Формовочный стан трубоэлектросварочного агрегата

(51 4 В 37 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф арочного стана полоса сначал формуется в неприводных кассетах смующими штырями, расположенными свнешней и внутренней сторон полок,затем - в кассетах с тянущими роликами, а после - в кассетах с тянущими приводными механизмами 17, Тянущиеролики 31 приводятся во вращение отчервячного редуктора в корпусе механизма 17, который в свою очередь приводится во вращение от зубчатого колеса 16, шестерни 21, редуктора 22и двигателя 23. Тянущие механизмы 17имеют воэможность перемещения в радит стал тапов, С,В, .И.Доронин 22,ство СССР37/08, 1984,СТАН ТРУБОЭЛЕКТРОАТА кольцевом направленияхщим кассеты, Формовочныиоляет повысить качество ъном и напра относится к произпрямошовных труб, энергозатрат на форе качества трубной т снижения гофрообаботе трубоэлектролстан поз ных эаго еров заеформацииовочного1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) ФОРМОВОЧН 1 П СВАРОЧНОГО АГРЕГ (57) Изобретение водству сварных Цель - снижение мовку и повышени заготовки за сче разования. При р овок широкого диапазона раэсчет создания монотоннойполосы по всей длине форстана.5 з.п, ф-лы, 5 ил, 1417951Изобретение относится к производству сварных прямошовных труб и наиболее эффективно может быть использовано при реконструкции существующихФормовочных станов трубоэлектросварных агрегатов и создании новых станов.Цель изобретения - снижение энергозатрат на формовку и повышение качества трубной заготовки за счет снижения гофрообразования.На фиг. 1 представлен формовочныйстан, общий вид; на Фиг.2 - кассета с приводными тянущими роликами; на фиг. 3 - 15кассета с приводйыми тянущими механизмами; на Фиг. 4 - приводной тянущий механизм; на Фиг, 5 - то же, видсбоку,Формовочный стан ТЭСА состоит из 20станины 1, расположенной на фундаменте 2, на которой размещены задающая клеть 3, Формовочные кассеты 4,кассеты с приводными тянущими роликами 5, кассеты с приводными тянущими механизмами 6,Кассета с приводными тянущими роликами состоит из кольцеобразногокорпуса 7, крепящегося к станине 1.В теле корпуса кассеты выполнены опоры несущих приводных валов 8, на которых закреплены рабочие валки иэупругого Фрикционного полимерного материала с выпуклой рабочей поверхностью 9, формуюшие штыри 1 О размещены в верхней части корпуса кассеты,которая выполнена плоской для обеспечения параллельности этих штырей,располагающихся сверху полосы попарно симметрично по ширине кассеты относительно ее вертикальной оси, Приэтом на двух парах штырей вдоль осистана закреплены два кромкоудерживающих устройства, состоящих из обойм11 и цилиндрических роликов 12 малого диаметра, Привод тянущих роликов5 осуществляется через редуктор 13от двигателя 14, Кассета с приводнымтянущим механизмом состоит из кольцеобразного корпуса 15, крепяг 1 егося кстанине 1. На корпусе кассеты установлено с возможностью вращения большое зубчатое колесо 16 и приводныетянущие механизмы 7. Корпус кассетыимеет боковые кольцевые вырезы дляразмещения формующих штырей 18, имеющих возможность кольцевого и радиального перемещения и фиксации. Накорпусе кассеты закреплены вдоль оси два кромкоудержинающих устройства, состоящих из расположенных по обе стороны кассеты подвесных штанг 19, на каждой из которых укреплено по паре роликов 20 сложного сечения и малого диаметра. Привод осуществляется от ведущей шестерни 21 через редуктор 22 от двигателя 23, Приводной тянущий механизм состоит из телескопического корпуса 24, крепящегося к корпусу 15 кассеты, с регулировочным винтом - стопором 25, В корпусе механизма расположен приводной, регулируемый по длине вал 26, на одном конце которого находится ведомая шестерня 27, находящаяся в зацеплении с большим зубчатым колесом 1 Ь, а на другом конце - червяк 28, находящийся в зацеплении с рабочей шестерней 29, закрепленной на рабочем валу 30, С наружной части механизма на рабочий вал 30 крепятся рабочие диски 31 иэ упругого фрикционного полимерного материала.При включении привода работа стана происходит следующим образом.