Роликовое устройство для деформирования внутреннего грата в электросварных трубах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК СЮ.В 21 С 370 У ЬФа ,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(7) Уральский научно-исследовательский инстут трубной промышленности(54) (57) РОЛИКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕГО ГРАТАВ ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБАХ, содержащеетягу и подпружиненные относигельно нее прокатный и опорные ролики, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения качества труб путем уменьшения величины внутреннего грата и исключения смещения свариваемых кромок, оси одного иэ опорных роликови прокатного ролика размещены по одну сто.рону от оси тяги, а ось другого опорногоролика - по другую сторону от этой оси, приэтом рабочая поверхность второго опорногоролика выполнена в средней ее части вогнутой,а но краям - выпуклой, ролики подпружиненыв двух взаимно перпендикулярных направле.ниях и шарнирно связаны с тягой.1118446 1Изобретение относится к производствуэлектросварных труб и может быть исполь.зовано на трубоэлектросварочных станах.Известна роликовая головка для закаткивнутреннего грата, представляющая собоймассивный корпус, в котором жестко закреплены верхний закатываюший ролик и дванижних опорных ролика, Корпус с помощьюштифта соединен с тягой, которая неподвиж.но закреплена на станине рабочей клети фор 10мовочного стана. Закатку грата производятверхним роликом головки, нижние ролики,являясь опорными, катятся по внутреннейповерхности трубы. Перед эксплуатацией ролики головки выставляют по шаблону так, 15чтобы расстояние между нижними опорнымироликами и верхним закатывающим равнялось внутреннему диаметру трубы с йлюсовымдопуском. Закатку грата производят при500 - 600 С 11, 20Недостатком указанного устройства являетсято, что жесткое крепление роликов в корпусе не позволяет регулировать величину давления на грат и расстояние между роликамипо вертикали, что приводит к неравномерной 25закатке грата и большой высоте остатка (бо.лее 0,5 мм); наличие двух опорных роликов,расположенных с противоположной стороныот закатывающего, делает невозможным. приближение закатывающего ролика к месту свар- З 0ки или вызывает необходимость значительногоудаления ферритовой насадки от точки схождения кромок, что приводит к ухудшению качества сварки.Наиболее близким по технической сущностии достигаемому эффекту к предлагаемомуявляется роликовое устройство для деформирования внутреннего грата, содержащее прокатный и опорные ролики, закрепленные наподпружиненных опорных элементах, связанных с тягой 21,В этом устройстве прокатный и опорныйролики установлены в теле оправки с противоположных сторон. Прокатные и опорныеролики расположены на опорных элементах,подпирающих тело оправки с использованием 45пружин, действующих на ролики в радиаль.ном направлении, Опорные элементы удерживаются в теле оправки с помощью винтов,путем вращения которых регулируется расстояние между опорными элементами и продоль. 50ной осью оправки, когда последняя находится в нерабочем состоянии. Снаружи трубы,напротив прокатного и опорного роликовустановлены роликовые опоры. С помощьюпружин в этом устройстве регулируется усилие, действующее на сварной шов. Устройствоможет быль размещено в трубах любогодиаметра. ЪОднако расположение в известном устрой.стве всех опорных роликов на противополож.ной, по отношению к прокатной, стороне приводит к необходимости расположения поменьшей мере одного опорного ролика передрабочим. Это делает невозможным располагать устройства вблизи сварочных валков,приближать ролик к месту сварки и производить деформацию грата в горячем состоя.нии, тем более, что устройство снабжено ещеопорными элементами, расположенными сна.ружи трубы. Деформация же грата в холодномсостоянии препятствует вдавливанию металлаграта в шов и образованию однородного шва,что приводит к образованию закатов, являю.шихся концентраторами напряжений, накпепуметалла шва и, как следствие, к ухудшениюмеханических свойств трубы. Регулированиерасстояния от опорных элементов до продольной оси оправки (трубы) с помощьювинтов возможно только тогда, когда оправканаходится в нерабочем состоянии (до установки в трубу). Кроме того, такая конструк.пня может вызвать местную деформацию нетолько грата, но и стенки трубы,. Цель изобретения - улучшение качестватруб путем уменьшения величины внутреннегограта и исключения смещения свариваемыхкромок.Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем тягу и подпружиненныеотносительно нее прокатный и опорные роли.ки, оси одного из опорных роликов и про.катного ролика размещены по одну сторонуот оси тяги, а ось другого опорного роликапо другую сторону от этой оси, при этомрабочая поверхность второго опорного ролика выполнена в средней ее части вогнутой, апо краям - выпуклой, ролики подпружине.ны в двух взаимно перпендикулярных направлениях и шарнирно связаны с тягой. Расположение одного из опорных роликов со стороны прокатного позволяет максимально приблизить прокатный ролик к месту сварки (к оси сварочных валков), что дает возможность деформировать внутренний грат даже относительно малой величины (0,3 - 0,5 мм) быстро остывающий при достаточновысокой температуре, что позволяет вытеснять горячий металл грата в не окончательно затвердевший горячий металл шва и получать остаток грата незначительной величины (порядка О,1- 0,2 мм) и предупреждать образование закатов и задиров, Прокатный роликрасполо. женный в процессе сварки вблизи места сварки, где металл шва еще не затвердел и кромки трубной заготовки относительно подвижны, подпирает кромки заготовки ивания грата по мере продвижения трубы. Этопредупреждает скопление загрязнений и налипа.