Способ восстановления электродов и устройство для контроля качества резьбы элементов электродов

(7 (5 и процессАмурсталь",инострошкола, иностророение,83.4) СП ДОВ ЭЛ ЕКТ- НТРОЛЯ тки сопрягари одновреого уровнясопряжения а; на фиг,2 - зьбы в гнезде 3 - элемент электрода с выхн остью.При изгоэлектрода ил ален при) 5025086/27 ) 26.02,92 ) 30.08,93 Бюл. М ) Акционерное об ульсар" ) И.А. Попик ндров ) Акционерное общество закрытого ти ульсар" ) Сойфер. В,М., Ку чи в сталелитейно я,. 1989, 175 с.Технологический 01029.01140,00117 завода " СНИИЭП, 1987.Воробьев Л,Н. Технология маш ия и ремонт машин. М,: Высшая 81, 345 с.Сборка 32щество закрытого типа ова, С.Н. Белов и О.Б, Але знецов Л,Н, Дуговые м цехе. М.: Металлури монтаж изделия маш авочник. М.: Машинос ОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КО Изобретение относится к области маиностроения и металлургии и может быть использовано для восстановления электроов электродуговых печей и брака (сломаных и бывши. в употреблении) элементов ( екций) электродов, Изобретение применио для составных электродов, необходимая лина которых достигается путем сборки секций электродов на ниппелях (цилиндрических или конических),Цель изобретения - повышение качеста сборки электродов за счет повышения СТВА РЕЗЬБЫ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТКАЧ ЕРОДОВ(57) Использование: изобретение относится к области машиностроения и металлургии и может быть использовано для изготовления элементов электродов злектродуговых печей, Сущность изобретения: в процессе механической обработки длину сопрягаемой поверхности элемента электрода выполняют больше требуемой, сап рягаемую резьбовую поверхность контролируют по комплексу параметров посредством ее сопряжения с эталонным резьбовым калибром, длину и усилие сопряжения которого предварительно юстируют, о результатах качества механической обработки резьбовой поверхности судят по контролю величины заглубления эталонного резьбового калибра в сопрягаемую резьбовую поверхность, При этом эталонный резьбовой калибр снабжен базовой поверхностью отсчета длины резьбовой поверхности элемента электрода. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил. качества механической обраб емых элементов электродов менном снижении требуе квалификации рабочих,На фиг. 1 показана схем ниппеля и элемента электрод схема контроля калибром ре элемента электрода; на фиг ающей резьбовой поверии элементов (секций) их восстановлении изотходов торцы соединяемых при сборке элементов должны плотно прилегать друг к другу, а резьбовые поверхности элементов должны соответствовать ниппелю (или друг другу при безниппельном соединении).Ниппель изготавливают на заводе, а восста-. новление электрода вынужден осуществлять потребитель (сталеплавильное предприятие), где точностные параметры элементов гнезда выдержать затруднительно. Кроме того, поэлементный контроль качества изготовления резьбы в коническом гнезде не всегда может обеспечить требуемое сопряжение двух секций электрода на одном ниппеле, а выявленный после иаготовления резьбы брак необходимо устранять, повторяя всю механическую обработку.В этих условиях предлагается применить комплексный контроль и контрольное средство (калибр) использовать для оценки качества будущего сопряжения элементов между собой.Это может быть реализовано следующим образом.Из имеющихся ниппелей отбирают эталонный (путем контроля всех его элементов или путем вкручивания его в большое, например, пятьдесят, число гнезд небракованных секций) ниппель, на него наносят метки и по глубине вкручивания ниппеля в гнездо судят о качестве изготовления гнезда.