RU2474483C1 - Test bench for analysing heat exchange tube beading by roller tool - Google Patents
Test bench for analysing heat exchange tube beading by roller tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474483C1 RU2474483C1 RU2011128724/02A RU2011128724A RU2474483C1 RU 2474483 C1 RU2474483 C1 RU 2474483C1 RU 2011128724/02 A RU2011128724/02 A RU 2011128724/02A RU 2011128724 A RU2011128724 A RU 2011128724A RU 2474483 C1 RU2474483 C1 RU 2474483C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spindle
- pipe
- housing
- roller
- support
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Turning (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для исследования процесса развальцовки теплообменных труб в трубных решетках (досках) при изготовлении теплообменных аппаратов в различных областях техники.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used to study the process of expansion of heat exchanging pipes in tube sheets (boards) in the manufacture of heat exchangers in various fields of technology.
Известно устройство развальцовки труб, основанное на радиальной пластической деформации вальцуемой трубы и прижатии с некоторым усилием к стенке отверстия ложемента (фиг.1). (Юзик С.И. Развальцовка труб в судовых теплообменных аппаратах. Судостроение. Л. 1978. 144 с.).A device for expanding pipes based on radial plastic deformation of a roll pipe and pressing with some force to the wall of the hole of the lodgement is known (Fig. 1). (S. Yuzik. Flaring of pipes in ship heat exchangers. Shipbuilding. L. 1978. 144 p.).
Известное устройство включает вальцуемую трубу, проходящую через ложемент; размещенный внутри вальцуемой трубы корпус роликов, выполненный в виде трубы с прорезями под ролики; ролики, размещенные в прорезях корпуса роликов; корпус вальцовочного устройства с размещенным в нем подшипником, через который проходит корпус роликов; веретено вальцовки, снабженное с одного конца хвостовиком для соединения с устройством вращения веретена, а с другой стороны, в области контакта в роликами, выполненное в виде конуса.A known device includes a roll pipe passing through a tool tray; the roller housing located inside the roll pipe, made in the form of a pipe with slots for the rollers; rollers placed in slots of the roller case; the housing of the milling device with a bearing placed in it through which the housing of the rollers passes; a rolling spindle provided with a shank at one end for connection with a spindle rotation device, and on the other hand, in the contact area in the rollers, made in the form of a cone.
Для осуществления развальцовки вальцуемую трубу устанавливают внутри ложемента, и вводят внутрь ее корпус роликов с роликами и веретеном вальцовки, соединенный через подшипник с корпусом вальцовочного устройства. При развальцовке трубы, посредством воздействия роликов на внутреннюю поверхность вальцуемой трубы в зоне контакта труба-ложемент, в результате пластической деформации трубы достигают прочного соединения вальцуемой трубы и ложемента.For flaring, the roll pipe is installed inside the lodgement, and the roller casing with the rollers and the spindle of the roller connected through the bearing to the casing of the rolling device is inserted inside its casing. When expanding the pipe, through the action of the rollers on the inner surface of the roll pipe in the contact zone of the pipe-lodgement, as a result of plastic deformation of the pipe, a strong connection of the roll pipe and lodgement is achieved.
Однако известное устройство невозможно использовать в качестве стенда для исследования, на котором возможно определять и исследовать важные рабочие параметры развальцовки различных теплообменных труб: замерить ход и скорость вращения веретена, скорость вращения корпуса роликов, величину крутящего момента, прилагаемого к рабочему инструменту. Точно определить указанные параметры развальцовки для теплообменных труб необходимо ввиду малой деформируемости указанных труб и вероятностью появления дефектов в областях пластической деформации при выходе за граничные значения.However, the known device cannot be used as a test bench, on which it is possible to determine and investigate important operational parameters of the expansion of various heat transfer pipes: measure the course and speed of rotation of the spindle, the speed of rotation of the roller case, the amount of torque applied to the working tool. It is necessary to precisely determine the indicated flaring parameters for heat transfer pipes in view of the low deformability of these pipes and the likelihood of defects in plastic deformation regions when they exceed the boundary values.
