Установка для воздушно-плазменной резки труб на заготовки

О П И С А Н И Е (п)94 И 08ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявленю 21,11,80 (21) 3006932/25-2с присоединением заявки Ме(23) Приоритет 51) М. Кл. з сударственный комите Опубликовано 07,07.82, Бюллетень М 25(088.8) о делам изобретении открыти 45) Дата опубликования описания 07.07.82 4) УСТАНОВКА ДЛЯ ВОЗДУШНО-ПЛАЗМЕНТРУБ НА ЗАГОТОВКИ 2 относится к област частности резки тру ет быть использован участках цехов, ис аготовку, наприме аготовок бурильных ого машиностроения Изобретение лообработки, в готовки, и мож готовительных щих трубную з точной ковки заводов нефтян т металб на зао на за- пользуюр цеховзамков епления граова, что еготолько с позобретениям получения та с пов можно уд мощью кув - повыше трубной хностью ить скалды.е качеготовки, 30 Сила с трубы та лыванием Цель и сава путеИзвестна установка для воздушно-плазменной резки труб на заготовки, содержа щая смонтированные на раме узлы вращения и осевой подачи трубы, плазматрон, узел подвижного упора, выполненный в виде приводной опоры пяты с ограничителем перемещения, а также скат для перемеще ния отрезанных заготовок.Существенным недостатком известной установки является отсутствие в них устройств, препятствующих щеплению грата с поверхностью заготовки, и механизирован ных устройств для удаления грата. Выплавляемый металл, выдуваемый из зоны реза, прихватывается к внутренней и торцовой поверхностям трубы по сторону реза. пригодной без дополнительных операций к обработке на радиально-ковочных машинах.Цель достигается тем, что в установке для воздушно-плазменной резки труб на заготовки, содержащей смонтированные на раме узлы вращения и осевой подачи трубы, плазматрон, узел подвижного упора, выполненный в виде приводной опорной плиты с ограничителем перемещения, а также скат для перемещения отрезанных заготовок, узел подвижного упора снабжен цилиндром, установленным на раме, в опорной пяте выполнен центральный канал и она смонтирована в упомянутом цилиндре, а установка снабжена воздушно-водяным инжектором, установленным в канале опорной пяты, и закрепленными на раме за скатом по ходу обработки трубы узлом зачистки торцов отрезанных заготовок, включающим ролики с зубчатыми буртиками, продольная ось которых размещена параллельно продольной оси установки, и узлом для снятия грата с разрезанных заготовок, выполненным в виде закрепленных на раме стойки и цилиндра-амортизатора, и цилиндра-пульсатора, закрепленного на стойке и штоке цилиндра-амортизатора, причем цилиндр-пульсатор снабжен двумя поршнями, на одном из которых шарнирно уста 041108новлен боек для снятия грата, а на другомзакреплен ограничитель хода бойке,На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - сечениеА - А на фиг. 1 (поперечное сечение механизмов вращения трубы во время резки изаготовки во время выбивкн грата); нариг. 3 - сечение Б - Б на фиг. 1 (воздушно-водяной инжектор в канале цилиндраподвижного упора); на фиг. 4 - сечениеВ - В на фиг. 1 накопитель и поперечноесечение тележки; на фиг. 5 - цилиндрпульсатор, различные фазы работы.Установка содержит автономный источник питания со встроенной аппаратурой управления (не показан), плазмотрон 1, узелвращения 2 и механизм осевой подачи трубы 3, узел подвижного упора 4, решетчатый скат 5, инжектор 6, узел зачистки торцов 7 и накопитель 8,Узел вращения 2 состоит из двух приводных роликов 9 и одного прижимного 10,укрепленного на поворотном рычаге 11.Приводные ролики 9 цепной передачей 12связаны с редуктором 13, соединенным сэлектромотором 14. Между роликами 9расположен подъемный ролик 15 в обоймес хвостовиком, постоянно прижатым к плечу 16 рычага, 11. Для поворота рычага 11предусмотрен цилиядр 17.Узел осевой подачи 3 состоит из тележки 18, несущей поддерживающие ролики19, снабженной задним упором 20, цепнымприводом 21, приводимым в движение мотором-редуктором 22 через муфту предельного момента 23, и подъемного рольганга24 с приводным цилиндром 25.Узел подвижного упора 4 состоит из цилиндра 26, установленного на подвижнойплите 27, для перемещения которой по направляющим при настройке установки назаданный по длине размер заготовки предусмотрен винт 28. Опорная пята 29 и плита 30, совмещенная со штоком, имеютсквозной осевой канал, в который помещенвоздушно-водяной инжектор 6. Для установки сопла инжектора 6 на оптимальноерасстояние от плоскости реза предназначен передвижной ограничитель 31.