По глубине вкручивания судят по тому, что, если допущены отклонения шага резьбы, высоты нитки резьбы (и ряда других параметров), то вкрутить ниппель на необходимую глубину (а она соответствует длине резьбовой нити ниппеля) не удается. Для конического гнезда; если конусность больше, то ниппель "провалится" в него, если конусность меньше, то ниппель не закрутится на требуемую высоту. В пределах допустимых погрешностей на ниппель следует нанести метки (по высоте), Если окажется, что контролируемое гнездо секции не обеспечивает вкручивание ниппеля на уровень меток, то секция сборки в электрод не подлежит,Удобнее обойтись без меток. Например, обрезать ниппель на требуемую длину(глубину вкручивания) и по положению верхнего торца такого эталонного ниппеля относительно торца секции электрода судить о качестве изготовления резьбового гнезда и соответственно о качестве последующей сборки электродов. Этим сказано о целесообразности юстирования (обоснованной выверки) длины эталона, которыйприобретает функции резьбового калибра.Для обеспечения длительности использования такой эталонный резьбовый калибрцелесообразно иметь выполненным из материала, более прочного, чем материал ниппеля, например из стали. Но привкручивании эталона (как затем и при накручивании секции на ниппель) важно соблюдать юстирование (соблюдениерекомендательного) усилия затяжки резьбового соединения. Для этого необходимо использование специальных устройств для15 затяжки или снабжение самого эталонногониппеля устройством ограничения усилиязатяжки на уровне юстированной (регламентированной) величины,Для качественной сборки важно не20 только точно изготовить размеры и формугнезда и его резьбы, Необходимо обеспечить перпендикулярность гнезда торцу секции, что при столь значительных массе игабаритах (длина более 1 и при диаметре25 400 или 600 мм) затруднительно. Обычносначала подрезают торец, а затем изготавливают гнездо.В способе предложено гнездо изготовить большей, чем требуется глубины, вкрутить на необходимую глубину в негоэталонный ниппель (описанный выше резьбовой калибр) и часть секции, выступающуюпод эталонным ниппелем, срезать по торцу.Величина, на которую требуется изготовлять глубину зависит от величины неперпендикулярности оси гнезда торцу: чембольше неперпендикулярность, тем большеглубина (в практике требовалось превысить40 глубину на 0,5 - 3 мм).По способу-прототипу изготавливали избракованных(сломанных при эксплуатации,хранении и сборке) элементов электрода новые (укороченные) путем механической об 45 работки нэ токарном станке торца секции,высверливания и расточки отверстия подконическое гнездо, нарезания коническойрезьбы в гнезде. Контролировали доступные параметры гнезда (конусность, овальность, шаг и высота нитки резьбы). Секциипередавали на сборку, В 10-300 случаевкачество стыка сборки не удовлетворялопредъявляемым требованиям,По предлагаемому способу брали такжеисходные элементы электродов, На них подрезали торец 1 (фиг. 1) изготавливали гнездо2 с глубиной 1, превышающей.( на 0,5-3 мм)высОту и соответствующей сопрягаемой части на некоторую нерегламентированнуювеличину 1, В гнездо на всю его глубинун резали резьбу. Брали эталонный (в полн м соответствии со всеми параметрами р зьбы требуемого качества) резьбовый кал бр, длина (высота его сопрягаемой части) к торого.соответствует требуемой, т.е, и едварительно выверена на элементах э ектродов хорошего качества, или иначестирована предварительно глубине и г езда (высоте й ниппеля), Эталонный резьб вый калибр с юстированным (предварит льно настроенным и фиксированным и тем закручивания эталонного резьбового к либра в гнезда хорошего качества) усилие затяжки (или крутящим моментом затяжки) сопрягали (закручивали) с резьбовой оверхностью элемента электрода (фиг, 2) икачестве изготовления резьбы в гнезде удили по величине заглубления 1 калибра , Если величина г заглубления оказываась близкой кнулю, то качество оценивалось как отвеающее предъявляемым требованиям. Если еличина 2 заглубления превышала желаеую, то возникало две ситуации: а) заглубение больше нуля (12 стремится к 11), т.е, орец 4 калибра 3 ниже торца 1 элемента лектродв. В этом случае избыточную длину 1 резьбовой поверхности элемента электода удаляли и, тем самым, формировали овый торец (т.