ние их на поверхность роликов,Ролики при движении трубы смещаются всторону ее движения в результате действиясил трения между поверхностями роликов итрубы и прижимаются друг к другу за счетдействия упора 8, За счет трения междувнутренней поверхностью трубы и поверхностями роликов последние приводятся во вращение (направление вращения показано на фиг 1).Кроме того, вращение роликов поддерживает.ся еще и за счет трения между роликами, чтообеспечивает устойчивое вращение роликов безпроскальзывания, а это, в свою очередь,предупреждает образование задиров на внут.."рейней поверхности трубы и предохраняетролики от Локальных износов, т, е. увеличивает их долговечность,При увеличении высоты внутреннего грата,что равносильно уменьшению размера трубы .или увеличению предварительного прогиба пружин, давление на металл грата увеличивается,при уменьшении высоты грата происходит обратное явление. Таким образом, в результатеувеличения или уменьшения давления на грат,а соответственно за счет изменения объемавытесняемого в шов металла стабилизируетсявысота внутреннего грата.При изменениях внутреннего диаметра трубывследствие колебаний калибра или толщины стен.ки трубы изменяется давление со стороны трубына ролики 6 и 7, кривизна пружин изменяется,опорные элементы роликов перемещаются по пру.жине вдоль трубы и в радиальном направлении, за счет чего контакт между роликами ненарушается, так как при колебаниях размератрубы происходит самоустановка роликов иработоспособность устройства не нарушается.Расположение опорных элементов непосредственно на пружинах позволяет использовать;,роликовые устройства в трубах малого диаметра, так как при этом не требуется изготовления корпуса, что неизбежно увеличиваетразмеры устройств. В конструкции предлагаемого роликового устройства отсутствуют;фэлементы, расположенные снаружи трубы.Таким о 5 разом, роликовое устройство длядеформирования внутреннего грата в электро,сварных трубах позволяет стабилизироватьи уменьшить высоту остатка внутреннего грата, устранить смещение кромок заготовки,предупредить образование задиров и закатови улучшить качество труб, Кроме того, ржширяются возможности использования ролико.вых устройств в трубах малого диаметра,увеличивается долговечность роликов, упрошается устройство. 3 11 1844тем самым устраняет смещение кромок, Деформация металла грата в горячем состоянии, устранение задиров, закатов и смешениякромок, являющихся концентраторами напряжений, позволяют уменьшить величину внутреннего грата. и повысить механические свойствасварного соединения, что в конечном счетеповышает качество труб.На фиг. 1 представлена схема предлагаемотоустройства; на фиг. 2 - вид по стрелке А 1 Она фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Бна фиг. 1,Роликовое устройство для деформированиявнутреннего грата в электросварных трубахсодержит тягу 1, закрепленные на ней шарнир 15но пружины 2, Тяга 1 установлена внутрисвариваемой трубы 3 и известным способомсвязана со станиной формовочного стана, Напружины свободно, с возможностью перемещения по ним, установлены опорные элементы 4,20.На последних известным способом (подшинники качения или скольжения) закреплены прокатный ролик 5, нижний опорный ролик 6и верхний опорный ролик 7. Смещение роликовв направлении движения трубы ограничено спомощью упора 8.Прокатный ролик 5 и верхний опорный ролик 7 контактируют с нижним опорным, роликом б по криволинейным поверхностям 9(вид по стрелке В), образованным выпуклымиучастками поверхности роликов 5 и 7 и вогнутой поверхностью ролика б, Периферийныеучастки нижнего опорного ролика 6 имеют радиус, равный внутреннему радиусу трубы. Указанная форма поверхности роликов обеспечивает хороший контакт между роликами, кроме 35того, между роликом 6 и поверхностью трубыобразуется канал О (вид по стрелке Л) длявыхода брызг металла и шлака из трубы.Устройство работает следующим образом.Упором 8 устанавливается необходимое 40расстояние между верхней и нижней точкамиустройства (Н) для создания предварительногопрогиба пружин 2, Собранное устройство закрепляется шарнирно на тяге 1 и помещается в трубу 3,При этом за счет предварительного прогиба 45пружины ролики поджимаются к стенкам трубы. После этого в известном порядке включают трубоэлектросварочный стан. Кромки трубной заготовки нагреваются и свариваются свытеснением металла наружу и внутрь трубы. 50Внутренний грат вытесняется роликом 5 об.ратно в сварной шов до требуемой величины,Загрязнения (брызги, металла, окалина ит, п,) смываются со стенок трубы охлаждающей жидкостью, подаваемой известным способом для охлаждения сварочных валков 11, ичерез канал 10 удаляются из зоны деформиро1118446 актор К. Волощук Подписиета СССР Т Г 5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИП по 113035, оставитель К. Бьпсовецехред М,Гергелв,ираж 7.осударственного комитобретений. и откраггийЖ, Раушская набд.