Задачей и техническим результатом изобретения является создание стенда, позволяющего определять и исследовать важные рабочие параметры процесса развальцовки конкретной теплообменной трубы: ход и скорость вращения веретена, перемещение веретена, скорость вращения корпуса роликов, величину крутящего момента, прилагаемого к рабочему инструменту.The objective and technical result of the invention is the creation of a stand that allows you to determine and explore the important operating parameters of the flaring process of a specific heat transfer pipe: the course and speed of rotation of the spindle, the movement of the spindle, the speed of rotation of the roller housing, the amount of torque applied to the working tool.
Технический результат достигается тем, что стенд для определения оптимальных рабочих параметров развальцовки труб, содержащий ложемент для прохождения вальцуемой трубы, вальцовочное устройство с корпусом, роликовый вальцовочный инструмент, корпус фиксации роликов, конические ролики, веретено с хвостовиком, соединенным с устройством вращения, выполненным в виде шпинделя с кулачковым патроном, станину с размещенным на ней суппортом с салазками, установленную на салазки подвижную каретку с датчиком осевого перемещения, размещенный на подвижной каретке держатель вальцуемой трубы и ложемента, содержащий установленный в корпусе на двух роликовых подшипниках ротор в виде полой трубы с датчиком измерения силы или крутящего момента, датчики измерения частоты вращения шпинделя и корпуса вальцовочного устройства, при этом все сигналы от упомянутых датчиков подводят на входы соответствующей электронно-регистрирующей аппаратуры. Технический результат также достигается тем, что корпус вальцовочного устройства выполнен в виде полого цилиндра и снабжен размещенным в нем подшипником, поддерживающим размещаемый внутри вальцуемой трубы корпус фиксации роликов, который выполнен в виде трубы с прорезями под ролики, оси которых скрещиваются с осью вращения веретена под углом 1-3°, при этом конические ролики размещены в прорезях корпуса фиксации роликов, а веретено вальцовки выполнено с одного конца с хвостовиком для соединения с кулачковым патроном шпинделя, а с другого конца, в области контакта в роликами, - в виде конуса; каретка в нижней части снабжена осями с подшипниками, установленными на направляющих салазках; а ложемент выполнен в виде шайбы или обрезка трубы, толщина которых больше толщины вальцуемой трубы.The technical result is achieved by the fact that the stand for determining the optimal operating parameters of pipe expansion, containing a lodgement for passing the rolled pipe, a rolling device with a housing, a roller rolling tool, a housing for fixing rollers, tapered rollers, a spindle with a shank connected to a rotation device, made in the form a spindle with a cam cartridge, a bed with a caliper with a slide mounted on it, a movable carriage mounted on the slide with an axial displacement sensor, placed on a movable carriage, a holder of a rolled pipe and tool tray containing a rotor in the form of a hollow pipe with a force or torque sensor in the housing on two roller bearings, sensors for measuring the spindle speed and the housing of the rolling device, while all signals from these sensors are fed to the inputs of the corresponding electronic recording equipment. The technical result is also achieved by the fact that the housing of the milling device is made in the form of a hollow cylinder and is equipped with a bearing placed therein, supporting the housing for fixing the rollers placed inside the rolled pipe, which is made in the form of a pipe with slots for rollers, the axes of which are crossed with the axis of rotation of the spindle at an angle 1-3 °, while the tapered rollers are placed in the slots of the housing for fixing the rollers, and the spindle rolling is made from one end with a shank for connection with the cam spindle chuck, and from the other end, in the contact area in the rollers, in the form of a cone; the carriage in the lower part is equipped with axles with bearings mounted on the guide rails; and the lodgement is made in the form of a washer or pipe cut, the thickness of which is greater than the thickness of the rolled pipe.