е. торец 1 "перемещался" в оложение торца 5). Торец 4 калибра удобен ля контроля величины заглубления (он таке может быть использован как базовая поерхность при удалении избыточной длины лемента), но по существу может быть исользована любая система отсчета (метки и .д,) заглубления; б) заглубление меньше нуя, т,е, калибр выступает над торцем элеента электрода (не вкрутился в гнездо на сю свою длину), Это возможно лишь при ущественных погрешностях изготовления езьбы в гнездо, преимущественно из-за алой высоты витков резьбы. Компенсировать эту погрешность нельзя. В этом случае обработку резьбы повторяли, но с большей глубиной резания (высотой витков), т,е. способ изготовления предусматривает использование при нарезании резьбы инструмента, снабженного механизмом регулированияглубины резания,Брали элементы, собираемые в электрод путем безниппельного соединения. В этом случае один элемент имеет резьбовое гнездо(аналогичен элементу, изображенному на фиг. 1), а второй (сопрягаемый с первым) элемент имеет выступ, сопрягаемый с резьбовым гнездом (фиг, 3) или точнее полуниппель, выполненный на торце элементаэлектрода,По существу этот пример аналогичен:описанному выше, отличие лишь в том, что5 в этом случае сопрягаемым является торецб, но избыточную длину 12 удаляют подрезкой торца 7, если она больше нуля, Еслитрубуемой.длины не хватает (избыточнаядлина имеет отрицательную величину), то, вотличие от описанного выше примера (пример 2. б) увеличение длины сопрягаемойрезьбовой поверхности приходится достигать, подрезая торец б. Это целесообразновыполнять в процессе контроля резьбовойповерхности элемента электрода, для чегозаглубление эталонного резьбового калибра осуществляют приспособлением, снабженным режущим инструментом,20 выполняющим в процессе заглубления калибра подрезку торца 6,Предложен также эталонный резьбовыйкалибр с юстированным усилием затяжкидля контроля качества резьбы.Аналогом устройству служит типовойрезьбовый калибр (проходной, непроходной), содержащий корпус заданной длины срезьбовой поверхностью, полностью идентичной той резьбе, которую контролируют.Недостатком устройства является отсутствие возможности использования устройства для комплексного контроля резьбыи торца элементов электрода. Наиболееблизким к предлагаемому устройству является устройство, содержащее типовой резьбовый калибр заданной длины иустановленное в нем устройство регулирования и фиксации усилия затяжки резьбо 40 вых соединений,Недостаток устройства в том, что оно неимеет базовых поверхностей для отсчета(или контроля) величин погрешностей контролируемой поверхности, что не позволяетиспользовать его для осуществления предлагаемого способа,Цель изобретения - обеспечение обработки резьбовой поверхности элементовэлектродов требуемого качества.На фиг. 4 показано устройство для контроля резьбы на ниппеле с подрезкой торца;на фиг. 5 - принципиальная . схема устройства.55 Резьбовый калибр 3 имеет корпус 8 сэталонной резьбовой поверхностью 9, Длина калибра юстирована при его сопряжениис резьбой хорошего качества на размер й,соответствующий требуемой длине сопрягаемых поверхностей элементов электродов, В корпусе 8 имеется средство 10поверхности отсчета, эти инструменты осуществляют одновременно подрезку двух торцев в размер. При отсутствии инструментов 11 подрезка осуществляется только по торцу выступа резьбового элемента,Формула изобретения 55 сопряжения эталонного резьбового калибра с резьбовой поверхностью 2 элементаэлектрода, При юстированном (отрегулиро ванном и зафиксированном) крутящем моменте или усилия затяжки при требуемомкачестве изготовления резьбы средства 1.0прекращают закручивание калибра на (илив тело элемента, фиг, 2) тело элемента электрода. При этом торец 4 калибра является.базовой поверхностью отсчета длины резьбовой поверхности элемента электрода.Работает устройство следующим образом.