Устройство для дорнования отверстия трубы

-мддйй а Л . ."г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИА В ТОР ОНОМУ О МТВВТВОВАТВ У й техно ого про углемашанова о СССР 1989. НИЯ ОТВЕРММ металло" й формы с резанием,линеинои или пряодновременной обпластическим дефрованием. линеи ботко дорнируютрубных зажной кривормированием и пол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Проектно-конструктоослогический институт Всесоюмышленного объединения Сою(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОРНОВСТИЯ ТРУБЫ(57) Изобретение относится к машино строению, в частности к комбинирова ной обработке кривол;чейных отверст протягиванием и дорнованием. Цельизобретения - повышение надежностиустройства за счет упрощения приводаперемецения. Цель достигается тем,что устройство, содержацее пресс сзакрепленным на нем комбинированнымдорнируюцим инструментом в виде пру"жинной полой державки, стружколомающего, режущего и деформирующего элементов, установленного внутри державки гибкого вала с закрепленным на конце полировальным кругом, а также привод перемещения инстручента с двумя Изобретение относитсяобработке комбинированнымщим инструментом деталейотовок с отверстиями сло 2поддерживающими роликами и приспособление для закрепления трубы снабжено подшипником качения, установленным в торце пружинной державки с возможностью контакта с гибким валом, и стопорным кольцом, закрепленным на валу с возможностью взаимодействия с подшипником, Привод перемещения выполнен в виде упругой конической раэрезкой втулки с лепестками и плечами для захвата инструмента, внутри которой размещен гидроцилиндр со штоком и конической направляющей с пазами в виде ласточкина хвоста. Высокоскоростная поверхность лепестков разрезной втулки выполнена с конфигурацией, состветствуюцей паэам конической направляющей, расположенной с воэможностью контакта с лепестками, при этом в госледних выполнены окна для размещения роликов. Электродвигатель и ролики равномерно размещены на на" рукной поверхности лепестков втулки. При обработке лепестки разрезной втулки .одновременно выполняют, функ" ции захвата державки с помощью встроенного гидропривода и гарантированного поджима поддерживающих роликов к гибкому валу. От электродвигателя осуществляется привод вращения гибкого вала с полировальным кругом., 4 ил.15 Недостатком этого устройства является невысокая надсжность и фактическое отсутствие известных в техникеприводных устронств пригодных дляобеспечения носнальной высокопроизводительной и наде нс работь комби"нированного ддр ирующего инструментаи, в частности, для высокоскоростногопривода вращения гнбкога вала с полировальным кругом,Цель изсбретеил - леышение надежности уст.; стра эа сет упрощения привода л -. - учл Известно устройство для калибровки и правки трубопроводов, состоящееиз деформирующего элемента, троса,приводного механизма гибкой оболоч 5ки и пружины.Недостаток устройства - невозможность одновременной обработки резанием, пластическим деформированием иполированием деталей со сквознымиотверстиями вследствие отсутствияспециального привода, осуществляющего одновременно поступательное и вращательное движения.Известно устройство для рорно-вания отверстия трубной заготовки,состоящее иэ приспособления для установки и закрепления заготовки, дорнирующего инструмента и привода егопоступательного перемещения. Недоста".ток устройства тот же, что и у предыдущего.Известное устройство для раздачитруб, содержащее прессовое оборудование с механизмом перемещения дорнирующего инструмента и приспособлениедля крепления деталей (труб) имеетте же недостатки, что и предыдущие.Известно также устройство для дорнования отверстий труб, содержащеепресс с механизмом привода, базирующим элементом и узлом управЛения, вкотором державка дорна выполнена ввиде пружинящей трубки с пластиковымзащитным рукавом. Недостаток устрой 35ства тот же, что и у предыдущих.Известен комбинированный дорнирующий инструмент, содержащий гибкуюдержавку с закрепленными нэ ней сФерическим деформирующим элементомструж.коломающим элементом чашеобразчымрезцомполировальньм круго;л гибкимзащитным рукавом, пружину сжатия, атакже приводное устройство с роликами для его перемещения,. 