RU2659551C1 - Устройство для пластического объемного деформирования труб - Google Patents
Устройство для пластического объемного деформирования труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659551C1 RU2659551C1 RU2017129532A RU2017129532A RU2659551C1 RU 2659551 C1 RU2659551 C1 RU 2659551C1 RU 2017129532 A RU2017129532 A RU 2017129532A RU 2017129532 A RU2017129532 A RU 2017129532A RU 2659551 C1 RU2659551 C1 RU 2659551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- carrier
- gear
- kinematic chain
- deforming rollers
- Prior art date
Links
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для объемного пластического деформирования металлических труб при их редуцировании, для правки и калибровки. Устройство содержит дифференциальный механизм обкатывания деформирующих роликов по обрабатываемой трубе, имеющий корпус, водило, кинематически связанное с силовым приводом вращения, зубчатые колеса, закрепленные на концах валов, установленных на водиле с возможностью вращения вокруг осей, параллельных оси обрабатываемой трубы и несущих на другом конце деформирующие ролики, двухвенцовые сателлиты, кинематически связанные с колесами и корончатым зубчатым колесом, установленным в корпусе с возможностью вращения вокруг оси обрабатываемой трубы от силового привода дифференциального механизма обкатывания. При этом корончатое зубчатое колесо дифференциального механизма связано с водилом дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепью, передаточное отношение которой определяют по приведенной формуле. Повышается точность обработки и снижается износ деформирующих роликов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Устройство предназначено для объемного пластического деформирования металлических труб и заготовок из них при оправочном или безоправочном редуцировании с целью получения требуемого диаметра и толщины стенки, для правки и калибровки трубных заготовок, для получения неразъемных муфтовых соединений труб и в других подобных процессах.
Известно устройство для пластического объемного деформирования металлических труб, содержащее корпус, узел деформирования с деформирующими роликами, расположенными вокруг деформируемой трубы, силовой привод узла деформирования, отличающееся тем, что узел деформирования выполнен в виде дифференциального зубчатого механизма, содержащего водило H, установленное в корпусе с возможностью вращения вокруг оси трубы и кинематически связанное с основным силовым приводом вращения, зубчатые колеса Z1, закрепленные на концах валов, установленных на водиле с возможностью вращения вокруг осей, параллельных оси деформируемой трубы и несущих на другом конце деформирующие ролики, двухвенцовые сателлиты Z2-Z3, установленные на водиле Н с возможностью вращения и кинематически связанные с колесами Z1 и корончатым зубчатым колесом Z4, установленным в корпусе с возможностью вращения вокруг оси деформируемой трубы от дополнительного силового привода [патент RU №2538244, опубл. 10.01.2015, МПК B21D 3/00, заявка №2013131927/02 от 09.07.2013].
Недостаток этого устройства проявляется в снижении точности обработки труб вследствие кинематической погрешности вращения деформирующих роликов («проскальзывания» по деформируемой поверхности), которое обусловлено отсутствием жесткой кинематической связи между основным и дополнительным силовыми приводами, следствием которого может быть также дополнительный износ деформирующих роликов.
В заявленном устройстве достигается технический результат, заключающийся в повышении точности обработки и снижении износа деформирующих роликов путем снижения кинематической погрешности их вращения.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для пластического объемного деформирования труб включает корпус, деформирующие ролики, расположенные вокруг обрабатываемой трубы, дифференциальный механизм обкатывания деформирующих роликов по обрабатываемой трубе, содержащий водило Н, установленное в корпусе с возможностью вращения вокруг оси обрабатываемой трубы и кинематически связанное с силовым приводом дифференциального механизма обкатывания, несколько зубчатых колес Z1, жестко закрепленных на концах валов, установленных на водиле Н параллельно оси обрабатываемой трубы и несущих на другом конце деформирующие ролики, несколько двухвенцовых сателлитов Z2-Z3, установленных на водиле с возможностью вращения вокруг осей, параллельных оси обрабатываемой трубы и кинематически связанных с колесом Z1 и корончатым зубчатым колесом Z4, установленным в корпусе с возможностью вращения вокруг оси обрабатываемой трубы от силового привода дифференциального механизма обкатывания.
