RU30104U1

RU30104U1 - Device for producing helically profiled pipes from pipe billets

Info

Publication number: RU30104U1
Application number: RU2002122827/20U
Authority: RU
Inventors: С.Ю. Беляев; С.В. Паршин
Original assignee: ГОУ Уральский государственный технический университет - УПИ
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2003-06-20

Abstract

Устройство для получения спирально-профилированных труб из трубных заготовок, содержащее шпиндель с цилиндрическими радиально размещенными пазами, установленный на опорных подшипниках, формующие ролики, установленные на подшипниках качения, и роликодержатели с пружинами сжатия, установленные в соответствующем пазу шпинделя с возможностью радиального перемещения и изменения их углового положения относительно оси подачи трубной заготовки, а также клиновое нажимное устройство с пневмоприводом, отличающееся тем, что роликодержатели и клинья нажимного устройства оснащены фиксаторами, подшипники качения ролика размещены непосредственно в корпусе ролика, а шпиндель установлен на подшипниках качения.A device for producing spiral-shaped tubes from tube billets, comprising a spindle with cylindrical radially spaced grooves mounted on thrust bearings, forming rollers mounted on rolling bearings, and roller holders with compression springs installed in the corresponding spindle groove with the possibility of radial movement and changing them angular position relative to the feed axis of the tube billet, as well as a wedge pressing device with pneumatic drive, characterized in that the roller holders and the wedges of the pressure device are equipped with clamps, the roller bearings of the roller are located directly in the roller housing, and the spindle is mounted on the rolling bearings.

Description

2002122827 /2002122827 /

-V- g ,-7 j- .j- -f J -V- g, -7 j- .j- -f J

Устройство для получения спирально - профилированных труб из трубныхDevice for producing spiral - profiled pipes from pipe

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к области производства профильных труб и может быть применена в условиях мелко- и крупносерийного производства спиральнопрофилированных труб теплотехнического назначения из гладких трубных заготовок.The utility model relates to the processing of metals by pressure, in particular to the field of production of shaped pipes and can be used in small and large-scale production of spiral profiled pipes for heat engineering purposes from smooth pipe billets.

Используемые в настоящее время установки для профилирования труб, использующие принцип обкатки планетарно движущимся инструментом имеют ряд недостатков, среди которых можно назвать недостаточную стабильность (нерегулярность) трубного профиля, необходимость в точной стабилизации скорости вращения главного привода и скорости подачи трубы, потребность в синхронизации включения главного привода и привода подачи трубы, недостаточную стойкость инструмента.Currently used pipe profiling installations using the principle of running in with a planetary moving tool have several disadvantages, among which are insufficient stability (irregularity) of the pipe profile, the need for accurate stabilization of the rotation speed of the main drive and the feed rate of the pipe, the need to synchronize the main drive and pipe feed drive, insufficient tool life.

В качестве прототипа заявляемой полезной модели принято устройство для получения спирально - профилированных труб по а.с. СССР №55595 кл. В 21 Н 7/14, 1977, содержащее шпиндель, формующие ролики и роликодержатели, в щпинделе выполнены цилиндрические пазы, в которых размещены подщипники скольжения. В подшипниках установлены втулки с прямоугольными отверстиями. Каждый роликодержатель выполнен с фланцем и размещен в прямоугольном отверстии втулки с возможностью радиального перемещения. Между фланцами роликодержателей и втулками установлены пружины сжатия. Роликодержатели с формующими роликами установлены с возможностью изменения их углового положения относительно оси подачи трубной заготовки. Роликодержатели самоустанавливаются относительно оси подачи в зависимости от скорости подачи и угловой скорости вращения шпинделя.As a prototype of the claimed utility model adopted a device for producing spiral - profiled pipes on.with. USSR No. 55595 cells In 21 H 7/14, 1977, containing a spindle, forming rollers and roller holders, cylindrical grooves are made in the spindle in which sliding bearings are placed. In bearings bushings with rectangular holes are installed. Each roller holder is made with a flange and placed in a rectangular hole of the sleeve with the possibility of radial movement. Between the flanges of the roller holders and the bushings, compression springs are installed. Roller holders with forming rollers are installed with the possibility of changing their angular position relative to the feed axis of the tube stock. The roller holders are self-aligning with respect to the feed axis, depending on the feed rate and the angular spindle speed.

К недостаткам прототипа необходимо отнести низкую стойкость инструмента (происходит поломка подшипниковых шеек профилирующего ролика в месте сопряжения шейки и рабочей части ролика), недостаточную стабильность профиля как в начальный момент профилирования (внедрение ролика в трубную заготовку), так и в процессе профилирования из-за неточного соотношения скоростей подачи трубы и врашения шпинделя. Кроме того, значительную сложность представляет собой перенастройка установки на другой сортамент трубных заготовок.The disadvantages of the prototype include the low tool life (there is a breakdown of the bearing necks of the profiling roller at the place of mating of the neck and the working part of the roller), insufficient stability of the profile both at the initial moment of profiling (introduction of the roller into the tube billet), and during profiling due to inaccurate ratio of pipe feed rates and spindle rotation. In addition, a significant difficulty is the reconfiguration of the installation on a different assortment of pipe billets.