Исходная лента поступает в задающую клеть 3, Задающая приводная клеть, содержащая плоские цилиндрические валки, сообщает полосе тянущее усилие и подает ее к первой Формовочной неприводной кассете.4, а дальнейшая протяжка полосы обеспечивается приводными кассетами. Размеры всех неприводных кассет: длина 70 мм, диаметр 300 мм. В кассете проо исходит изгиб полосы на угол 18 благодаря поперечному усилию со стороны неприводных формовочных стержней, расположенных сверху и снизу полосы, причем кбМструкция и настройка их такова, что обеспечивает продвижение полосы в кассете и создание монотонного очага сворачивания, так как контакт формовочного стержня с полосой можно считать практически точечным, в связи с чем отсутствуют зоны опережения и отставания, характерные для валкового калибра, и на полосу действуют только поперечно направленные силы.При выходе из первой Формовочной клети полоса попадает в аналогичную вторую формовочную клеть, настроенную уже на угол формовки 36 , Приодвижении полосы из кассеты в кассету она будет стремиться к распружиниванию, т,е, к нарушению монотонности417951 45 55 го узла. очага сворачивания, но, так как расстояние между кассетами равно 30 мм,а, следовательно, между деформирующими сечениями 00 мм, то монотонность деформации сохраняется,оСформованная на угол 36 полосапри выходе из второй формовочной кассеты попадает в первую приводную кассету 5, расположенную между формующими кассетами с углами формовки 36и 60 О, с приводными криволинейнымироликами из упругого фрикционного полимерного материала, располагающимися попарно сверху и снизу полосысимметрично по ширине относительновертикальной оси кассеты, при этомролики предварительно сведены до полного контакта по всей их ширине, Распружиниванию кромок препятствуюткромконаправляющие устройства 11,Привод роликов осуществляется черезредуктор от двигателя 14,В этой кассете происходит сообщение полосе тянущего усилия. Кассета,имеющая диаметр 300 мм и ширину120 мм, расположена на расстоянии30 мм от второй формовочной кассеты,т.е. расстояние между деформирующими сечениями равно 125 мм, что больше аналогичного расстояния дпя соседних формующих клетей. Однако применение в приводной кассете кромкоудерживающих устройств с цилиндрическимироликами 2 малых по сравнению с кассетой размеров (диаметр ролика 1 О мм)настроенных так, чтобы препятствовать распружиниванию кромок, т.е.наиболее опасных мест трубной заготовки, способствует благодаря малымразмерам роликов и близкому их расположению сохранению монотонного очага сворачивания полосы, созданного вформовочных клетях.Далее установлены три формовочныеклети, настроенные на углы формовки60, 84 и 108, .последовательно чередующиеся с еще двумя аналогичнымиприводными кассетами с приводными тянущими роликами и с соответственнонастроенными кромкоудерживающими устройствами.После этого участка установленышесть подряд формующих кассет, в кооторых полоса формуется от 126 до 216(126, 144, 162, 180, 198 и 216 о соответственно на каждую кассету), а между формующими кассетами, настроенными на углы 216 и 240 , установлена 5 1 О 15 20 25 30 35 40 приводная кассета 6, где полоса протягивается приводными тянушими механизмами 17.Вращающий момент передается отдвигателя 23 через редуктор 22 набольшое зубчатое колесо 16, установленное на корпусе 5 кассеты, а отнего через ведомую шестерню 27, установленную на приводном валу 26 с червяком 28, - на рабочую шестерню 29 ирабочие диски 31 из упругого фрикционного полимерного материала, которыеи обеспечивают протяжку полосы черезформующие кассеты,При этом рабочие механизмы настроены так, чтобы между полосой и рабочими дисками был обеспечен полныйконтакт по всей ширине их, т.е. былообеспечено необходимое поджатие поло-сы.Фиксация полосы сверху и сохранение монотонности очага сворачиванияобеспечивается кромкоудерживаюшимимеханизмами, содержащими ролики 20сложного сечения и малого диаметра,расположенные попарно симметричнопо обе стороньг кассеты так, чтобыпрепятствовать распружиниванию кромок на участке между формующими кассетами,Необходимость применения кромкоудерживающих механизмов объясняетсятакже и тем, что размеры кассет сприводными тянущими механизмами составляют в диаметре 300 мм ( беэ зубчатого колеса) и по ширине 150 мм, т,е.расстояние между деформирующими сечениями увеличено, а также наличиемвозмущений от приводных тянущих ме -ханизмов, контактирующих с полосойтолько с наружной стороны.