45 Поставленная цель достигается за счет того, что устройство для дорнования отверстия трубы, содержащее пресс с закрепленным на нем комбинированным дорнирующим инструментом в виде пружинной полой державки, стружколомающего, режущего и деформирующего элементов, установленного внутри державки гибкого вала с закрепленным на конце полировальным кругом, а также привод перемещения инструмента с двумя поддерживающими роликами и приспособление для закрепления трубы дополнительно снабжено подшипником качения, установленным в торце пружинной державки с возможностью контакта с гибким валом, и стопорным кольцом, закрепленным на упомянутом валу с возможностью взаимодействия с подшипником. Привод перемещения инструмента выполнен в виде упругой конической разрезной втулки с лепестками и плечами для захвата инструмента, внутри которой размещен гидроцилиндр со штоком и конической направляющей с пазами в виде ласточкина хвоста, и высокоскоростного электродвигателя с обрезиненным роликом, причем внутренняя поверхность лепестков разрезной втулки выполнена с конфигурацией, соответствующей. пазам конической направляющей, расположенной с возможностью контакта с упомянутыми лепестками, при этом в последних выполнены окна для размещения роликов, а электродвигатель и ролики равномерно размещены на наружной поверхности лепестков втулки.На фиг 1 изображено устройство для дорнования . отверстия трубы, общий вид; нг фиг,2 - комбинированный дорнирующий инструмент и привод его пере" мещения; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.ч - сечение Б-Б на фиг.2.Устройство для дорнования отвер- стия трубы состоит иэ комбинированного дорнирующего инструмента В привода вращения полировального круга инструмента Г, Приспособления для крепления трубной заготовки Д, которые устанавливаются и закрепляются на прессе Е.Комбинированный дорнирующий инструмент В состоит иэ державки 1, выполненной в виде гибкой пружинящей трубки из двух частей разного диаметра. Передняя часть 2 большего диа/- 17метра имеет кольцевую канавку 3 ипередней буртик 4 с фаской, контакти.рующие с захватным устройством 5привода инструмента Г задняя часть 65державки 1 жестко присоединена кпередней части 2 после установки назадней части 6 гибкого защитного рукава 7, пружины сжатия 8, сферического стружколомающего элемента 9, Очашеобразного резца 1 О, сферическогодеформирующего элемента 11, в растоцку которого сзади упирается буртик12 заднего конца части б . В растонке буртика 12 установлен подшипник 13 15качения, внутреннее кольцо которогожестко установлено на гибкий вал 14,проходящий сквозь отверстие пружинящей трубки державки 1,За подшипником 13 на гибком валу 14 жестко установлен эластичныйполировальный круг 15, шайба 16 с заделкой 17 гибкого вала 14 в шайбе 16(например, резьбовая, для возможности замены полировальных кругов), Нацилиндрической поверхности переднейчасти 2 державки установлен гибкийзащитный рукав 18, В переднем торцепружинной державки установлен дополнительно подшипник 19 качения, поддерживающий гибкий вал, а на гибкомвалу - стопорное кольцо 20. Крометого на фиг. 1 изображены обрабатываемая деталь 21, монтажное окно 22 вдетали 2 1 и снимаемая резцом стружка 23. Обрабатываемая деталь - сварной из половин корпус неполнопсворотного гидродвигателя с криволинейным отверстием для перемещения поршней, 40Привод вращения полировальногокруга инструмента Г состоит иэ захватного устройства 5, выполненного ввиде упругой конической разрезнойвтулки с плечами 24 для захвата державки инструмента за буртик 4 и канавку 3, Внутри втулки 5 размещенвстроенный гидроцилиндр 25, на штоке 26 которого закреплена коническаянаправляющая деталь 27 с тремя пазами 2 Ы в виде ласточкина хвоста, в которые с возможностью взаимного возвратно-поступательного перемещениявходят внутренние выступы 29 лепестков 30 разрезной прорезями 31 втулки 5, имеющие (выступы), выполненныес конфигурацией, соответствующейпазам 28, а на наружной поверхностивтулки .