Технической задачей полезной модели является устранение указанных недостатков прототипа.The technical task of the utility model is to eliminate these disadvantages of the prototype.

Решение поставленной задачи достигнуто путем создания новой конструкции устройства для профилирования труб (фиг.1) , содержащего опоры (поз.1), гильзу цилиндра (поз.2), корпус (поз.5), шпиндель (поз.З), роликодержатели с нажимными клиньями (поз.7) и формующие ролики (поз.6). Шпиндель установлен на подшипниках качения. Внедрение роликов в трубную заготовку достигается за счет нажимных клиньев. Перемещение клинье осуществляется одновременно за счет перемещения поршня пневмоцилиндраThe solution to this problem was achieved by creating a new design of the device for profiling pipes (Fig. 1), containing supports (pos. 1), a cylinder liner (pos. 2), a housing (pos. 5), a spindle (pos. 3), roller holders with push wedges (pos. 7) and forming rollers (pos. 6). The spindle is mounted on rolling bearings. The introduction of the rollers into the tube billet is achieved by means of pressure wedges. The wedge is moved simultaneously by moving the piston of the pneumatic cylinder

nicu 52iH 7/nicu 52iH 7 /

заготовокblanks

(поз. 8). Каждый из трех роликодержателей выполнен поворотным и опирается на опорный подшипник. Привод вращения шпинделя осушествляется за счет ременной передачи, шкив которой (поз.4) соединен со шпинделем. Настройка глубины вдавливания ролика производится вращением регулировочной втулки (поз.8).(item 8). Each of the three roller holders is made rotatable and rests on a pillow block bearing. The spindle rotation drive is carried out by a belt drive, the pulley of which (item 4) is connected to the spindle. The roller indentation depth is set by rotating the adjusting sleeve (key 8).

Основные отличия предлагаемой новой конструкции заключается в том, что с целью повышения стойкости инструмента (см. фиг.2), подшипники (поз. 10) установлены непосредственно в корпус ролика (поз. И), осушествляется жесткая фиксация блоков роликов от поворота (см. фиг.З) специальным установочным винтом (поз. 12), что позволяет избежать необходимости в применении привода продольного перемешения трубь (труба перемешается за счет внедрения роликов в нее), а также упрошена смена роликов, для чего предусмотрен фиксатор (поз. 13), удерживающий нажимные клинья при смене роликов. Также удалось достичь значительного упрощения процесса перенастройки установки на другой профилеразмер трубы за счет жесткой установки угла подъема винтовой линии трубы и глубины вдавливания ролика в заготовку.The main differences of the proposed new design is that in order to increase the tool life (see Fig. 2), the bearings (pos. 10) are installed directly in the roller casing (pos. I), and the roller blocks are rigidly fixed from turning (see fig.Z) with a special set screw (pos. 12), which avoids the need to use a drive for longitudinal displacement of the pipe (the pipe is mixed due to the introduction of rollers into it), as well as a simplified change of rollers, for which a latch (pos. 13) is provided, holding pressure keys Nya when changing rolls. It was also possible to achieve a significant simplification of the process of reconfiguring the installation to another pipe profiler due to the rigid setting of the angle of elevation of the helix of the pipe and the depth of indentation of the roller into the workpiece.

Обжатие трубы происходит следующим образом: при подаче воздуха в. правую полость пневмоцилиндра через отверстие в гильзе, давление отжимает порщень поз. 8 влево, тем самым вызывая перемещение щтока и регулировочного стакана поз.9, который, в свою очередь, перемещает щпиндель поз.З в крайнее левое положение. Шпиндель перемещает вместе с собой стаканы с формующими роликами поз.6 по поверхности клиньев поз. 7, тем самым обеспечивая радиальное перемещение роликов и обеспечивал обжатие трубы.The compression of the pipe is as follows: when supplying air to. the right cavity of the pneumatic cylinder through the hole in the sleeve, the pressure squeezes the piston pos. 8 to the left, thereby causing the displacement of the flap and the adjusting cup pos. 9, which, in turn, moves the spindle pos.Z to the leftmost position. The spindle moves glasses along with the forming rollers pos.6 along the surface of the wedges pos. 7, thereby providing radial movement of the rollers and ensured compression of the pipe.

Регулировка угла профилирования осуществляется при помощи поворота на заданный угол стакана роликодержателя и его фиксацией при помощи регулировочного винта поз. 1 на фиг.З. Разжим роликов происходит при обратном движении щпинделя при помощи пружин.Adjustment of the angle of profiling is carried out by turning on the given angle of the glass of the roller holder and fixing it using the adjusting screw pos. 1 in FIG. Spinning of the rollers occurs during the reverse movement of the spindle using springs.