Устройство стенда по изобретению может быть проиллюстрировано рисунком, представленным на фиг.2, где:The device of the stand according to the invention can be illustrated by the pattern shown in figure 2, where:
1 - станина токарного станка;1 - bed of a lathe;
2 - суппорт токарного станка;2 - a support of the lathe;
3 - привод шпинделя токарного станка;3 - spindle drive of a lathe;
4 - корпус вальцовочного устройства;4 - the case of the rolling device;
5 - корпус фиксации роликов;5 - housing fixing rollers;
6 - конический ролик;6 - conical roller;
7 - веретено вальцовки;7 - rolling spindle;
8 - вальцуемая труба;8 - roll pipe;
9 - корпус держателя вальцуемой трубы и ложемента;9 - housing holder roll pipe and tool tray;
10 - хвостовик веретена вальцовки;10 - shank of the spindle rolling;
11 - каретка;11 - carriage;
12 - оси каретки;12 - axis of the carriage;
13 - подшипники каретки;13 - carriage bearings;
14 - салазки;14 - slide;
15 - датчик измерения силы или момента;15 - sensor measuring the force or moment;
16, 17 - датчики измерения частоты вращения шпинделя и корпуса вальцовочного устройства;16, 17 - sensors for measuring the speed of the spindle and the housing of the milling device;
18 - датчик осевого перемещения каретки;18 - sensor axial movement of the carriage;
19 - шпиндель с кулачковым патроном;19 - spindle with a cam cartridge;
20 - ротор;20 - rotor;
21 - ложемент;21 - lodgement;
22 - подшипник;22 - bearing;
23, 24 - роликовые подшипники, поддерживающие ротор.23, 24 - roller bearings supporting the rotor.
Механическая часть стенда по изобретению размещена на станине (1) токарного станка, на которой размещен суппорт (2) токарного станка со стандартными салазками (14). Суппорт (2) не имеет механической связи (отключен) с общим приводом токарного станка. На салазках (14) суппорта размешена подвижная каретка (11), которая в нижней части снабжена металлическими осями (12), которые поддерживаются подшипниками каретки (13), установленными на направляющие салазок (14). Это обеспечивает минимум усилий для горизонтального перемещения каретки (11). Перемещение каретки (11) фиксируется стандартными датчиками осевого перемещения: емкостными, индуктивными, магнитными.The mechanical part of the stand according to the invention is placed on the bed (1) of the lathe, on which the support (2) of the lathe with standard slides (14) is placed. The support (2) has no mechanical connection (disconnected) with the general drive of the lathe. A movable carriage (11) is placed on the slide (14) of the support, which is equipped with metal axles (12) in the lower part, which are supported by carriage bearings (13) mounted on the slide rails (14). This provides a minimum of effort for horizontal movement of the carriage (11). The movement of the carriage (11) is fixed by standard axial displacement sensors: capacitive, inductive, magnetic.
На каретке (11) размещен держатель вальцуемой трубы и ложемента, конструкция которого включает корпус (9) в виде полого цилиндра. Внутри корпуса (9) установлены два роликовых подшипника (23, 24), которые снабжены стандартными устройствами крепления к корпусу (9): кольцевые уступы, фланцы и т.п. Указанные подшипники (23, 24) поддерживают ротор (20) в виде полой трубы, в которую устанавливают и фиксируют вальцуемую трубу (8) и ложемент (21). Ротор (20) снабжен датчиком измерения силы или крутящего момента, например стандартным датчиком момента вращения, построенного на тензодатчиках. Для проведения исследований на стенде по изобретению ложемент (21) выполняют в виде шайбы или обрезка трубы, толщина которых больше толщины вальцуемой трубы.On the carriage (11) there is a holder of a roll pipe and tool tray, the design of which includes a body (9) in the form of a hollow cylinder. Two roller bearings (23, 24) are installed inside the housing (9), which are equipped with standard devices for attaching to the housing (9): ring ledges, flanges, etc. These bearings (23, 24) support the rotor (20) in the form of a hollow pipe into which the roll pipe (8) and the lodgement (21) are installed and fixed. The rotor (20) is equipped with a force or torque measuring sensor, for example, a standard torque sensor built on strain gauges. To conduct research on the bench according to the invention, the lodgement (21) is made in the form of a washer or pipe cut, the thickness of which is greater than the thickness of the roll pipe.