Для очистки от грата уже нарезанныхзаготовок предусмотрен узел зачистки торцов 7, состоящий из двух роликов 32 сзубчатыми буртами 33, соединенныхсдвоенным редуктором 34 с электромотором 35.Узел для снятия грата с разрезанных заготовок содержит цилиндр-пульсатор 36.Цилиндр-пульсатор 36 имеет две оси, одна из которых соединяет его с неподвижной стойкой 37, а другая - со штоком цилиндра-амортизатора 38. Он снабжен двумя поршнями: основным поршнем 39, предназначенным для выдвижения штока, несущего двусторонний боек 40, и осуществления возвратно-поступательного движения 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 б 5 4этого бойка, и дополнительным поршнем 41, обеспечивающим это движение в пределах заготовки, т. е. являющимся выдвижным внутренним упором. Для установки длины хода предназначен передвижной ограничитель хода 42, аналогичный по конструкции ограничителю 31. Поршень 41 и его шток имеют сквозной канал для прохода воздуха в полость между поршнями 39 и 41. Для управления поршнями 39, 41 и поршнем цилиндра 38 предусмотрены воздухораспределители и командоаппарат (не показаны).Накопитель 8 выполнен в виде рамы 43 с наклонными верхними поперечинами, на которые укладываются предназначенные к разрезке трубы, и имеющие отсекатель, составленный из ряда дисков 44, жестко насаженных на общий вал, связанный рычагом с цилиндром 45.Плазматрон 1 укреплен в держателе на ломающемся рычаге 46 с возможностью вертикального перемещения по стойке 47,Для установки ската 5 в горизонтальное положение (в случае, когда у короткой трубы центр тяжести смещен вправо от ролика 9) предусмотрен цилиндр 48. Расположенный между роликами 32 сталкиватель 49 предназначен для передачи очищенной заготовки на спускную площадку 50, укрепленную на рычаге 51 и управляемую цилиндром 52. Под роликами 32 механизма очистки размещена выкатная тележка 53, предназначенная для сбора грата.Установка работает следующим образом.На накопитель 8 укладываются в один ряд предназначенные к резке трубы. При включении цилиндра 45 происходит поворот дисков отсекателя 44, и очередная труба скатывается с накопителя 8. Задним концом труба попадает на опорные ролики 19 тележки 18, а передним - на подъемный рольганг 24, который в исходном положении выдвинут вверх. Включается цилиндр 26, и пята 29 выдвигается влево. Предварительно в таком положении при выдвинутом штоке 30 цилиндра 26 с помощью винта 28 устанавливается заданная длина заготовки, определяемая от оси плазматрона 1 до пяты 29 с учетом ширины реза. После хода цилиндра 26 включается мотор-редуктор 22 и через цепь 21 приводит в движение тележку 18, Упор 20 продвигает трубу по рольгангу 24, а затем и по ролику 15 до пяты 29. Срабатывает муфта 23, мотор-редуктор 22 выключается, и тележка 18 останавливается. Затем одновременно включаются цилиндры 25 и 17, Рольганг 24 и ролик 15, опирающийся на плечо 16 поворотного рычага 11, опускаются, и передний конец трубы опускается на приводные ролики 9. При повороте рычага 11 ролик 10 прижимается к трубе, После этого пята 29 отводится в исходное положение, и включается электромотор 14, который через редуктор 13 и цепную передачу 12 приводит во вращение ролики 9. Труба начинает вращаться и одновременно включаются плазматрон 1 и инжектор 6, подающий распыленную воду внутрь трубы. Поток распыленной воды в смеси с воздухом относит выносимый потоком воздуха плазматрона расплавлевные и окисленные частицы металла из плоскости реза внутрь трубы. Водяной пар, образующийся при этом, частично диссоциирует на кислород и водород, что способствует образованию грата в виде пористой массы, слабо сцепленной с внутренней поверхностью трубы. Отрезанная от трубы заготовка падает на решетчатый скат 5 и, скатываясь по нему, попадает на постоянно вращающиеся ролики 33, Заготовка приводится во врашение, и одновременно включается командоаппарат, определяющий последовательность и продолжительность включения воздухораспределителей, управляющих подачей воздуха в полости цилиндров 36 и 38.