От прототипа устройство отличается тем, что корончатое зубчатое колесо Z4 связано с водилом Н дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепью, передаточное отношение которой определяют по формуле
где uД - передаточное отношение дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи;
do - диаметр обрабатываемой трубы после деформирования;
dp - диаметр деформирующих роликов;
Z1, Z2, Z3, Z4 - числа зубьев соответствующих колес.
Предпочтительно дополнительная регулируемая и реверсируемая кинематическая цепь содержит вариатор. Кроме того, она может быть выполнена в виде зубчатого редуктора со сменными колесами. Силовой привод устройства может быть подсоединен к любому звену дополнительной кинематической цепи, передающей крутящий момент.
Дополнительная регулируемая и реверсируемая кинематическая цепь, соединяющая корончатое зубчатое колесо Z4 с водилом Н дифференциального механизма обкатывания, передаточное отношение которой настроено по предлагаемой формуле, позволяет снизить кинематическую погрешность вращения деформирующих роликов, что обеспечивает снижение их «проскальзывания» по деформируемой поверхности трубы и, как следствие, повышение точности обработки и снижение износа деформирующих роликов.
Формула получена с использованием метода обращения движения и используется каждый раз при изменении диаметров деформирующих роликов и обрабатываемой трубы, а также чисел зубьев колес дифференциального механизма.
Дополнительная регулируемая и реверсируемая кинематическая цепь состоит из механических передач, способных обеспечить настройку требуемого передаточного отношения от корончатого зубчатого колеса Z4 к водилу Н.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется на примере конструкций предлагаемого устройства, представленных на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.
На фиг. 1 и фиг. 2 показаны схемы устройства (разрез Б-Б с фиг. 1 и фиг. 2) для различных вариантов подсоединения силового привода к дифференциальному механизму обкатывания. На фиг. 1 силовой привод подсоединен к валу зубчатого колеса Z5. На фиг. 2 силовой привод подсоединен к валу зубчатого колеса Z8. На фиг. 3 показан разрез А-А с фиг. 1.
Устройство содержит корпус 1 с установленным в нем с возможностью вращения водилом Н и корончатым зубчатым колесом Z4. Водило Н вращается на подшипниках 2, а корончатое зубчатое колесо Z4 - на подшипниках 7. На водиле Н вокруг его оси установлены в подшипниках 3 несколько валов 4, на одном конце которых закреплены деформирующие ролики 5, а на другом зубчатые колеса Z1. Зубчатые колеса Z1 находятся в зацеплении с зубчатым венцом Z2 двухвенцовых сателлитов Z2-Z3, установленных с возможностью вращения на осях 6, жестко закрепленных на водиле Н. Зубчатый венец Z3 двухвенцового сателлита Z2-Z3 находится в зацеплении с корончатым зубчатым колесом Z4.
Корончатое колесо Z4 кинематически связано с водилом Н дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепью, в которую входят внешнее зубчатое зацепление колес Z7 и Z8, внешнее зубчатое зацепление колес Z5 и Z6, а также узел 9, предназначенный для регулирования и реверсирования скорости вращения валов дифференциального механизма обкатывания.
Узел 9 дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи может содержать вариатор, выполняющий регулирование скорости вращения валов и механическую передачу, выполняющую реверсирование скорости.
Дополнительная регулируемая и реверсируемая кинематическая цепь может быть выполнена в виде зубчатого редуктора со сменными колесами.
Силовой привод устройства может быть подсоединен к любому звену дифференциального механизма обкатывания, передающего крутящий момент, т.к. это не влияет на условия качения деформирующего ролика по обрабатываемой трубе. Если передаточное отношение дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи определяется по предлагаемой формуле, то при любом варианте подсоединения силового привода деформирующие ролики будут выполнять качение по поверхности обрабатываемой трубы с минимальным скольжением. На фиг. 1 показан вариант подсоединения силового привода устройства к валу зубчатого колеса Z5, а на фиг.2 - к валу зубчатого колеса Z8.
Ведущими звеньями в дифференциальном механизме обкатывания деформирующих роликов по обрабатываемой трубе являются водило Н и корончатое зубчатое колесо Z4, кинематически связанные с силовым приводом устройства. При этом корончатое зубчатое колесо Z4 соединено с водилом Н дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепью. Ведомыми звеньями дифференциального механизма являются валы 4, на которых жестко установлены зубчатые колеса Z1 и деформирующие ролики 5, совершающие качение по обрабатываемой трубе 8.
