Устройство для термообработки труб

(50 С 2 1 0 1 / 4 0С 2 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ленные между кронштейнами, к ные зажимы, смонтированные н штейнах, о т л и ч а ю щ е е тем, что, с целью повышения ва термообработки труб эа сч номерности их охлаждения, он жено оправками, установленны приводных кронштейнах соосно тактным зажимам, причем одна выполнена в виде втулки с за ными на ней штуцерами для по охлаждающей среды, а другая втулки с закрепленным на ней телем для отвода охлаждающей2. Устройство по п.1, о т ю щ е е с я тем, что втулка подачи охлаждающей сре ходное сечение меньше, для отвода охлаждающей юк,И.Тарару стит дачив видеглушисреды.л и ч а ды имеет чем втул среды.(53) 621.783(088.8) (56) 1. Авторское свидете Р 396377, кл. С 21 0 1/402. Авторское свидетель Р 954443, кл. С 21 П 1/40 (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛ РАБОТКИ ТРУБ, содержащее стойки, на которых закреп несущая приводные кронште ненные с возможностью пер вдоль оси балки, пружины,ьство ССС1973.тво СССР1978.ТЕРМООБтанину,ена-балканы, выполмещенияустановонтакта кронс я качестет раво снабми на кониз них крепленУстройство работает следующимобразом. Изобретение относится к термической обработке изделий преимущест.венно при электроконтактном нагревес последующим охлаждением жидкостью,например тонкостенных,цлинномерныхтруб Ь =0,1-0,3 мм и С =500-2500 ммиз сплавов 36 ЙХТЮ, 12 Х 18 Н 10 Т, Л 80,БрБ., и др,Известна электроконтактная уста"новка, содержащая станину, контактные зажимы, подвижной вал, механизмнатяжения, емкость для охлаждения,токоподводящие шины 11 .Недостатком данной установки является невозможность обработки длинномерных тонкостенных труб, так как .15сложно обеспечить равномерный нагрев и охлаждение.Известно устройство для термообработки труб, содержащее станину,стойки, на которых закреплена балка, 20несущая приводные кронштейны, выполненные с воэможностью перемещения вдоль оси балки, пружины, установленные между кронштейнами, контактные зажимы, смонтированные на 25кронштейнах 2 .Недостатком известного устройстваявляется коробление изделий при погружении в охлаждающую среду.Цель изобретения - повышение качества термообработки труб за счетравномерности их охлаждения.Поставленная цель достигается тем,что устройство для термообработкитруб, содержащее станину, стойки,на которых закреплена балка, несущая приводные кронштейны, выполненные с возможностью перемещениявдоль оси балки, пружины, установленные между кронштейнами, контактные зажимы, смонтированные на кронштейнах, снабжено оправками, установленными на приводных кронштейнахсоосно контактным зажимам, причемодна из них выполнена в виде втулкис закрепленными на ней штуцерами 1. 45для подачи охлаждающей среды, а другая - в виде втулки с закрепленнымна ней глушителем для отвода охлаждающей среды.При этом втулка для подачи охлаждающей среды имеет проходное сечениеменьше, чем втулка для отвода охлаждающей среды.На фиг.1 показано устройство днятермообработки, общий вид; на55Фиг.2 - разрез А-А на Фиг.1 наФиг.З - устройство, поперечный разрез; на Фиг.4 - разрез Б-Б на фиг,З.Устройство состоит из балки 1,закрепленной на опорах 2, установлен 60ных на станине 3, Поворот банки 1производится для захвата обрабатываемой трубы 4 и ее сброса с помощьюпривода цепной передачей 5. На балке установлены кронштейны б с кон тактными зажимами 7 и приводом от пневмоцилиндра 8. Кронштейны б установлены на подшипниках с возможностью синхронного перемещения вдоль оси.балки 1 с помощью пневмоцилиндров 9 и возвратных пружин 10, которые выполняют различные функции - компенсируют изменение длины трубы 4 при нагреве и охлаждении, поддерживают ее в натянутом состоянии и заменяют механизм выгрузки, так как раздвигают кронштейн б при сбросе трубы 4, На балке 1 установлены опоры 11 с пневмоцилиндрами 9 и упоры 12 для пружин 10, которые могут переставляться вдоль оси балки б для термообработки труб 4 разной длины. На балке 1 закреплен наборный регулируемый балансир 13, который разгружает балку 1 от скручивающих ее нагрузок, возникающих от весовых моментов кронштейнов б при ее поворотах.