Устройство для запрессовки труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А ИСАНИЕ ЕТ омендантовцевденатвенноВ. И Трудового е обЪеди- Ленина о СССР5 (прототип),54) (57) 1. УСТ ОВКИ ТРУБ,со ложенными в его возможностью отн наружным поршне со штоком, а такж и установленный)евай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ордена Ленина и оКрасного Знамени производнение Невский завод им(56) 1. Авторское свидетел204304, кл. В 21 с 1 39(06,ОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРЕС- держащее корпус с Распополости один в другом г осительного перемещения м и внутреннич пор 1 цнем е рабочий силовой орган по оси запрессовки подЯО 1022799 пружиненныи золотник, соединенныи с источником давления каналами, отличающееся тем, что, с целью обеспечения гидравлической запрессовки труб в трубные доски и повышения качества сборки, рабочий силовой орган выполнен в виде закрепленной на корпусе насадки с осевым по оси запрессовки и радиальными каналами, сообщающимися между собой и с источником давления, при этом шток внутреннего поршня расположен в осевом канале насадки,2. Устройство по и. 1, огличающеес тем, что золотник установлен в золотнпковой полости, выполненной в наружном поршне, а золотниковая полость соединена одними каналами с надпоршневой и подпоршнсвой полостями внутреннего поршня, а другими с подпоршневой полостью наружного порш1022799 50 1Изобретение относится к механосборочному производству, в частности .к оборудованию для запрессовки труб в трубные доски теплробменных аппаратов.Известно устройство для запрессовки труб, содержащее корпус с расположенными в его полости один в другом с возможностью относительного перемещения наружным и внутренним поршнем со штоком, а также рабочий силовой орган и установленный по оси запрессовки внутри наружного поршня золотниковый узел с подпружиненным золотником и каналами 1.Однако известное устройство не обеспечивает гидравлической запрессовки труб в трубные доски,Целью изобретения является обеспечение гидравлической запрессовки труб в трубные доски и повышение качества сборки.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для запрессовки труб, содержащем корпус с расположенными в его полости один в другом с возможностью относительного перемещения наружным поршнем и внутренним поршнем со штоком, а также рабочий силовой орган и установленный по оси запрессовки подпружиненный золотник, соединенный каналами с источником давления, рабочий силовой орган выполнен в виде закрепленной на корпусе насадки с осевым по оси запрессовки и радиальными каналами, сообщающимися между собой и с источником давления, при этом шток внутреннего поршня расположен в осевом канале насадки для создания высокого давления.В наружном поршне выполнена золотниковая полость, в которой установлен золотник, соединенная одними каналами с надпоршневой и подпоршневой полостями внут.реннего поршня, а другими - с подпоршневой полостью наружного поршня.На фиг, 1 показано предлагаемое устройство при взаимном положении его элементов до начала запрессовки трубы, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, при взаимном положении его элементов в момент запрессовки труб.Устройство содержит корпус .1, штоковую полость - полость высокого давления 2 и полость наружного поршня - полость низкого давления 3, наружный полый поршень 4 и расположенный в нем с возможностью относительного перемещения внутренний поршень 5 со штоком 6 и хвостовиком 7, а также рабочий сливной орган в виде насадки 8 с уплотнительными кольцами 9, устанавливаемой в запрессовываемую трубу 10. Внутри наружного полого поршня 4, по оси запрессовки размещен золотник 11, подпружиненный пружиной 12, установленный в золотниковой полости 13. Хвостовик 7 внутреннего поршня 5 выполнен с радиальными каналами 14 и 15 сообщающимся между собой глухим осевым каналом 16, Хвостовик 7 в зоне расположения каналов 14 и 15 охватывается золотником 11, выполненным в виде кольца, длина которого равна расстоянию между осями радиальных каналов 14 и 15. Золотниковая полость 13 через выполненные в наружном поршне 4 каналы 17 и 18 сообщается с надпоршневой 19 и подпоршневой 20 полостями, а через канал 21 - с полостью низкого давления 3.