В исходном положении поршни 39 и 41 отведены впоаво (положение а на фиг. 5). Для ввода бойка 40 внутрь вагонетки давление подается в полость за поршнем 41, он смещается влево до упора ограничителя 42 в заднюю крышку цилиндра 36. Полость за поршнем 41 запирается, давление подается в полость между поршнями 41 и 39, и поршень 39 передвигается влево (положение б), Цилиндр 38 наклоняет цилиндр 36, и боек 40 входит в соприкосновение со стенкой заготовки (положение в), Давление подается в полость перед поршнем 39, и тот перемещается вправо до упора в поршень 41 (положение г). Затем вновь давление подается в полость между поршнями, и боек 40 перемещается справа налево (положение в), и так несколько раз. Величина хода бойка 40 во время очистки устанавливается поршнем 41, левое крайнее положение которого зависит от установки ограничителя 42 на его штоке.После завершения цикла очистки давление подается в левую полость цилиндра 36 перед поршнем 39, полости между поршнями и за поршнем 41 соединяются с атмосферой, поршень цилиндра 38 выдвигается, и боек 40 занимает исходное положение. Таким образом очищается внутренняя поверхность заготовки. Торцы заготовки зачищаются от контакта с зубчатой поверхностью буртов ЗЗ роликов 32, хотя, как правило, благодаря применению воздушно- водяного инжектора поверхность реза получается чистой. Удаляемый при зачистке трат ссыпается в контейнер, установленный на выкатной тележке 53,После выхода бойка 40 из заготовки выключается воздухораспределитель, управляющий цилиндром 52, и площадка 53 занимает верхнее положение. При этом ры 5 10 15 20 25 30 З 5 40 45 50 55 60 65 чаг 51 выводит сталкиватель 49 также в верхиее положение, и заготовка скатывается на площадку 50. Затем цилиндр 52 опускается на тележку 53, и заготовка с нее скатывается. Очистка заготовки происходит одновременно с отрезкой следующей заготовки. Цикл зачистки полностью автоматизирован, а переходами операции резки управляет оператор,Благодаря установленному воздушно-водяному инжектору в зону реза вводится распыленная вода, которая интенсивно испаряется от соприкосновения с расплавленным металлом и образует водяной пар. Водяной пар диссоциирует на кислород и водород с поглощением тепла. Водород активно растворяется в жидком металле. Он обладает большой диффузионной способностью и способствует пористости выплавляемого из зоны реза металла, окисленного кислородом воздуха и кислородом, освободившимся после диссоциации водяного пара.Таким образом, значительно снижается прочность грата и, как показала практика, сила сцепления грата с поверхностью трубы. Однако, хотя и слабее, чем при резке на известных участках, но все же грат сцеплен с поверхностью трубы. Для его удаления предусмотрены вращающиеся ролики и цилиндр-пульсатор с бойком. Грат легче скалывать при направлении удара бойка изнутри заготовки к периферии. Предлагаемая конструкция обеспечивает введение бойка внутрь заготовки, а затем его пульсирующее движение внутри вращающейся заготовки. Одновременно торцы заготовки поочередно прижимаются к зубчатым буртам приводных роликов и также очищаются. Формула изобретенияУстановка для воздушно-плазменной резки труб на заготовки, содержащая смонтированные на раме узлы вращения и осевой подачи трубы, плазматрон, узел подвижного упора, выполненный в виде приводной опорной пяты с ограничителем перемещения, а также скат для перемещения отрезанных заготовок, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества, узел подвижного упора снабжен установленным на раме цилиндром, в опорной пяте выполнен центральный канал и она смонтирована в упомянутом цилиндре, а устаковка снабжена воздушно-водяным инжектором, установленным в канале опорной пяты, и закрепленными на раме за скатом по ходу обработки трубы узлом зачистки торцов отрезаемых заготовок, включающим ролики с зубчатыми буртиками, продольная ось которых размещена параллельно оси установки, и узлом для снятия грата с разрезанных заготовок, выполненным в виде закрепленных на раме стойки и цилиндра941108 6 амортизатора, и цилиндра-пульсатора, закрепленного на стойке и штоке цилиндра- амортизатора, причем цилиндр-пульсатор снабжен двумя поршнями, на одном из которых шарнирно установлен двусторонний боек для снятия грата, а на другом закреплен ограничитель хода бойка. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСоставитель В, Холодкова Редактор О, Юркова Техред А. Камышникова Корректор Н. федорова Заказ 1229/10 Изд.203 Тираж 1151 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2