акреплены высокоскоростной электрсдвигатель 32 с обреэичечным роликом 33 и пара г.1 ддерживающих обрезиненных роликов 34 для вращения гибкого вала 14 с полировальным кругом 15, причем все ролики размещены равномерно по окружчости на лепестках 30 разрезной втулки 5, а в лепестках имеются окна для размещения роликов 33 и 34. Втулка 5 жестко установлена в станине 35, которая с помощью быстросъемной чеки 36 крепится к обойме 37, устанавливаемой на верхней плите 38 пресса Е.На нижней плите 39 пресса Е установлено приспособление для крепления трубной заготовки Д, которое состоит иэ двух раздвижных секций с матричными деталями (не показаны). Крепление детали 21 показано схематично,В исходном положении (фиг.1) деталь 21 устройства установлена и закреплена в приспособлении Д, которое установлено на нижней плите 39 пресса Е, отверстие детали смазано технологической смазкой, в монтажное окно 22 детали 21 введен комбинирован" ный дорнирующий инструмент В, державка 1 которого, упираясь в правый край монтажного окна 22, находится в вертикальном, удобном для захвата положении. Привод инструмента Г с помощью чеки 36 закреплен в обойме 37, прикрепленной к верей плите 38 пресса Е. Плечи 24 для захвата державки 1 инструмента разжаты.Устройство работает следующим образом.Оператор вклю ат привод верхней плиты пресса Е и перемещает ее вниз до тех пор пока плечи 24 захватного устройства не сса сстятся по высотеьс кольцевой канавкой 3 державки 1 инструмента, после чего привод верхней плиты пресса выключается, После этого включается привод (гидроцилиндр 25) зажима захватного устройства 5. Поршень гидроцилиндра 25 со штоком 26 перемещаются вниз и перемещают коническую направлякщую деталь 27, в пазах 28 которой располо" жены выступы 29. Поверхности пазов 20 скользят по выступам 29, которые заставляют сближаться лепестки 30 к центру (за счет выполнения втулки 5 и детали 27 коническими), При движении лепестков 30 к центральной оси плечи 24 лепестков захватывают державку 1 инструмента за канавку 3 и бур50 17068тик 4, а обрезиненные кольца 33 и 34сжимают гибкий вал 14 с гарантированным поджимом за счет пружинящихсвойств лепестков 30 втулки 5. (положе ие роликов на Фиг.3 изображено пун 5ктирной линией). После осуцествлениязахвата державки инструмента рабочаяжидкость гидроцилиндра 25 отсекается(гидроцилиндр заперт).1 ОВключается высокоскоростной электродвигатель 32, который приводит воврацение обрезиненный ролик 33, гибкий вал 14 полировального круга 15 иподдерживающие ролики 34 После этого включается привод перемещения верхней плиты 38 пресса б вверх. При движении вверх верхняя плита пресса через захватное устройство 5 перемещает комбинированный дорнирующий инстру мент: передний торец державки 1 вертикально вверх, а остальную часть,режущую, дорнирующую и полирующуюсначала по дуге окружности отверстиятрубы 21, а при выходе из монтажногоокна - вертикально вверх.Комбинированный дорнирующий инструмент В при этом работает следующимобразом.Пружина 8 сжатия поджимает через 30стружколомающий сферический элемент 9чашеобразный резец 10 к сферической поверхности деформирующего элемента 11,осуществляя тем самым предварительную ориентацию резца 10 относитель-. З 5но оси отверстия обрабатываемой детали, Под воздействием тягового усилия,передаваемого гибкой державкой 1 надеформирующий элемент 11 и резец 10,последний самоустанавливается в от- щверстии обрабатываемой детали подвоздействием сил резания и поджимасо стороны деформирующего элемента 11и срезает внутреннее усиление сварочных швов, Стружколомающий элемент 45дробит стружку, сферический деформи-.рующий элемент 11 осуществляет пластическое деформирование, выглажива"ние и упрочнение обрабатываемой поверхности,Технологическая смазка позволяетснизить усилие резания и дорнования,исключить температурные деформации иуменьшить силу трения гибких защитныхрукавов о деталь, что уменьшает износ рукава и сникает необходимое тяговое усилие, Гибкие защитные рукава7 и 18 предохраняют держаеку 1 от износа в местах контакта, т.е. способствуют повышению надежности инструме- та и качества обрабатываемой поверхности. Одновременно с этим осуществляется полирование отверстия полировальным кругом 15, который получает быстрое вращение через гибкий вал 14 от ролика 33 электродвигателя 32. Полировальный круг закреплен жестко на жестком участке заднего конца гибкого вала 14 с поддержкой на внутреннем кольце подшипника 13 качения.