Вся электронная библиотека >>>

 Машины и агрегаты трубного производства >>

 

 

Машины и агрегаты трубного производства


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Раздел III МАШИНЫ И АГРЕГАТЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ ТРУБ

Глава 11 КОНСТРУКЦИИ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ТЭСА

11.2. Современные конструкции формовочно-сварочного инструмента

 

 

Общепризнано, что от конструкции формовочно-сварочного инструмента во многом зависит как точность и качество сварных труб, так и производительность всего трубоэлектросварочного агрегата. В настоящее время еще широко применяются формовочные станы традиционной конструкции с рабочими приводными горизонтальными валками и направляющими (поддерживающими) неприводными вертикальными валками. Как правило, рабочие валки открытых калибров таких станов выполняются сплошными, с полным охватом, а соответственно и подгибкой полосы по всему периметру трубной заготовки. Такая конструкция формовочного инструмента не позволяет, за исключением однорадиусной калибровки, провести унификацию инструмента. Кроме того, она не позволяет создать очаг деформации близкий к монотонному, так как при входе полосы в калибр и при выходе ее из него неизбежно резкое изменение угла подгибки кромок.

Для решения этих вопросов на станах старой конструкции в открытых калибрах предложено использовать валковые калибры, у которых разница между калибрующими радиусами нижнего и верхнего валков в два и более раз превышает толщину полосы. Конструкция позволяет получить необходимый изгиб в центральной части полосы и в сравнении с традиционными калибрами более плавное изменение угла подгибки кромок полосы при ее прохождении через валки.

Для однорадиусной и овальной схем формовки разработаны валковые калибры, особенность которых заключается в том, что нижний валок на центральном участке и верхний более узкий валок по всей образующей имеют одинаковый профиль, выполненный по кривой второго порядка, например параболе. Такая конструкция также исключает недостатки традиционной калибровки.

Как у нас в стране, так и за рубежом получили широкое распространение составные валки либо комбинации из составных и сплошных рабочих валков. Такие калибры используют при производстве труб большого и среднего диаметров. Особенность конструкции состоит в том, что калибр составлен из цельного верхнего и составного нижнего валков. Оба рабочих валка приводные. Известны также калибры, образованные одним сплошным (приводным) валком и несколькими холостыми роликами, расположенными сверху или снизу. Валково-роликовый калибр, представленный на  11.5, образован холостыми роликами сверху и сплошным валком снизу. Конструкция имеет траверсу в которой установлены кассеты 2 с формующими роликами 5, механизмами их установки 4 с крышками 5, опорным роликом 6 с кассетой 7 и механиз

мом его установки б с крышкой 9. В нижней части калибра приводной сплошной валок 10. Конструкция формовочного инструмента позволяет осуществить более плавное изменение угла подгибки кромок полосы, унифицировать инструмент и значительно уменьшить массу рабочего инструмента.

Отказ от привода рабочего инструмента в открытых калибрах дает широкие возможности для его конструирования.

возможные варианты холостого формовочного инструмента. Предлагается полосу протягивать только через холостые формующие вертикальные валки. Причем подгибка полосы на 90... 100° осуществляется в трехвалковом калибре, состоящем из одного горизонтального и двух вертикальных валков. Поступательное движение полосе придается посредством тянущего усилия калибровочного стана и задающих гладких горизонтальных валков, установленных перед формовочным станом.

 В последние годы у нас в стране и за рубежом наблюдается тенденция к широкому применению эластичных материалов для рабочей поверхности формующего инструмента. комбинированный валковый калибр с полиуретановым бандажом, который состоит из валка без покрытия Д валка 2 с бандажом 3 и узла крепления бандажа 4. Как показали исследования, применение такого калибра позволяет уменьшить неравномерность продольных деформаций по ширине формуемой полосы в результате более равномерного распределения давления по периметру эластичного калибра и увеличения контактной зоны инструмента.

Применение эластичного инструмента снижает упругое пружинение и уровень остаточных напряжений в заготовке, улучшает качество поверхности получаемых труб, повышает универсальность самого инструмента и облегчает настройку стана. При этом полиуретан марки СКУ-7Л, СКУ-ПФЛ, СКУ- МДИ обладает высокими эксплуатационными свойствами (прочностью, эластичностью, износостойкостью и др.).

Закрытые калибры формовочного стана обычно выполняются из двух приводных горизонтальных валков. Однако известны конструкции, где эти калибры образованы тремя или четырьмя валками. Разработана конструкция четы- рехвалкового калибра, в котором нижняя и верхняя его части образованы горизонтальными приводными валками, а боковые - холостыми, установленными в кассетах. Данная конструкция уменьшает контактную зону калибра, размеры и массу инструмента. Однако следует отметить, что с увеличением количества валков, как правило, уменьшается жесткость калибра.