Для обработки объемным пластическим деформированием заготовок с разными исходными и конечными геометрическими и механическими параметрами предложенное конструктивное решение позволяет за счет настройки требуемого передаточного отношения дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи обеспечить качение деформирующих роликов по обрабатываемой трубе с минимальным скольжением при одновременном снижении кинематической погрешности их вращения.
Устройство работает следующим образом.
В соответствии с технологическими условиями обработки на валы 4 устанавливают деформирующие ролики требуемого диаметра dp и настраивают передаточное отношение дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи в соответствии с формулой
Трубную заготовку 8, имеющую исходный диаметр d, центрируют и устанавливают перед деформирующими роликами 5 до касания с ними.
Включают силовой привод вращения. В качестве такого силового привода может использоваться электропривод с редуктором, гидропривод, двигатель внутреннего сгорания. Затем включают привод подачи, обеспечивающий относительное движение обрабатываемой трубы и корпуса устройства в осевом направлении со скоростью V, обеспечивающей требуемую подачу деформирующих роликов. В результате деформирующие ролики 5 совершают качение по винтовой линии по наружной поверхности обрабатываемой трубы 8, с минимальным скольжением, локально пластически деформируют ее до требуемого диаметра d0.
Примеры дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи и варианты подсоединения силового привода устройства для объемного пластического деформирования труб показаны на фиг. 1 и фиг. 2.
Дополнительная регулируемая и реверсируемая кинематическая цепь, соединяющая водило Н дифференциального механизма обкатывания деформирующих роликов по обрабатываемой трубе с корончатым зубчатым колесом Z4, состоит из внешних зубчатых зацеплений Z7-Z8, Z5-Z6 и узла 9, обеспечивающего бесступенчатое или ступенчатое изменение угловой скорости валов.
Внешнее зубчатое зацепление Z7-Z8 соединяет дополнительную регулируемую и реверсируемую кинематическую цепь с корончатым зубчатым колесом Z4, а внешнее зубчатое зацепление Z5-Z6 соединяет дополнительную регулируемую и реверсируемую кинематическую цепь с водилом Н.
Настройку дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи выполняют следующим образом. Требуемое значение передаточного отношения дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи, обеспечивающее качение деформирующих роликов по обрабатываемой трубе с минимальным скольжением при одновременном снижении кинематической погрешности их вращения, определяют по предложенной формуле
В свою очередь, передаточное отношение дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепи можно определить как передаточное отношение от корончатого колеса Z4 к водилу Н по формуле
u9 - передаточное отношение узла 9.
Из этой формулы при известных значениях uД, u78 и u56 определяют требуемое передаточное отношение узла 9
Устройство может использоваться как стационарно в производственном помещении, так и в полевых условиях. При этом оно может комплектоваться различными вариантами силового привода дифференциального механизма обкатывания деформирующих роликов и привода относительного осевого движения обрабатываемой трубы и корпуса.