Для осуществления развальцовки трубы внутрь ее вводят роликовый вальцовочный инструмент, состоящий из корпуса (4) вальцовочного устройства, корпуса (5) фиксации роликов, 3-х конических роликов (6) в и веретена вальцовки (7) с хвостовиком (10). Корпус (4) вальцовочного устройства выполнен в виде полого металлического цилиндра и снабжен размещенным в нем подшипником (22), закрепленным в нем стандартными устройствами (крышка, фланец, упор и т.д.). Подшипник (22) корпуса (4) поддерживает размещаемый внутри вальцуемой трубы (8) корпус (5) фиксации роликов, который выполнен в виде трубы с прорезями под конические ролики (6), оси которых скрещены с осью вращения веретена (7) под углом 1-3°. Конические ролики (6) размещены в прорезях корпуса (5) фиксации роликов. Веретено (7) вальцовки выполнено с одного конца с хвостовиком (10) для соединения с кулачковым патроном шпинделя, причем хвостовик закрепляют в устройстве вращения, выполненном в виде шпинделя (19) с кулачковым патроном, а с другого конца, в области контакта с роликами (6), - в виде конуса, сопрягаемого с поверхностью роликов. Для измерения частоты вращения шпинделя (кулачка, веретена) и корпуса (4) вальцовочного устройства стенд снабжен стандартными индуктивными датчиками (16, 17) измерения частоты вращения.To expand the pipe, a rolling milling tool is introduced inside it, consisting of a housing (4) of a rolling device, a housing (5) for fixing the rollers, 3 tapered rollers (6) in and a rolling spindle (7) with a shank (10). The housing (4) of the rolling device is made in the form of a hollow metal cylinder and is equipped with a bearing (22) placed in it, fixed in it with standard devices (cover, flange, emphasis, etc.). The bearing (22) of the housing (4) supports the roller fixing housing (5) located inside the roll pipe (8), which is made in the form of a pipe with slots for tapered rollers (6), the axes of which are crossed with the axis of rotation of the spindle (7) at an angle of 1 -3 °. Tapered rollers (6) are placed in the slots of the housing (5) for fixing the rollers. The rolling spindle (7) is made at one end with a shank (10) for connecting to the spindle cam chuck, the shank being fixed in a rotation device made in the form of a spindle (19) with a cam chuck, and on the other end, in the contact area with the rollers ( 6), - in the form of a cone, mating with the surface of the rollers. To measure the speed of the spindle (cam, spindle) and the housing (4) of the rolling device, the stand is equipped with standard inductive sensors (16, 17) for measuring the speed of rotation.
Все сигналы от датчиков подводятся на входы соответствующей электронно-регистрирующей аппаратуры (на чертеже не показано).All signals from the sensors are fed to the inputs of the corresponding electronic recording equipment (not shown in the drawing).
Стенд по изобретению работает следующим образом.The stand according to the invention works as follows.
После сборки механических элементов стенда перемещением суппорта (2) и/или каретки (11) вводят роликовый вальцовочный инструмент в вальцуемую трубу таким образом, чтобы ролики (6) разместились в области соединения вальцуемая труба-ложемент.After assembling the mechanical elements of the bench by moving the caliper (2) and / or carriage (11), a rolling milling tool is inserted into the roll pipe in such a way that the rollers (6) are placed in the joint area of the roll pipe-bed.
После этого размещают датчики и производят настройку электронной аппаратуры.After that, the sensors are placed and the electronic equipment is set up.