С целью выформовки периферийных участков замкнутых поперечных сечений трубной заготовки по радиусу готовой трубы, что часто затрудняется из- за их значительного распружинивания, предлагается установить внутреннюю штангу с пазами, в которых размещены горизонтальные ролики.

В настоящее время все большее внимание уделяется роликовым проводкам, без применения которых между клетями с приводными рабочими валками вообще невозможно получение очага формовки, близкого к монотонному. Конструкция роликовых проводок должна удовлетворять следующим требованиям.

Роликовые проводки перед первой клетью, а также между последующими парами клетей с открытыми калибрами необходимо выполнять из роликов практически с прямой образующей. Данный тип проводок поддерживает полосу на входе в калибр и выходе из него с целью устранения распружинивания полосы и резкого изменения угла подготовки кромок. Второй тип роликовых проводок, расположенный между последней открытой и первой закрытой клетями, должен представлять собой комбинацию вначале из роликов с прямой образующей с постепенным переходом к роликам с криволинейной образующей, которые осуществляют плавную подгибку периферийных участков трубной заготовки перед входом ее в закрытый калибр. В конце второго типа роликовых проводок необходима установка нижних опорных роликов, образующих замкнутый жесткий калибр.

Следующее требование к проводкам заключается в том, что они должны иметь как индивидуальную, так и общую настройку в горизонтальном и вертикальном направлениях для возможности перехода с одного типоразмера труб на другой. Кроме того, они должны отличаться простотой конструкции и взаимозаменяемостью узлов. Известные зарубежные и отечественные роликовые проводки и устройства не обеспечивают выполнение всех требований в совокупности.

Конструкция проводок первого типа состоит из роликов только с прямой образующей, а конструкция второго типа - из комбинации роликов с прямолинейной и криволинейной образующими. Причем в конце проводок второго типа предусмотрен замкнутый калибр. Каждый ролик проводки входит в отдельную обойму. Обоймы закрепляются на двух (верхней и нижней) направляющих, приваренных к стойке, которая может устанавливаться на ось эджер- ного валка. Роликовая обойма состоит из ролика, двух регулировочных винтов и двух цапф. Обоймы имеют возможность вращаться вокруг оси верхних и нижних направляющих и с помощью регулировочных винтов перемещаться в горизонтальной и вертикальных плоскостях.

Представляет определенный интерес применение сплошных проводок или обойм (кассет) с роликами в качестве основного формующего инструмента при производстве тонкостенных труб, что позволяет уменьшить относительную деформацию кромок и избежать смены знака деформаций, наблюдаемую в локальных очагах при валковой формовке. В настоящее время сконструирован формовочный стан, в котором очаг сворачивания до закрытых валковых калибров образован только неприводными роликами.

В качестве рабочего инструмента для предварительной формовки трубной заготовки могут быть применены две непрерывные формующие цепи. Для окончательной формовки и калибровки труб используются обычные закрытые валковые калибры. Предложенный инструмент позволяет производить плавную подгибку профиля благодаря тому, что кромки ленты опираются по всей длине на цепи, а это уменьшает продольные деформации кромок полосы и вероятность образования гофров. Однако такая конструкция формующего инструмента ввиду сложности изготовления и эксплуатации не получила широкого распространения.

В последние годы большое внимание уделяется одному из важных участков формовочно-сварочного агрегата - участку между последней формовочной и сварочной клетями. От относительного положения кромок между собой, зазора между ними и деформационной картины в переходной зоне (от очага сворачивания к цилиндрическому участку трубной заготовки) во многом зависит качество сварных труб.

С целью поддержания постоянного зазора между свариваемыми кромками и их выравнивания последняя формовочная клеть может быть выполнена подвижной в продольном направлении. На клети жестко закреплены балки с формовочными роликами, расположенными с обеих сторон свариваемых кромок полосы. Данное устройство ( 11.9) для формовки и сварки труб состоит из ряда стационарных формовочных клетей 2, подвижной формовочной клети J, сварочного устройства 4, индуктора 5, а также пары вертикальных обжимных валков 6. Подвижная клеть продвигается в продольном направлении с помощью гидравлического цилиндра 14 вплоть до индуктора.

Подвижная клеть представляет собой раму, состоящую из двух стоек 7 и 8У несущих на себе роликовые балки 9-/2, располагаемые напротив роликов 13. Для осуществления процесса сварки труб подвижная клеть в своем исходном (начальном) положении вплотную примыкает к сварочному устройству и остается там до тех пор, пока не будет окончательно заварена поступившая в направляющую клеть труба. Затем формовочная клеть 3 передвигается в свое рабочее, но уже отдаленное от сварочного устройства положение. Однако данное устройство не позволяет выравнивать перед сваркой кромки трубной заготовки, параллельность которых нарушена, например, вследствие изменения геометрических размеров и сабельности полосы.

