Способ изготовления спирально-шовных труб и устройство для его осуществления

(56) Авторское свидетельство СССР М 854491, кл, В 21 С 37/12, 1979.Авторское свидетельство СССР М 994072, кл, В 21 С 37/12, 1981.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРАЛЬНО-ШОВНЫХТРУБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к производству труб со спиральным швом методом высокочастотной сварки, в частности к способу изготовления спирально-шовных труб и устройству для его осуществления. Цель изобретения - улучшение качества и повышение производительности труб. При исИзобретение относится к производству труб и наиболее эффективно может быть использовано при высокочастотной сварке спирально-шовных труб.Целью изобретения являетсние качества и повышение произности труб,В процессе изготовления труб для сохранения условий формовки и сварки при отклонении геометрических размеров и упругих свойств исходной полосы к внутренней поверхности трубы по диаметральной линии проходящей через точку сварки, поет по тов рубы, арном нения , бла- ивлеубной окрацесса проя улучше- водительОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР пользовании в качестве заготовки полосы с нестабильными геометрическими и прочностными параметрами сформованную заготовку 17 в зоне сварки удерживают регулируемыми роликами 5, 6, 12 и 13,. Роликами 5 и 13 задают требуемый Наружный диаметр трубы, а роликами 6 и 12, перемещаемыми приводом 9, распирают трубу по внутреннему диаметру усилием Ррасп.Ррасп. = К Иизг.Ь Ь /1,81 ВР2где К = (1,21,5) - коэффициент пропорциональности, учитывающий колебание параметров исходной полосы. о и 3 г.допустимое напряжение изгиба полосы, кг/мм, Ь - ширина полосы, мм; Ь - толщина2полосы, мм, йр = Вр- Ь/2 - расчетный радиус трубы, мм; йтр - наружный радиус трубы, мм, Стабилизация процессов формовки и сварки за счет оптимизации геометрии заготовки в зоне сварки позволяет повысить качество труб, производимых из полосы с отклонениями геометрических и прочностных свойств, 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил. стоянно создают усилие, распирающе бу, которое обеспечивает устойчивое жение сформованной трубной заго препятствует уменьшению диаметра т появлению превышения кромок в св шве, а также сохраняет степень запал полосой полости формовочной втулки годаря чему стабилизируется сопрот ние полосы процессу формовки тр заготовки и в конечном счете за счет с щения вынужденных остановок про улучшается качество труб и повысится изводительность процесса.Предложенное устройство позволяет осуществить более жесткую связь формовочного устройства как с полосой, так и с готовой трубой при высокочастотной сварке труб и тем самым уменьшить колебания параметров формовки при отклонении геомет рических размеров и упругих свойств полосы, Это возможно благодаря тому, что распорный ролик, кинематически Связанный через упругий элемент с внутренним кромкосжимающим роликом, препятствует уменьшению трубы, а регулируемый опорный ролик, развернутый по углу формовки, воспринимающий распираощее усилие, позволяет регулировать степень заполнения полосой полости формовочной втулки и практически позволяет исключить вредное воздействие на формовку распирающего усилия, Кроме того, предложенная конструкция устройства позволяет разгрузить консоль, на которой смонтированы внутрен ние кромкосжимающий ролик и гратосни" матель,Такое конструктивное выполнение устройства.позволяет улучшить качество труб при изготовлении их из полосы с непостоянными геометрическими размерами и упругими свойствами,На фиг, 1 изображена схема устройства для реализации способа; на фиг, 2 - оазреэ А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.2.Устройство для изготовления спирально-шовных труб содержит задающую машину 1 и формовочную втулку 2, между которыми установлена проводка 32. Для разогрева кромок полосы до температуры сварки используют сварочное устройство ВЧС 4. В зоне сварки располагаот кромкосжимающие ролики 5 и 6. При этом наружный ролик 5 снабжен винтовым механизмом 7 радиального перемещения, а внутренний кромкосжимающий ролик 6 жестко связан с плунжером 8 гидроцилиндра 9, закрепленного на консоли 10, Гидроцилиндр 9 снабжен вторым плунжером 11, на конце которого закреплен распорный ролик 12, Под распорным роликом 12 на формовочной втулке 2 смонтирован опорный ролик 13 с возможностью радиального перемещения клином 14 от винтового механизма 15, Ролики 5, 6, 12 и 13 располага 1 от на диаметральной линии 01-01, проходящей через точку сварки Си разворачивают по углу формовки а,НЗ чертежах показаны также полоса 16,трубная заготовка 17, труба 18 и гратосниматель 19. Способ осуществляют следующим образом, 10 Ррасп., создаваемое гидроцилиндром 9 при поджатии внутреннего кромкосжимающего 20 ролика 6 и распорного оолика 12, Это уси 25 30 35 40 Полосу 16 задающей машиной 1 через проводки 3 подают в формовочную втулку 2, где из нее формуют трубную заготовку 17. Смежные кромки полосы 16 разогревают сварочным устройством 4 и сваривают между собой, удерживая их в требуемом положении кромкосжимающимися роликами 5 и 6,Регулирование положения наружного кромкосжимающего ролика 5 по высоте, в значительной степени задающего диаметр изготавливаемой трубы 18, производят винтовым механизмом 7. В процессе изготовления труб по диаметральной линии 01-01, проходящей через точку сварки С, к трубе 18 и трубной эаготовке 17 прикладывают распирающее усилие лие препятствует уменьшению диаметра изготавливаемой трубы, а наружный кромкосжимающий ролик 5 и опорный роли.; 13 с формовочной втулкой 2 Ограничивают нарастание диаметра трубы,Яо избежание возможного превышения кромок в сварном шве и уменьшения диаметра трубы при изменении параметров исходной полосы ее толщина, упругих свойств и прочих), распирающее усилие Ррасп, создают с учетом жесткости сформированной трубной заготовки, обеспечивая гарантированное поджатие свариваемых кромок к нарукным кромкосжимающим роликам 5 с одной стороны и прижатие распорного ролика 12 со сформованной в трубную заготовку 17 полосой 16 к опорному ролику 13 - с другой стороны.Требуемую величину распирающего усилия Ррасп, определяют по следующей формуле. где К = 1,2 - 1,5) - коэффициент пропорциональности, учитывающий колебания пара-.метров исходной полосы;И изг. - допустимое напряжение изгибаполосы, кг/мм;. Ь - ширина полосы, мм,и - толщина полосы, мм;Йт = Втя - и/2 - расчетный радиус трубы,мм;Ятр - наружный радиус трубы, мм,П р и м е р, При изготовлении спирально-шовных труб диаметром 325 мм иэ полосы шириной 500 мм и толщиной 40 мм и сдопускаемым напряжением трубы о изг. -15 кгlмм15 5004 )Ерасч.1,5 -622 кгПри таком ведении процесса в случаеизменения упругих свойств сформированной в трубную заготовку полосы или приувеличении толщины полосы уменьшениюдиаметра изготавливаемой трубы препятствовало усилие, распирающее трубу по внутреннему диаметру, приложенное подиаметральной линии, проходящей черезточку сварки С, благодаря чему труба удерживалась внутренними кромкосжимающими роликами в верхнем положении и неотходила от рабочей полости формовочнойвтулки, что позволило сохранить степень еезаполнения и стабилизироватьдиаметр трубы и положение кромок в зоне сварки.Использование изобретения позволяетповысить качество труб и повысить производительность процесса при изготовлениитруб из полосы с непостоянными геометрическими и прочностными параметрами засчет стабилизации процессов формовки исварки, Кроме того, при использовании устройства осуществление способа позволяетразгрузить консоль, на которой смонтированы внутренние кромкосжимающий ролики гратосниматель, что очень важно дляуменьшения упругой деформации консоли икачественного удаления внутреннего грата,Это стало возможным благодаря тому, чтоусилие, распирающее трубу, замыкается непосредственно на трубе, опорном и наружном кромкосжимающем роликах,Формула изобретения1. Способ изготовления спирально- "шовных труб, при котором полосу формуют в трубную заготовку, смежные кромки разогревают токами высокой частоты и сваривают между собой, прикладывая усилие, распирающее трубу по внутреннему диаметру, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества труб и повышения производительности процесса, усилие, распира,ощее трубу, прикладывают по диаметральной линии, проходящей через точку сварки.2, Способ по и. ;, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что распирающее трубу усилие задают не менее усилия, необходимого для поддержания требуемого диаметра трубы, а деформацию . внешней стороны трубы ограничивают заданным размером.3, Устройство для изготовления спирально-шовных труб, содержашее задающую машину, формовочную втулку, сварочное усройство, а Гакже развернутые по углу формовки наружные и внутренние кромкосжимающие ролики для сварки разогретых кромок заготовки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества труб и повышения производительности процесса, устройство снабжено упругим элементом и распорным ооликом, установленнь,м диаметрально противоположно внутреннему кромкосжимэ ощему, оси вращения которых соединень; упругим элементом,4. Устройство по и, 3, о т л иа ю щ е ес я тем, что под распорним роликом в формовочнойй втулке установлен регулируемый опорный ролик,5. Устройство по п.3, о тл ича ю щеес я тем, что упругий злемент выполнен в виде плунжерных гидроцилиндров с общей рабочей полостью,Ж15743106 7 ф1975Щцг.ЗСоставитель А.Сушкин актор Н.Горват Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай аз 1742 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101