Далее полоса протягивается ещетремя аналогичными колесами с приводными тянущими механизмами с соответствующим образом настроенными кромко- удерживающими устройствами, последовательно чередующимися формовочными кассетами с углами формовки 264 и 288, после которых полоса формуетсяв трех подряд установленных формовочных кассетах с углами формовки 312,330 и 348 , которые обеспечивают уголсхождения кромок до опорно-сварочноВозможность перемещения приводных тянущих механизмов обеспечивается наличием кольцевых торцовых направляющих 32 на корпусе кассеты и сопряжен 141 795110 20 30 35 40 50 ных с ними направляющих приводных тянущих механизмов, а последующая Фиксация заданного положения механизмаобеспечивается крепежными болтами 33за выступы направляющих механизма,5Радиальное перемещение и Фиксацияв рабочем поожении рабочих дисков достигается вращением регулировочноговинта - стопора 25,Таким образом, формовочный станимеет 17 формующих кассет, три кассеты с приводными тянущими роликами,четыре кассеты с приводными тянущимимеханизмами, .а углы формовки распределены по кассетаМ таким образом,что для непосредственно соседствую 1 цих формующих кассет разность угловформовки составляет 18, а для формовочных кассет, разделенных приводными кассетами, разность углов Формовки равна 24 , т.е. на 307 больша,что необходимо для натяжения кромокполосы, так как в этом случае расстояние между соседними Формующими 25сечениями деформации больше.Расположение вначале линии станазадающей клети, имеющей в своем составе плоские приводные валки, необходимо для подачи ленты из накопителяТЭСА и продвижения ее через первыедве формовочные кассеты до кассет сприводными тянущими роликами, Первые.две формовочные кассеты не являютсяприводными, так как необходимо обеспечить стабильный участок переходаот плоской полосы к очагу сворачивания. Исходя из относительных размеров ленты и кассет, нижняя границауглов формовки полосы, для которойприменимы кассеты с приводными тянущими роликами, устанавливается рав.ной 30 . Протяжка ленты через первыедве формовочные кассеты только кассетой с приводными тянущими роликами,без задающей клети, увеличиваетэнергозатраты стана и ухудшает качество трубной заготовки вследствиеувеличения значения тянущего усилиякассеты с приводными тянущими роликами.Верхняя граница углов Формовкидля кассет с приводными тянущими механизмами равна 110 , так как приувеличении значения угла сворачивания полосы диаметр верхних приводных роликов увеличивается. Экспериментально установлено, что при углахформовки, больших 110, диаметр верхних приводных роликов становится настолько большим, что в зоне контакта ролик - полоса появляются ярко выраженные участки опережения и отставания с большими потерями энергии на трение, что увеличивает энергоэатраты,Кассеты с приводными тянущими механизмами используются на углах формовки 200-320 . Так как рабочие ролики приводных тянущих механизмов контактируют с полосой только с наружной ее части, а для нормального функционирования и эффективной работы приводного тянущего механизма,а также для обеспечения некоторого обжатия трубной заготовки необходим прижим рабочих дисков к трубной заготовке,то такая конструкция работоспособна на углах формовки от 180 О и больше. Применение этой конструкции на углах Формовки до 180 требует опорных элементов с внутренней стороны полосы,что значительно увеличивает энергетические потери, Экспериментально найдено значение углов формовки, равное 200 , выше которых возможно практическое применение кассет с приводнымитянущими механизмами.При входе в опорно-сварочный узел, т,е. на углах формовки, приближающихся к 360 , требования, предъявляемые к монотонности очага сворачивания, особенно велики, так как кассета с приводными тянущими механизмами является тянущим элементом, в очаг сворачивания полосы будут вноситься воз/мущения, которые в зоне у опорно-сварочного узла недопустимы. Таким образом, последняя кассета с приводными тянущими механизмами должна быть установлена на некотором расстоянии отопорно-сварочного узла.