На наружной поверхности золотника 11 выполнена кольцевая проточка 22, которая 10 соединяется через каналы 23 и 24 с зонами25 и 26, расположенными по обоим торцам золотника. В насадке 8 радиальное отверстие 27, через которое из емкости 28 по трубопроводу 28 в осевой канал, служащий полостью высокого давления 2, подается 15 рабочая среда, например вода. Отверстие 27расположено так, что в момент запрессовки трубы 10 оно перекрывается штоком 6. Рабочая среда может поступать из емкости 28 в полость высокого давления 2 самотеком либо под небольшим давлением для ускоренного наполнения полости высокого давления. В производственных условиях воду целесообразно подводить к полости через шланг от водопроводной сети, не используя в этом случае специальную емкость 28.д 5 К полости низкого давления 3 рабочаясреда, в качестве которой может применяться как жидкость, так и сжатый воздух (газ), подводится от системы 30, роль которой в производственных условиях может также выполнять магистраль сжатого воздуха 30 в производственных цехах.Подача сжатого воздуха (или жидкости)из системы 30 и сброс его из полости низкого давления 3 осуществляется через трубопроводы 31 и 32, переключаемые любым известным методом последовательно, напри мер, электропневмоклапаном (не показаны)с переключателем, При исходном положении штока б подача сжатого воздуха осуществляется через трубопровод 32, а сброс через трубопровод 31; при положении штока 6 в момент запрессовки воздух подается через трубопровод 31, а сброс - через трубопровод 32. При подаче сжатого воздуха в трубопровод 32 воздух через продольный паз 33, отверстие 34 попадает в зону 35 полости низкого давления 3, отжимая внут ренний поршень 5 вместе с наружным поршнем 4 в исходное положение. При подаче воздуха в трубопровод 31 воздух попадает в зону 36 полости низкого давления 3, а из нее через канал 21 - в золотниковую полость 13 и далее через каналы 17 и 18 -в надпоршневую 19 и подпоршневую 20 полости, а через каналы 14 и 15 - в осевойканал 16 на сброс. Устройство для запрессовки труб работает следующим образом,Для запрессовки трубы 10, например, в трубную доску 37 (нлн фланец) в исходном для работы положении насадка .8 с уплотнительными кольцами 9 устанавлива3ется внутри трубы 10 до упора в корпус полости высокого давления 2. До момента установки насадки 8 в трубу 10 шток 6, выполняющий роль поршня полости высокого давления 2 удерживается в крайнем левом положении, при котором исключается протечка воды из емкости 28 наружу, т. е. шток 6 в этот момент выполняет функцию вентиля; для этого сжатый воздух из системы 30 подается через трубопровод 31 при малом давлении (1=2 кгс/см 2) так, чтобы исключить интенсивную работу поршня 5 и штока 6 в вибрационном (импульсном) режиме.После установки насадки 8 в трубе 10 сжатый воздух из системы 30 подается через трубопровод 32, паз 33 и отверстие 34 в зону 35 полости низкого давления 3, и отводит шток 6 в исходное для работы положение. При этом шток 6 открывает отверстие 27 и вода из емкости 28 через трубопровод (шланг) 29 заполняет полость высокого давления 2 и кольцевую. полость, образующуюся между насадкой 8, трубой 10 и уплотнительными кольцами 9 насадки 8. После этого воздух из системы 30 направляется через трубопровод 31 в зону 36 полости низкого давления 3. В этом случае наружный поршень 4 под действием сжатого воздуха начинает перемещаться в сторону насадки 8, увлекая за собой внутренний поршень 5 со штоком 6. Как только шток 6 перекроет отверстие 27. в корпусе полости высокого давления 2, давление сжатого воздуха в зоне 36 возрастет (поскольку свободное движение наружного поршня 4 с внутренним поршнем 5 и штоком 6 прекратится) и, пройдя через канал 21 в золотниковую -полость 13, в ее зону 25, преодолевает усилие пружины 12, приводя в действие золотник 11 и поступая далее в надпоршневую полость 19, Внутренний поршень 5 под действием сжатого воздуха начинает совершать обратный ход, (от насадки 8), вытесняя при этом