Claims (9)
1. Устройство для пластического объемного деформирования труб, содержащее корпус, деформирующие ролики, расположенные вокруг обрабатываемой трубы, дифференциальный механизм обкатывания деформирующих роликов по обрабатываемой трубе, содержащий водило Н, установленное в корпусе с возможностью вращения вокруг оси обрабатываемой трубы и кинематически связанное с силовым приводом механизма обкатывания, несколько зубчатых колес Z1, жестко закрепленных на концах валов, установленных на водиле Н параллельно оси обрабатываемой трубы и несущих на другом конце деформирующие ролики, несколько двухвенцовых сателлитов Z2-Z3, установленных на водиле с возможностью вращения вокруг осей, параллельных оси обрабатываемой трубы и кинематически связанных с колесом Z1 и корончатым зубчатым колесом Z4, установленным в корпусе с возможностью вращения вокруг оси обрабатываемой трубы от силового привода дифференциального механизма обкатывания, отличающееся тем, что корончатое зубчатое колесо Z4 связано с водилом Н дополнительной регулируемой и реверсируемой кинематической цепью, передаточное отношение которой определяют по формуле
do - диаметр обработанной трубы после пластического объемного деформирования;
dр - диаметр деформирующих роликов;
Z1, Z2, Z3, Z4 - числа зубьев соответствующих колес.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительная регулируемая и реверсируемая кинематическая цепь содержит вариатор.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительная регулируемая и реверсируемая кинематическая цепь выполнена в виде зубчатого редуктора со сменными колесами.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовой привод устройства подсоединяется к любому звену дополнительной кинематической цепи, передающей крутящий момент.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017129532A RU2659551C1 (ru) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | Устройство для пластического объемного деформирования труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017129532A RU2659551C1 (ru) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | Устройство для пластического объемного деформирования труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2659551C1 true RU2659551C1 (ru) | 2018-07-02 |
Family
ID=62815763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017129532A RU2659551C1 (ru) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | Устройство для пластического объемного деформирования труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2659551C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU408686A1 (ru) * | 1971-06-21 | 1973-11-30 | Установка для правки труб и прутков | |
RU2104127C1 (ru) * | 1992-07-28 | 1998-02-10 | Алексей Иванович Рудич | Пневматический гидропластовый патрон |
US20060174669A1 (en) * | 2003-06-23 | 2006-08-10 | Anthony Kastropll | Apparatus for rectifying round pipe and tubing |
RU2538244C1 (ru) * | 2013-07-09 | 2015-01-10 | Александр Викторович Удалов | Устройство для пластического объемного деформирования металлических труб |
-
2017
- 2017-08-18 RU RU2017129532A patent/RU2659551C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU408686A1 (ru) * | 1971-06-21 | 1973-11-30 | Установка для правки труб и прутков | |
RU2104127C1 (ru) * | 1992-07-28 | 1998-02-10 | Алексей Иванович Рудич | Пневматический гидропластовый патрон |
US20060174669A1 (en) * | 2003-06-23 | 2006-08-10 | Anthony Kastropll | Apparatus for rectifying round pipe and tubing |
RU2538244C1 (ru) * | 2013-07-09 | 2015-01-10 | Александр Викторович Удалов | Устройство для пластического объемного деформирования металлических труб |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105221669B (zh) | 一种行星齿轮传动机构、机器人关节减速器和机器人 | |
CN106320285B (zh) | 一种双卷筒启闭机 | |
WO2006104216A1 (ja) | 産業用ロボットの旋回部構造 | |
CN109882552A (zh) | 一种双级平面钢球减速器 | |
JPS6321058B2 (ru) | ||
US7600406B2 (en) | Apparatus for rectifying round pipe and tubing | |
RU2475316C2 (ru) | Устройство для поперечно-винтовой прокатки трубчатого или пруткового материала | |
RU2659551C1 (ru) | Устройство для пластического объемного деформирования труб | |
Penčić et al. | Development of the Low Backlash Planetary Gearbox for Humanoid Robots. | |
JPH04742B2 (ru) | ||
CN213968400U (zh) | 一种矫直机 | |
RU2538244C1 (ru) | Устройство для пластического объемного деформирования металлических труб | |
CN2422072Y (zh) | 高速冷轧管机主机 | |
US3260090A (en) | Method and apparatus for reducing tubing | |
JP2003222201A (ja) | 遊星歯車減速機及びこの減速機を用いた駆動装置 | |
JP2003222201A5 (ru) | ||
CN105041984A (zh) | 单列减变速一体化滚动活齿机构 | |
US3564887A (en) | Apparatus for rolling fins on nonrotating tubes or rods | |
CN209716672U (zh) | 强制运动链伞齿轮滚磨机 | |
WO2017074478A1 (en) | Circular wave drive | |
CN106369041B (zh) | 一种精密减速机偏心轴及精密减速机 | |
SU1407611A1 (ru) | Калибрующа клеть | |
KR20190022401A (ko) | 편심 부시 사이에서 비대칭 치부로 바아형 압연 재료를 압연하기 위한 조절 가능한 롤 스탠드, 및 비대칭 치부를 갖는 편심 부시 | |
CN113969968B (zh) | 一种e齿形减速器、广义齿形生成方法及齿形设计方法 | |
CN206647509U (zh) | 极地深冰钻用减速传动装置 |