имеющих одинаковую конструкцию с криволинейной рабочей поверхностью, напоминающей спираль Архимеда, выпуклой поверхностью обращенной к закрепляемой трубе. Патрон также содержит крышку 7 с фланцем 8, закрепляемую к корпусу болтами 9, а также обечайку 10. The cartridge for clamping pipes contains a hollow body 1 (see figure 1), in the inner recess of which is placed the gear 2 with the internal gear cutting with the possibility of circular rotation. In constant engagement with it there are gear shafts 3 in the amount of three pieces of the same size, on which cams 4, 5 and 6 are installed in pairs and motionless, having the same design with a curved working surface resembling an Archimedes spiral, a convex surface facing the fixed pipe. The cartridge also contains a cover 7 with a flange 8, fixed to the housing by bolts 9, as well as a shell 10.

Перед началом работы его крепят в установке для резки труб на специальном кронштейне с помощью болтов (установка на фигуре не изображена). Before starting work, it is fixed in the installation for cutting pipes on a special bracket with bolts (the installation is not shown in the figure).

Патрон работает следующим образом. Подлежащую разрезке трубу вводят в центральное отверстие корпуса 1 (см. фиг.1 и 2), затем при помощи гаечного ключа вращают любую из валов-шестерен 3, которая занимает удобное для работы положение. Одновременно при этом через зацепление валов-шестерен 3 и зубчатого колеса 2 приводятся во вращение другие валы-шестерни и посаженные на них кулачки 4, 5 и 6. Вращение валов-шестерен 3 производятся до полного соприкосновения выпуклых рабочих поверхностей кулачков с поверхностью зажимаемой трубы. При этом происходит зажим трубы и его самоцентрирование по оси патрона. В процессе резания, под действием окружной составляющей силы резания F Z, происходит заклинивание в кулачках разрезаемой трубы, благодаря чему обеспечивается надежное центрирование и зажим. Поэтому при работе необходимо выдерживать направление окружной составляющей силы резания, чтобы кулачки работали на заклинивание. Направление вращения кулачков при зажатии трубы против часовой стрелки, а направление силы резания по часовой стрелке, если смотреть со стороны патрона. The cartridge works as follows. The pipe to be cut is introduced into the central hole of the housing 1 (see Figs. 1 and 2), then, using a wrench, rotate any of the pinion shafts 3, which occupies a position convenient for operation. At the same time, through the engagement of the pinion shafts 3 and the gear 2, the other pinion shafts and cams 4, 5 and 6 are mounted on them. The pinion shafts 3 are rotated until the convex working surfaces of the cams are in full contact with the surface of the clamped pipe. In this case, the pipe is clamped and self-centering along the axis of the cartridge. During the cutting process, under the action of the circumferential component of the cutting force F Z, jamming occurs in the cams of the pipe being cut, which ensures reliable centering and clamping. Therefore, during operation, it is necessary to maintain the direction of the circumferential component of the cutting force, so that the cams work on jamming. The direction of rotation of the cams when clamping the pipe counterclockwise, and the direction of the cutting force clockwise, when viewed from the side of the cartridge.

Для отжатия трубы после окончания процесса резания кулачки поворачивают на расклинивание, т.е. по часовой стрелке. To squeeze the pipe after the end of the cutting process, the cams are turned to wedge, i.e. clockwise.

Технико-экономические преимущество изобретения заключается в следующем. The technical and economic advantage of the invention is as follows.

Выполнение патрона такой конструкции обеспечивает зажим труб в широком диапазоне диаметров, например, от 60 до 219 мм, т.е. труб нефтяного сортамента, кроме того, достигается самоцентрирование отрезаемой трубы и самозаклинивание зажимных кулачков, что повышает производительность труда и надежность зажима труб. The implementation of the cartridge of this design provides clamping of pipes in a wide range of diameters, for example, from 60 to 219 mm, i.e. oil assortment pipes, in addition, self-centering of the cut pipe and self-jamming of clamping cams are achieved, which increases labor productivity and the reliability of the clamping of pipes.

Claims

A chuck for clamping pipes, comprising a housing with a gear wheel arranged therein with an internal gear cutting and gear shafts meshed with said internal gear cutting, on which clamping cams are fixedly mounted with a convex working surface, characterized in that the gear shafts are mounted in the housing, the clamping jaws are mounted in pairs on the pinion shafts, and the working surfaces of the clamping jaws are made in a spiral of Archimedes.