Разработаны способ правки кромок перед сваркой и специальное устройство для его осуществления. Устройство содержит внутреннюю оправку /, выполненную в виде кассеты 2 с нижними опорными роликами 3 и кассеты 4 с верхними роликами 5. Между кассетами 2 и 4 размещены пружинящие элементы - рессоры б. Внутренняя оправка ш установлена внутри трубной заготовки 7. Над кассетой 4 внутренней оправки снаружи трубной заготовки размещена кассета 8 с роликами 9, имеющими разрезную шайбу. Наружные ролики 9 в процессе выравнивания установлены со смещением вдоль кромок относительно верхних роликов внутренней оправки, имеющих соответственно пазы для шайб верхних роликов.

В случае отсутствия волн или гофров на кромках наружные ролики 9 устанавливаются строго над верхними роликами оправки. Внутренняя оправка 1 и наружная кассета 8 шарнирно соединены со штангой 10, закрепленной на станине последней клети формовочного стана (на рисунке не показано) для удержания кассет с роликами от продольного перемещения. Оси роликов 5 и наружных роликов 9 наклонены к линии кромки трубной заготовки 7 под углом соответственно а\ и а2, которые изменяются при помощи нажимных винтов 11 в зависимости от величины гофров.

Верхние ролики 5 внутренней оправки и наружные ролики 9 настроены в процессе формовки так, что расстояние между их горизонтальными осями на входе трубной заготовки в устройство меньше полусуммы диаметров этих роликов по вершине калибра, а на выходе равно их полусумме с учетом толщины полосы. Ролики 5 и 9 охватывают периферийные участки трубной заготовки в каждую сторону от кромки до 1/10 от ширины полосы, так как на этом участке возникают интенсивно возрастающие в сторону кромок деформации растяжения.

Данное устройство выполняет правку кромок трубной заготовки по известному принципу. В этом случае амплитуда гиба затухает не только вдоль оси заготовки, т.е. в продольном направлении, но и в поперечном - от края в сторону указанной выше границы (1/10 от ширины полосы). Поэтому, кроме указанных конструктивных решений, наружные ролики 9 выполнены с калибрующим радиусом, превышающим соответствующие радиусы роликов внутренней оправки на входе заготовки в устройство, с равномерным уменьшением разницы этих радиусов до толщины стенки трубной заготовки на выходе. Причем, как было указано ранее, с увеличением относительной деформации кромок и относительного шага роликов отношение радиусов роликов периферийных участков увеличивается.

 

 

Трубосварочная машина. Технические характеристики станов и машин ТЭСА

...настройкой калибров на стендах вне линии станов (на сменном комплекте клетей и инструмента).В состав формовочно-сварочной линии ТЭСА 51-114 входят формовочный стан...

 

Пластмассовые и пластиковые трубы. Формование при изготовлении...

Формование раструбов на концах труб из ПВД, ПНД и ПП различных диаметров выполияют под раструбиую сварку нагретым инструментом, а труб из ПВХ под склеивание и сварку...

 

СВАРКА ТРУБ. Процессы сварки труб

...нагретого штрипса через формовочно-сварочный узел, состоящий из двух вертикальных валков, сопла 5 и двухТехнологический процесс сварки труб нагретым инструментом встык...

 

...печной сварки труб. Валки клетей формовочно-сварочного стана

Этот повторный процесс обеспечивает температуру кромок в пределах 1500—1520° С. Далее штрипс поступает в шестиклетевой формовочно-сварочный Стан...

 

Оборудование сварочных постов

Посты для ручной дуговой сварки. 12.2. Оборудование сварочных постов.В процессе работы сварщик пользуется инструментами для зачистки кромок от ржавчины и других загрязнений, а...

 

Трансформаторы для дуговой сварки. Инструмент для дуговой сварки

• простота конструкции, • высокие сварочные и энергетические показателиИнструменты. Смотрите также: Электродуговая сварка. Стыковая электросварка ...

 

Сварные трубы. Способы формовки труб. Технологические процессы...

Способы формовки труб. Формовка (сворачивание) плоской трубной заготовки (листа, ленты, штрипса) в цилиндрическую...

 

...Кислородный редуктор. Сварочные горелки. Оборудование и инструмент...

Сварочное пламя, получающееся при сжигании горючего газа в смеси с кислородом икомплект инструментов сварщика, очки с защитными стеклами; спецодежду сварщика.

 

Инструмент сварщика. Электрододержатель. Щитки, маски или шлемы

Электрододержатель — используется для зажима электрода и подвода к нему сварочного тока.Молоток, зубило, крепежный инструмент, набор шаблонов для промера размеров швов...

 

Способы производства сварных труб. ХАРАКТЕРИСТИКА...

...получения окончательных размеров готовых труб: на калибровочных станах формовочно-сварочных агрегатов; наОборудование и инструмент деревообрабатывающих предприятий.

 

К содержанию книги:  Машины и агрегаты трубного производства

 

Смотрите также: