Способ изготовления металлической спиральношовной трубы и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН Ю В 2 ОМИТЕТ СССРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБ И ЗОБРЕТ К ЕН ОПИСАНИ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СПИРАЛЬНОШОВНОЙ ТРУБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ изготовления металлической спиральношовной трубы, прикотором подводят ленту под углом коси готовой трубы, наматывают ее по спирали, деформируя наружную кромку перпендикулярно плоскости лентыперед точкой соединения и сваркикромок, которую располагают на верх"ней образующей трубы, совпадающейс образующей формуемого витка, о тл и ч а ю щ и й с ятем, что, сцелью повышения качества труб засчет увеличения. усилия прижатиякромок друг к другу в точке их соединения, деформацию наружной кром"ки осуществляют по эллиптическомувыпуклому профилю, внутреннюю кромку в области, противолежащей областидеформирования наружной кромки,деформируют по вогнутому профилю,а за верхней образующей формуемомувитку придают форму вписывающегосяв контур трубы усеченного конуса.109582. Способ поп, 1, отл ич аю щ и й с я тем, что эа нижней образующей формуемому витку придают форму цилиндра.3, Устройство для изготовления металлической спиральношовной трубы, включающее средство для подачи ленты, средство для формовки ленты в трубу по спирали, средство для сварки кромок в точке их соединения, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что средство для формовки ленты снабжено щел евой пр оводкой для образ ова ния эллиптического выпуклого профиля 74наружной кромки и противолежащей ейщелевой проводкой для образованиявогнутого профиля внутренней кромки,4. Устройство по п, 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, каждаяиэ проводок выполнена в виде двухколодок со щелью между ними для прохождения формуемой ленты,5. Устройство по пп. 3 и 4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оноснабжено роликом для направлениявнутренней кромки, установленныммежду соответствующей проводкойи средством для сварки кромок.Изобретение относится к трубномупроизводству и может быть использовано при изготовлении спиральношовных металлических труб из непрерывной ленты.Известен способ изготовления металлической спиральношовной трубы,при котором подводят ленту под углом к оси готовой трубы, наматываютее на спирали, деформируя наружнуюкромку перпендикулярно плоскостиленты перед точкой соединения и сварки кромок, которую располагают наверхней образующей трубы, совпадающей с образующей формуемого вит ка Я.Известно устройство для осуществления этого способа, включающеесредство для подачи ленты, средстводля формовки ленты в трубу по спирали, средство цля сварки кромокв точке их соединения 111,10 Недостатком известного способа является то, что при различных де- д фектах исходной ленты не может быть обеспечена достаточная величина усилия прижатия кромок друг к другуЦель изобретения - повышение качества труб за счет увеличения30 усилия прижатия кромок друг к другу в точке их соединения.С этой целью в способе изготовления металлической спиральношовной трубы, при котором подводят ленту под углом к оси готовой трубы, наматывают ее по спирали, деформируя наружную кромку перпендчкулярно плос - кости ленты перед точкой соединения и сварки кромок, которую располагают над верхней образующей трубы, совпадающей с образующей формуемого витка, деформацию наружной кромки осуществляют по эллиптическому выпуклому профилю, внутреннюю кромку в области, противолежащей деформированной наружной кромки, деформируют по вогнутому Профилю, за верхней образующей формуемому витку придают форму вписывающегося в контур трубы усеченного конуса.За нижней образующей формуемомувитку придают форму цилиндра.В устройстве для изготовления металлической спиральношовной трубы, включающем средства для подачи ленты, средство для формовки ленты в трубу по спирали, средство для сварки кромок в точке их соединения, средство для формовки ленты снабжено целевой проводкой для образования эллиптического выпуклого профиля наружной кромки и противолежащей ей щелевой проводкой для образования вогнутого профиля внутренней кромки, причем каждая из проводок выполнена в виде двух колодок со щелью между ними для прохождения формуемой ленты.Устройство снабжено роликом для направления внутренней кромки, уста3 1 О 958 новленным между соответствующей проводкой и средством для сварки кромок.На фиг. 1 показана схема формовки трубы; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг а 1 у на фиг е 3 устроиство для осуществления способа в плане; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3.Согласно способу изготавливается труба 1 с осью Х-Х путем навивки ленты 2 по спирали. Ширина ленты 2, 10 определяющая шаг навивки, колеблется в некотором пределе. Кроме того, лента может иметь волнистость и некоторый продольный изгиб. Цифрой 3 обозначена внешняя кромка, т.е. 15 кромка наиболее удаленная от сформованной трубы 1, а цифрой 4 внутренняя кромка.Лента 2 подается горизонтально и под углом к оси Х-Х трубы 1. Перед точкой 5 соединения и сварки кромок наружную кромку 3 деформируют перпендикулярно плоскости ленты 2 по эллиптическому выпуклому профилю 6.Усилие, вызывающее эту деформацию, изгибает ленту по всей ширине. Внутренняя кромка 4 также стремится подняться вверх. Однако эту кромку в области противолежащей выпуклому30 профилю 6 сначала удерживают прямолинейной, а затем у самой точки 5 деформируют по вогнутому профилю 7.Деформирующее усилие, приложенное к кромке 3, стремится развер- З 5 нуть полосу в угловом направлении, показанном стрелкой Г 1, а усилие, приложенное к кромке 4, стремится развернуть полосу в противоположном направлении по стрелке Г 2 . Если угол 40 ОЬ - теоретический угол йодачи полосы, углы между кромками и осью Х-Х стремятся принять величину 3 ( М, под действием первого деформирующего усилия, но принимают величину45 под суммарным действием обоих усилий. В зависимости от величины усилия, действующего на кромку 4, получают у6 . Таким образом, лента 2 подается под углом, чтобы образовать спираль с углом формовкиЕсли рассматривать образующую б формуемого витка, образованного лентой 2, то она вначале располагается вне цилиндра, образующего трубу 55 1. В точке 5 существует одна. образующая АВ, параллельная оси Х-Х и совпадающая с образующей трубы. 74 4Начиная с точки А, образующая С располагается внутри этого цилиндра, т.е. образует поверхность в форме усеченного конуса вплоть до точки С, начиная с которой все образующие параллельны оси Х-Х и совпадают с образующими трубы. Между точками А и С угол между образующими и осью сначала возрастает, примерно до половины. высоты трубы, а потом уменьшается до нулевой величины.Путем подбора параметров деформации кромок точку 5 соединения и сварки кромок располагают вблизи верхней образующей трубы и получают в этой точке плотный контакт кромок 3 и 4. В точке 5 осуществляется сварка током высокой частоты путем расплавления им кромок и сжатия их.Устройство для осуществления способа включает в себя средство 8 подачи ленты 2, включающее в себя два тянущих ролика 9 и 10, средство 11 изгиба ленты, смонтированное на направляющем столе 12, установленном на основании 13Средство 12 изгиба содержит две щелевые проводки. Одна из проводок состоит из верхней 14 и нижней 15 колодок и образует выпуклый эллиптический профиль 5 наружной кромки. Вторая щелевая проводка состоит из верхней колодки 16 и нижней 17 и образует вогнутый профиль внутренней кромки. Шели между колодками проводок равны толщине формуе" мой ленты.Ширина колодок определяется в зависимости от усилия, прилагаемого к ленте. Они изготавливаются из материала высокой твердости, способствующего скольжению ленты без заеданий и позволяющего смазку, например, смесью воды и масла. Это может быть пластмасса, закаленный чугун или бронза.За щелевыми проводками, состоящимй из пар колодок 14-15 и 16-17 расположены также входящие в средство 11 для изгиба колодки (не показаны), служащие для изгиба полосы путем придания ей сначала формы усе" ченного конуса, а затем цилиндра.Устройство включает в себя также ролик 18 для направления внутренней кромки 4, установленный между щелевой проводкой (колодки 16-17) и средством 19 для сварки.30 Имеются также четыре удерживающих ролика 20, два из которых расположены снаружи трубы вблизи от ее верхней образующей, а два других опозитно первым внутри трубы, Внешчие ро лйкй смонтированы с воэможностью регулирования их положения в зависимости от толщины ленты. Каждый из роликов упирается в одну иэ кромок 34, Величина угла, образованного осями ро- )О ликов и поверхностью ленты, выбирается таким образом, чтобы избежать износа роликов в результате трения. Гсяики 20 расположены эа средством для сварки на возможно близком от 15 него расстояния.Средство 19 для сварки содержит два электрода 21, смонтированные на кронштейне 22, Непосредственно за роликами 20 предусмотрены ролики 20 (не показаны), удаляющие излишки мета.пла сварного шва.В процессе работы тянущие ролики 9 и 10 подают ленту 2 в щелевые проводки, образованные колодками 25 14-15 и 1 б, а затем в установленные эа ними колодки, в результате чего лента формуется описанным способом. Продвижение листа направляется сбоку при помощи ролика 18 с тем, чтобы лента заняла точное положение и правильно подошла к электродам средства для сварки и роликам зачистки сварного шва.В результате деформации кромок 3 и 4 они входят в контакт между собой в точке 5 в непосредственной близости от верхней образующей трубы 1. Ток высокой частоты, передаваемый электродами 21, вызывает расплавление кромок и, благодаряусилию, прижимающему кромки другк другу, образование сварного соединения в точке 5. Положение точки 5остается всегда неизменным благодаря действию направляющих роликов20, которые препятствуют любому относительному смещению кромок внезависимости от изменения размерови дефекта ленты,П р и м е р ы. При изготовлениитрубы диаметром 1 б 8 мм с толщинойстенки 3 мм эллиптический профильнаружной кромки достигает величины82 мм выше плоскости трубы, в товремя как вогнутый профиль внутренней кромки на 10 мл ниже упомянутойплоскости, угол между образующимиЯ) части в виде усеченного конусаи осью (Х-Х) трубы достигает величины 1 20.о, нПри изготовлении трубы диаметром40 б мм с толщиной стенки 3,5 ммэллиптическая деформация наружнойкромки составляет 170 мм, а деформация внутренней кромки (вогнутыйпрофиль) - 10 мм; угол между образующими ) части в виде усеченного конуса и осью (Х-Х) трубы достигает 1 ЭО",В результате прилагаемых к ленте усилий деформации, описанных выше, устраняются напряжения, которые могут возникнуть в ленте во время и после сварки иэ-эа волнистости, продольного изгиба или закручивания ленты, Таким образом получают трубу, диаметр и качество которой одинаково по всей ее длине.1095874 фее 3 ид Составитель Э.ВетровТехред А.Бабииец . Редактор А.Долини Корректор, О. Ти 6 Тираж 796 ПодписиНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ Заказ 3644/ филийл ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4