Контактные зажимы 7 зажимают тонкостенную трубу 4 на оправках 14 и 15, которые вводятся внутрь, с торцов. Оправка 14 выполнена в виде втулки с закрепленными на ней штуцерами 1 б и 17, соединенными с источником охлаждающей жидкости и сжатого воздуха Оправка 15 выполнена в виде втулки с закрепленным на ней глушителем 18, выполненным в виде стаканов 19 и 20 с отверстиями, установленных один в другом. Втулка для подачи охлаждающей среды имеет проходное сечение меньше, чем втулка дня отвода охлаждающей среды. Для сбора охлаждающей среды установлена ванна 21. На боковой стенке станины 3 закреплен загрузочный стеллаж 22, взаимодействующий с рычагом 23, имеющим привод 24. Для удержания трубы 4 установлены подпружиненные упоры 25, закрепленные на осях 26 . Для приема обработанных изделий установлен разгрузочный стеллаж 27. Трубы 4 укладываются на разгрузочный стеллаж 29. Поворотом рычага 23 вниз пневмоцилиндром 24 одна труба 4 отсекается и скатывается в гнезда рычагов 23. Обратным поворотом рычага 23 труба 4 устанавливается соосно полым оправкам, затем пневмоцилиндром 9 кронштейны б сдвигают и оправки 14 и 15 входят в торцовые полости тонкостенной трубы 4. Пневмоцилиндрами 8 контактные зажимы 7 зажимают трубу 4 на оправках 14 и 15, и штоки пневмоцилиндров 9 возвращают обратно. Труба подготовлена к нагреву, т.е. закреплена и установлена под натяжение с помощью кон-, тактных зажимов 7 и пружин 10,Включают нагрев, а затем охлаждение. Водо-воздушная мелкодисперсная смесь-аэрозоль, образуемая в оправке 14, которая представляет собой эжектор, так как соосно полостиоправки 14 введен штуцер 16, дляравномерного распределения аэрозоляпо внутренней поверхности полоститонкостенной длинномерной трубы 4.Соотношение между жидкостью и сжатым воздухом по расходу, например,1:10 - 1;100 определяется экспериментально в зависимости от диаметра,толщины и материала тонкостеннойтрубы,Труба 4 плотно эажимается на оправках 14 и 15 рабочими поверхностями контактных зажимов 7, тем самым обеспечивается герметичность.Оправка 14 в своей полости имеетрезьбу для закручивания потока аэрозоля, для лучшей равномерности и интенсификации процесса охлаждениятрубы 4, так как улучшается перемешивание смеси и ее контакт с внутренней нагретой поверхностью. Интенсивный отбор тепла в основном происходит за счет испарения мелкихкапель жидкости при соприкосновении с горячей поверхностью трубы 4.Нагрев сжатого воздуха и парообразование вызывают повышение давления в полости трубы 4, что способствует сохранению ее геометрическойформы при равномерном нагружении изнутри радиальными и осевыми нагрузками, Пар в смеси со сжатым воздухом выходит через оправку 15, втулка которой имеет большее проходноесечение, чем оправка 14, и попадаетв глушитель 18, где теряет скорость,проходя через отверстия стаканов19 и 20, при этом пар конденсируется, соприкасаясь с холодными стенками стаканов 19 й 20, и жидкостьсливается из отверстий в ванну 21.Полость с большим сечением в оправке 15, чем в оправке 14, обусловлена сравнительно меньшим давлениемсмеси, чем давление поступающего воправку 14 сжатого воздуха для создания оптимальной скорости истечения смеси по трубе с заданным давлением.Для создания оптимальных условий,исключающих деформацию тонкостенной длинномерной трубы 4, охлаждение внутренних стенок производитсяв два этапа.На первом этапе (2-10 с) производят охлаждение аэрозольну до температур, например, 200-300 С, приэтом процесс бхлаждения сопровожда 15 ется полнйм испарением капель жидкости смеси и повышенным давлениемв полости, так что не происходитскапливания жидкости в нижней частиполости, а следовательно, местных70 переохлаждений ее нижней стенки ивызываемых этим деформаций, На втором этапе (10-20 с) труба 4 доохлаждается сжатым воздухом, при этом онаполностью очищается от паров жидкос 25 ти и охлаждается до 50-100 С, Важно, чтобы полости оправок 14 и 15былистрого соосны друг другу, таккак искажение конуса струи смесиаэрозоля, выходящей из конца оправки14 в полость трубы 4, влияет на равномерность охлаждения ее внутреннихстенок, а следовательно, может привести к деформации, На этом процессохлаждения тонкостенной длинномерной трубы 4 заканчивается, балка поворачивается с кронштейнами на 120труба 4 вводится в клиновые подпружиненные упоры 25 и удерживается имидо вывода полых оправок, после чеготруба 4 сбрасывается ими на стел 4 О лаж 27,. Предлагаемое устройство обеспечи.вает термообработку тонкостенныхдлинномерных труб с соблюдением заданных технических требований, Годо.45 вой экономический эффект от однойустановки составит 138500 р.ул.Проектная, 4 4 Тираж 540 ИИПИ Государственно по делам иэобретени 35, Москва, Ж, Р каз 660/2 ВН го ко йио 1130 аушскееюавшшшш .шшшшв ш эш Ф аа ЕЮЮВВфилиал ППП "Патент", г.ужгоро Подписитета СССРрытийнаб., д.4