Регулировка хода щпинделя (регулировка схождения роликов) осуществляется при помощи регулировочного стакана поз. 9 и штока пневмоцилиндра, которые образуют пару винт-гайка, вкручиваясь друг в друга на заданн)то величину.Adjustment of the spindle stroke (adjustment of the convergence of the rollers) is carried out using the adjustment cup pos. 9 and the rod of the pneumatic cylinder, which form a screw-nut pair, screwing into each other for a given value.

Удалось достичь следующих преимуществ устройства по сравнению с прототипом:It was possible to achieve the following advantages of the device compared to the prototype:

1.Большей стабильности трубного профиля из-за жесткого определения угла подъема винтовой линии1. Greater stability of the pipe profile due to the rigid determination of the angle of elevation of the helix

2.Отсутствие необходимости в точной стабилизации скорости вращения главного привода и скорости подачи трубы2. No need for accurate stabilization of the rotation speed of the main drive and the pipe feed speed

3.Отпадает надобность в синхронизации включения главного привода и привода подачи трубы3. There is no need to synchronize the main drive and the pipe feed drive

4.Привод подачи трубы не требуется вообще.4. A pipe feed drive is not required at all.

5.В процессе профилирования отсутствует период угловой ориентации роликов, что позволяет избежать искажений трубного профиля в начальный период внедрения роликов в трубу.5. In the process of profiling there is no period of angular orientation of the rollers, which avoids distortion of the pipe profile in the initial period of introduction of the rollers into the pipe.

6.Значительно повышается стойкость инструмента6. Significantly increases tool life

7.Значительно упрощается замена инструмента7.Significantly easier tool change

8.Перенастройка на другой профилеразмер трубы производится значительно проще8. Reconfiguration to another profiler pipe size is much simpler

9.Возможна автоматизация процесса профилирования9. Automation of the profiling process is possible

10.Увеличение диаметра ролика приводит к снижению вероятности заклинивания ролика и происходящего при этом повреждения трубы10. The increase in the diameter of the roller reduces the likelihood of jamming of the roller and the resulting damage to the pipe

В случае автоматизации последовательность работы установки в целом при подаче труб в пакетах следующая. Трубы со склада подаются при помощи крана на стеллаж, где они осматриваются на предмет соответствия требованиям качества. После этого оператор подает команду на запуск установки. Срабатывает сбрасыватель, выдавая первую трубу на подводящий рольганг. Первый приводной ролик рольганга подает трубу вперед до срабатывания путевого выключателя, который подает команду на зажим патрона тележки, срабатывание нажимного устройства и включение главного привода профилирующей установки. После того, как необходимая длина трубы будет отпрофилирована, срабатывает второй путевой выключатель, который выключает главный привод, вызывает срабатывание нажимного устройства, которое разжимает ролики профилирующей головки и включает привод возврата трубы. После завершения возврата трубы срабатывает первый путевой выключатель, который вызывает срабатывание привода первого ролика рольганга (на реверс) и выдает трубу обратно на рольганг. Труба, упираясь в концевой выключатель рольганга, вызывает срабатывание сбрасывателя, который сбрасывает готовую трубу в карман для готовой продукции. Цикл повторяется. Как показывает опыт, применение одной полностью автоматизированной установки позволяет обеспечить профильными трубами цех по сборке теплообменников крупного металлургического предприятия.In the case of automation, the sequence of operation of the installation as a whole when feeding pipes in packets is as follows. Pipes from the warehouse are supplied by crane to the rack, where they are inspected for compliance with quality requirements. After that, the operator gives a command to start the installation. The ejector works, issuing the first pipe to the feed roller table. The first drive roller of the roller conveyor feeds the pipe forward until the trip switch trips, which gives the command to clamp the cart cartridge, actuate the pressure device and turn on the main drive of the profiling unit. After the required length of the pipe is profiled, a second trip switch is activated, which turns off the main drive, triggers a pressure device that unloads the rollers of the profile head and turns on the pipe return drive. After the return of the pipe is completed, the first trip switch is triggered, which causes the drive of the first roller of the roller table to trip (to reverse) and issues the pipe back to the roller table. The pipe, abutting against the end switch of the roller table, triggers the ejector, which dumps the finished pipe into the pocket for the finished product. The cycle repeats. As experience shows, the use of one fully automated installation allows providing profile pipes for the assembly of heat exchangers of a large metallurgical enterprise.

Р ( R (

Claims

A device for producing spiral-shaped tubes from tube billets, comprising a spindle with cylindrical radially spaced grooves mounted on thrust bearings, forming rollers mounted on rolling bearings, and roller holders with compression springs installed in the corresponding spindle groove with the possibility of radial movement and changing them angular position relative to the feed axis of the tube billet, as well as a wedge pressing device with pneumatic drive, characterized in that the roller holders and the wedges of the pressure device are equipped with clamps, the roller bearings of the roller are located directly in the roller housing, and the spindle is mounted on the rolling bearings.