Передний конец гибкого вала 14 установлен в другом подшипнике 19 качения, который позволяет уменьшить силы трения между гибким валом 14 и державкой 1, а стопорное кольцо 20 ограничивает возможное (при недостаточно плотной установке внутренних колец подшипников на гибкий вал) осевое смещение гибкого вала 14 относительно державки 1, т,е. гарантирует предотвращение несанкционированной разборки инструмента в процессе эксплуатации, хранения и транспортировки, следовательно, повышается надежность устройства. На периферию полировального круга наносится полировальная паста.Полировальный круг 15 движется поступательно за деформирующим элементом 11, копируя его траекторию движения и одновременно вращаясь с высокой скоростью осуцествляет полирование поверхности отверстия обрабатываемой детали до зеркального блеска. Стружка удаляется из детали с помоцью чашеобразного резца 10. После выхода полировального круга, резца и дорна из монтажного окна детали выключается электродвигатель 32 и привод верхней плиты пресса.Конструкция устройства позволяет при необходимости производить замену резцов, полировальных кругов, деформирующих и стружколомающих элементов на инструменте. Наличие дополнительно. го подшипника 19 позволяет повысить надежность инструмента и, следовательно, устройства в целом, за счет уменьшения сил трения, а следовательно, перегрева и износа.Стопорное кольцо 20 гарантирует предотвращение осевого смещения гибкого вала относительно державки инструмента, что способствует повышению надежности за счет исключения возможности несанкционированнй разборки инструмента.Конструкция привода инструмента с захватным устройством выполнена упрощенной за счет того, что функцию поступательного перемещения инструмента выполняет пресс, и компактной5 эа счет использования новых элементов для захвата державки инструмента и привода вращения гибкого вала с полировальным кругомПружинящие лепестки 30 втулки 5 одновременно выполняют функцию захвата державки своими плечами с помощью встроенного гидропривода и гарантированный за счет упругости поджим роликов 33 и 34 к гибкому валу 14 даже при наличии износа периферии этих кругов с одновременным приводом вращения гибкого вала с полировальным кругом от электродвигателя. Кроме того, один из лепестков 30 втулки 5 является носителем электрического привода 32 ролика 33.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность приводного устройства за счет выполнения 25 привода вращения гибкого вала с- полировальным кругом высокоскоростным. Ьормула изобретенияУстройство для дорнования отверстия трубы, содержащее соединенный с, прессом комбинированный дорнирующий инструмент в виде пружинной полой державки, стружколомающего, режущего и деформирующего элементов, установленного внутри державки гибкого валас закрепленным на конце полировальнымкругом, а также привод перемещенияинструмента с двумя поддерживающимироликами и приспособление для закрепления трубы, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности за счет упрощения привода перемещения, оно снабжено подшипником качения, установленным в торце пружинной державки с воэможностью контактас гибким валом, и стопорным кольцом,закрепленным на упомянутом валу свозможностью взаимодействия с подшипником, при этом привод перемещенияинструмента выполнен в виде упругойконической разрезной втулки с лепестками и плечами для захвата инструмента, внутри которой размещен гидроцилиндр со штоком и конической направляющей с пазами в виде ласточкинахвоста, и высокоскоростного электродвигателя с обрезиненным роликом,причем внутренняя поверхность лепестков разрезной втулки выполнена с конфигурацией, соответствующей лазамконической направляющей, расположенной с возможностью контакта с упомянутыми лепестками, при этом в последних выполнены окна для размещенияроликов, а электродвигатель и роликиравномерно размещены по наружнойповерхности лепестков втулки.170 Ь 847 л гм г оставитель Е,Кушмановехред Л,Олийнык ректор А. Осауленко Редактор О.Хрип одп роизводственн -и.дат в кий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 230 ТиражВНИИПИ Государстве ис го комитета по и11 ЗО 35, Иосква, Ж,етениям и оушская наб.,Уиг еиям прн ГКНТ СС