Минимальное число приводных тянущих механизмов в кассете с приводными тянущими механизмами, равное трем, определяется исходя из симметричной в разрезе картины сворачивания полосы, при которой один механизм необходим в нижней части кассеты дляопоры продвижения полосы, и не менее,чем по одному механизму с каждой стороны.Так как приводные кассеты являются тянущими элементами, то для фиксации положения кромок и обеспечения монотонности очага сворачивания применяются кромконаправляющие устройства в5 10 15 2030 35 40 50 кассетах с приводными тянущими роликами и кромкоудерживающие устройства в кассетах с приводными тянущими механизмами.Выполнение приводных тянущих роликов и рабочих дисков криволинейными и из упругого фрикционного полимерного материала необходимо для того, чтобы ролики в процессе эксплуатации можно было сжать до обеспече- . ния полного контакта по всей их ширине, обеспечив таким образом высокую эффективность транспортировки ленты, а, следовательно, и высокие энерго-силовые параметры.Выполнение приводных тянущих механизмов в виде телескопического корпуса с возможностью перемещения в радиальном и кольцевом направлениях рабочих дисков из упругого материала с выпуклой рабочей поверхностью, а привода - в виде большого зубчатого колеса, закрепленного на корпусе кассеты, обеспечивает воэможность перестройки кассеты при переходе на новый сортамент, возможность обеспечения необходимого обжатия полосы и возможность привода тянущих механизмов при любом его положении в кассетеИспользование изобретения позволяет получать качественные заготовки под.сварку труб в широком диапазоне геометрических параметров последних.,Формула изобретения 1, Формовочный стан трубоэлектросварочного агрегата, содержащий станину с укрепленными на ней кассетами, одна часть которых снабжена формующими штырями для контакта с наружной и внутренней поверхностями трубной заготовки, а другая - формующими штырями для контакта с наружной поверхностью трубной заготовки, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат на формовку и повышения качества трубной заготовки, часть кассет с формующими штырями дпя контакта с наружной и внутренней поверхностями трубной заготовки снабжены двумя парами приводных тянущих роликов для передачи тя.нущего усилия трубной заготовке и кромконаправляющими устройствами,закрепленными на двух парах штырей ивыполненными в виде обойм с установленными в них цилиндрическими роликами, другая часть кассет с формующими штырями для контакта с наружнойповерхностью трубной заготовки снабжена не менее чем тремя приводнымитянушими механизмами для передачитянущего усилия трубной заготовке,каждый иэ которых выполнен в виде телескопического корпуса с размещеннымвнутри него рабочим валом с двумярабочими дисками и приводным регулируемым по длине валом, на одном конце которого закреплена ведомая ше.стерня, а на друпом конце - червяк,рабочий вал снабжен шестерней, которая находится в зацеплении с червяком приводного вала, привод всех тяну.щих механизмов выполнен в виде зубчатого колеса, размещенного на кассетес,возможностью вращения и находящегося в зацеплении с ведущими шестернями приводных валов всех тянущих механизмов, все кассеты, кроме того, снабжены кромкоудерживающими устройствами,2. Стан по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что тянущие роликии рабочие диски выполнены из упругого фрикционного материапа с выпуклойрабочей поверхностью,3. Станпоп. 1, отличаю -щ и й с я тем, что приводные тянущие механизмы выполнены с возможностью регулирования их длины и снабжены регулировочным винтом-стопором,укрепленным нп корпусе механизма. 4. Стан по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен задающей клетью,5. Стан по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что кассеты с тянущими приводными механизмами снабжены устройствами фиксации тянущих механизмов, выполненными в виде кольцевых направляющих в кассете, сопряженных с направляющими, предусмотренными на корпусах тянущих механизмов, и скрепляющих болтов.6. Стан по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что все кассеты установлены в станине с возможностью перемещения вдоль оси стана.141795Реда Корректор М.Л аказ 4095/8 венно обретении и о -35, Раушская Производственно-полиграфическое предприятие, г од, ул. Проектна Составитель З,ВетровВ,Бугренкова Техред М,Ходанич Тираж ВНИИПИ Госу по делам 13035, Москва