воздух из подпоршневой полости 20 по каналу 18 в зону 26 и далее через радиальные каналы 15, осевой канал 16 в хвостовике 7 в атмосферу. Из золотниковой полости 13 сжатый воздух через каналы 23 и 24 в золотнике 11 поступает в зоны 25 и 26 и далее через каналы 14 и,15 в хвостовике 7 выходит в атмосферу по каналу 16. При движении внутреннего поршня 5 в сторону насадки 8 радиальные каналы 15 в хвостовике 7 перекрываются кромкой золотника 11, при этом давление в- зоне 25 превышает давление в зоне 26 и золотник 11 начинает перемещаться в сторону от насадки 8 (вправо) совместно с хвостовиком 7, поршнем 5 и штоком 6. Поршень 5 прекращает движение в момент, когда бурты золотника 11 перекрывают каналы 17 и 18, а золотник под действием перепада давлений в зонах 25 и 26 продвигается вправо ,(ог насадки) иТаким образом, одновременно с посту пательным перемещением поршня 5 в насадке 8 осуществляется и высокочастотное (до 75 - 10 Гц) колебательное движение в момент запрессовки трубы 10 в трубную доску 37 жидкостью. Амплитуду колебаний можно регулировать, как и частоту, за счет З 5 изменения расхода и давления сжатого воздуха, а также за счет конструктивного исполнения золотника 11, отверстий 14 и 15, массы поршня 5, при этом амплитуда может меняться в диапазоне от сотых долейдо 40 1,5 мм.В результате поступательного и импульсного воздействия поршня 5 со штоком б на замкнутый объем жидкости в полости высокого давления 2 и в кольцевой полости между насадкой 8 и трубой 10 труба раздается и в конечном счете запрессовывается в отверстие трубной доски 37.После запрессовки трубы 10 шток 6 поршня 5 отводится в исходное для работы положение либо после перестановки насадки 8 в другую трубу, либо в промежуточное по ложение до открытия отверстия 27 штоком 6с тем, чтобы отсосать воду из кольцевой полости и тем самым предупредить ее растекание по трубной решетке теплообменника и, следовательно, по зазорам между отверстиями в этой решетке и трубами во время перестановок насадки из одной трубы в другую, В последнем случае шток 6 после перестановки насадки 8 в новую трубу по 5 10 15 20 25 4соединяет канал 18 с полостью 13, а канал 17 с зоной 25, открывая наполовину радиальные отверстия 14 и 15.Под действием сжатого воздуха, поступающего по каналу 18 в полость 20, поршень 5 начинает совершать ход в сторону насадки 8 (влево), вытесняя воздух из полости 19 по каналу 17 в зону 25 и далее через радиальные отверстия 15, осевой канал 16 в атмосферу. При движении поршня 5 влево радиальные отверстия 15 в штоке 5 перекрываются кромкой золотника 11. При этом давление в зоне 26 превышает давление в зоне 25 и золотник 11 начинает перемещаться влево совместно с хвостови- ком 7, поршнем 5 и штоком 6. Поршень 5 прекращает движение в момент, когда бурты на наружном диаметре золотника 11 перекроют каналы 17 и 18, а сам золотник 11 под действием перепада давления в зонах 25 и 26 перемещается влево, открывая отверстия 15 и 6 с обеих торцов золотника 11 и соединяя при этом канал 17 с золотниковой полостью 13; а канал 18. - с зоной 26, В этот момент поршень 5 со штоком б начинает совершать обратный ход.Частоту колебательных движений поршня 5 при перемещении его в сторону насадки 8 можно регулировать путем изменения расхода и давления сжатого воздуха, подаваемого из системы 30,1022799 мешают из промежуточного положения в исходное для работы положение.Импульсная гидравлическая запрессовка труб в трубных досках теплообменных аппаратов обеспечивает высококачественное уплотнение труб с производительностью в 1,5 - 2 раза выше, чем известными устройст. Киселес Составитель АТехред И. ВереТираж 106дарственного комизобретенийи оЖ - 35, Раушскат, г. Ужгород,Корректор А. Дзятко1 одписное СР тета С ткрытий я наб., ул. Про д. 4/5 ктная Редактор А. Гулько Заказ 4116/7 ВНИИПИ Гос по делам13035, Москва,филиал ППП кПатвами, исключает необходимость в отжиге труб со сварными швами, позволяет уплотнять трубы на высокие давления (выше 10 кгс/см 2) устройствами, имеюшими небольшие габариты и значительно более простыми в конструктивном и эксплуатационном отношениях.