Затем включают привод шпинделя (19) токарного станка. Патрон с закрепленным в нем хвостовиком (10) веретена (7) вращается с заданной и контролируемой датчиком (16) частотой, а каретку (11) подают к патрону шпинделя до касания роликов о вальцуемую теплообменную трубу, выполненную из коррозионностойкой и жаропрочной стали, например, хромоникелевой или хромистой стали, с толщиной стенок 2 мм. Под действием трения о коническую рабочую поверхность веретена (7) конические ролики (6) вальцовки, оси вращения которых скрещивают с осью вращения веретена под углом γ=1…3°, и которые, вращаясь, создают осевое усилие, перемещающее каретку к патрону, тем самым веретено входит внутрь трубы, а ролики (6) совершают переносное вращательное движение по окружности, радиус которой увеличивается с каждым оборотом веретена (7). Вследствие клинового эффекта труба деформируется и прижимается к ложементу, а реактивный вращающий момент воспринимается ротором (20) и датчиком (15). По мере нарастания величина крутящего момента отслеживается через показывающий прибор (на чертеже не приведен) и затем при достижении заданного значения производится автоматически или ручным способом остановка вращения вала электродвигателя привода патрона. Обратным вращением патрона вальцовочный инструмент извлекается из трубы.Then turn on the spindle drive (19) of the lathe. The cartridge with the shank (10) of the spindle (7) fixed to it rotates at a predetermined and controlled by the sensor (16) frequency, and the carriage (11) is fed to the spindle cartridge until the rollers touch the rolling heat exchange pipe made of corrosion-resistant and heat-resistant steel, for example, chromium-nickel or chromium steel, with a wall thickness of 2 mm. Under the action of friction on the conical working surface of the spindle (7), the conical rollers (6) of rolling, the axis of rotation of which are crossed with the axis of rotation of the spindle at an angle γ = 1 ... 3 °, and which, rotating, create an axial force that moves the carriage to the cartridge, by itself, the spindle enters the pipe, and the rollers (6) make a portable rotational movement in a circle, the radius of which increases with each rotation of the spindle (7). Due to the wedge effect, the pipe is deformed and pressed against the lodgement, and the reactive torque is perceived by the rotor (20) and the sensor (15). As the value increases, the torque is monitored through the indicating device (not shown in the drawing) and then, when the set value is reached, the rotation of the shaft of the cartridge drive motor is automatically or manually stopped. Reverse rotation of the chuck milling tool is removed from the pipe.
Замеренные характеристики процесса развальцовки: скорость вращения веретена, перемещение веретена, скорость вращения корпуса, величина крутящего момента, прилагаемого к рабочему инструменту, позволяют выбрать наиболее оптимальные режимы настройки рабочего процесса при осуществлении развальцовки в промышленности.The measured characteristics of the flaring process: spindle rotation speed, spindle movement, housing rotation speed, the magnitude of the torque applied to the working tool, make it possible to select the most optimal operating process setting modes during flaring in industry.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011128724/02A RU2474483C1 (en) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Test bench for analysing heat exchange tube beading by roller tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011128724/02A RU2474483C1 (en) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Test bench for analysing heat exchange tube beading by roller tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011128724A RU2011128724A (en) | 2013-01-20 |
RU2474483C1 true RU2474483C1 (en) | 2013-02-10 |
Family
ID=48805059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011128724/02A RU2474483C1 (en) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Test bench for analysing heat exchange tube beading by roller tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2474483C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760376C1 (en) * | 2020-11-06 | 2021-11-24 | Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОВАЦИНК» | Installation for flaring of liner |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU582874A1 (en) * | 1976-06-14 | 1977-12-05 | Специальное Конструкторское Бюро При Рязанском Станкостроительном Заводе | Attachment to vertical machine tool |
SU1013037A1 (en) * | 1981-02-17 | 1983-04-23 | Харьковский Проектно-Конструкторский Технологический Экспериментальный Институт Машиностроения | Multispindle apparatus for expanding tubes |
US4413395A (en) * | 1980-02-15 | 1983-11-08 | Vallourec Sa | Method for fixing a tube by expansion |
SU1186452A1 (en) * | 1983-08-15 | 1985-10-23 | Предприятие П/Я В-2120 | Device for heating pipes in heat exchanger pipe sheets |
RU2294258C2 (en) * | 2005-04-21 | 2007-02-27 | ОАО "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" | Rolling unit |
-
2011
- 2011-07-12 RU RU2011128724/02A patent/RU2474483C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU582874A1 (en) * | 1976-06-14 | 1977-12-05 | Специальное Конструкторское Бюро При Рязанском Станкостроительном Заводе | Attachment to vertical machine tool |
US4413395A (en) * | 1980-02-15 | 1983-11-08 | Vallourec Sa | Method for fixing a tube by expansion |
SU1013037A1 (en) * | 1981-02-17 | 1983-04-23 | Харьковский Проектно-Конструкторский Технологический Экспериментальный Институт Машиностроения | Multispindle apparatus for expanding tubes |
SU1186452A1 (en) * | 1983-08-15 | 1985-10-23 | Предприятие П/Я В-2120 | Device for heating pipes in heat exchanger pipe sheets |
RU2294258C2 (en) * | 2005-04-21 | 2007-02-27 | ОАО "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" | Rolling unit |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2760376C1 (en) * | 2020-11-06 | 2021-11-24 | Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОВАЦИНК» | Installation for flaring of liner |
WO2022098265A1 (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-12 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОВАЦИНК" | Liner expansion apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011128724A (en) | 2013-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102229041B (en) | Assembly and detection all-in-one machine of rotating support and detecting method thereof | |
CN207502467U (en) | A kind of aluminum alloy welding take over longitudinal joint ultrasonic detecting probe fixing bracket | |
CN207655672U (en) | Elbow port rounding machine | |
CN104132886B (en) | Precision bearing ball and the testing device for friction coefficient in retainer pocket hole | |
CN108168689A (en) | A kind of line contact roll sliding friction vibration noise testing stand and test analysis method | |
JP2011069683A (en) | Concentricity measuring device | |
RU2474483C1 (en) | Test bench for analysing heat exchange tube beading by roller tool | |
CN108362193A (en) | A kind of pipe fitting measurement straightening all-in-one machine | |
CN109465679A (en) | A kind of rail traffic high-precision bearing production technology | |
CN108247356A (en) | Elbow cuts off groove full circle all-in-one machine | |
CN101476855B (en) | Radial pulsation measurement instrument for external spline gear ring | |
CN107314731A (en) | Detect the cubing and the detection method using the cubing of the cage out star wheel equation of the ecentre | |
JP2006242950A (en) | Device, method, computer program product and carrier for indicating at least one of orbit of round-shape surface on nominal dimensions and deviation from the round shape surface on nominal dimensions | |
CN108548475A (en) | A kind of end-play survey tool of angular contact ball bearing | |
CN215261531U (en) | Device for measuring valve stem jumping | |
Juhanko | Dynamic geometry of a rotating paper machine roll | |
CN111198227A (en) | High-precision flaw detection method for finished cold roll product | |
CN109238708A (en) | Horizontal type rolling bearing equlvalent coefficient of friction measuring device and method | |
CN206709721U (en) | Ball bearing outer ring machining production line and its ball bearing outer ring detection means | |
JP6025621B2 (en) | Roll shape measuring method and roll shape measuring apparatus for roll press equipment used in roll press equipment | |
CN111906632A (en) | Device and method for removing nondestructive testing defects of large steel castings | |
CN102950150B (en) | For the method and apparatus manufacturing Pilger cold rolled tube | |
RU163422U1 (en) | STAND FOR RESEARCH OF THE PROCESS OF MILLING OF HEAT EXCHANGE PIPES | |
CN107490520A (en) | A kind of detection method of thin plate limited drawing ratio | |
CN208902084U (en) | A kind of detection device of super large type bearing ring outer diameter |