При помощи средств 10 эталонной резьбовой калибр (а для фиг. 2 - вкручивают)накручивают на резьбу элемента электродадо тех пор, пока средство 10, юстированноена необходимое усилие затяжки, не прекратит (или не проинформирует о достижении 20допустимой величины усилия) накручиваниекалибра на резьбу элемента,Если резьба на элементе оказалась требуемого качества, то торец (нижний на фиг.2 и 5) калибра, сопрягаемый при сборке торец 6 элемента электрода прилегают друг кдругу. При этом над базовой поверхностьюотсчета 4 (верхний торец калибра на фиг. 2и 5) возвышается тело элемента высотой 2,т,е. элемент с избыточной длинойг. Ее уда. ляют, например, механической обработкойс базированием по поверхности 3,На торец калибра и торец 6 элементамогут не войти в соприкосновение при малой длине резьбовой поверхности. В этомслучае торец 6 элемента необходимо подрезать (в нашей практике на величину 0,5-3мм).Схема устройства, осуществляющего 40такую подрезку торца 6, показана на фиг. 4, где корпус эталонного резьбового калибра по торцу снабжен режущими инструментами 11, ориентированными на расстоянии и контролируемой поверхности. 45Работа к устройства аналогична работеописанного выше устройства с той лишь разницей, что при накручивании калибра на резьбу элемента инструмента 11 осуществляют подрезку торца 6 в размер заданной длины резьбовой поверхности.При оснащении калибра дополнительными инструментами 12 на линии базовой 1. Способ восстановления электродов, включающий механическую обработку элементов электродов по сопрягаемым поверхностям путем подрезки торцов, изготовление гнезда под ниппель, нареза-нив в гнезде резьбы, контроль качества резьбы, соединение элементов электродов между собой посредством ниппеля, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, ниппель берут сьемным или изготавливают полуниппель на одном из сопрягаемых торцов элемента электрода, в процессе механической обработки длину сопрягаемой поверхности элемента электрода выполняют большей требуемой длины, контроль качества резьбы по комплексу параметров осуществляют посредством сопряжения ее с эталонным резьбовым калибром, длину и усилие сопряжения которого предварительно юстируют,а о результатах качества обработки резьбовой поверхности судят по контролю величины взаимного сопряжения поверхности резьбового калибра и контролируемой резьбовой поверхности. 2. Способ по и. 1, отл ич а ю щи йс ятем; что избыточную длину сопрягаемой резьбовой поверхности элемента электрода, величину которой выявляют сопряжением указанной поверхности с эталонным резьбовым калибром, удаляют, формируя при этом сопрягаемый торец элемента электрода при выполнении его с резьбовым гнездом,3, Способпопп,1 и 2,отл ичающийс я тем, что избыточную длину удаляют на величину, выступающую над базовой поверхностью калибра при выполнении полуниппеля на одном из сопрягаемых торцовэлемента электрода. 4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что нарезание резьбы осуществляют инструментом с профилем, соответствующим профилю резьбы, причем в процессе нарезания резьбы глубину резания регулируют.5. Устройство для контроля качества резьбы элементов электродов, содержащее эталонный резьбовой калибр, выполненный в виде корпуса заданной длины с резьбовойповерхностью, соответствующей комплексупараметров резьбы требуемого качества, и средство сопряжения его с контролируемой поверхностью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтокорпус выполнен с базовой поверхностьюотсчета длины резьбовой поверхности элемента электрода.6. Устройство по и. 5. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что для контроля резьбы гнездаО 1838071 к и 5 рпус выполнен с резьбой на его наружной верхности.7. Устройство по и. 5, о т л и ч а ю щ е ея тем, что для контроля резьбы ниппеля выступа корпус выполнен полым с резьбойна внутренней поверхности и с режущими.инструментами для обработки заданнойдлины резьбовой поверхности,