Станок для гибки труб

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к энергетическому машиностроению для изготовления гнутых участков труб магистральных трубопроводов и трубопроводной обвязки силовых агрегатов энергетических установок. Полезная модель направлена на повышение эффективности устройства для гибки труб за счет компактности конструкции трубогибочного станка, возможности получения многогибовых труб, уменьшения силовых нагрузок при одних и тех же размерах заготовок, упрощения кинематики станка и уменьшения разнотолщинности стенок труб в местах гиба. Указанный технический результат достигается тем, что станок для гибки труб содержит неподвижную станину с установленными на ней направляющими, на которых располагается подвижный суппорт-толкатель с поворотным механизмом и тисками. В тисках закрепляется труба-заготовка и вместе с ними, посредством поворотного механизма, осуществляется ее поворот. Установленные на станину внутренние и внешние ролики направляют и позиционируют трубу-заготовку. Поддерживающий ролик фиксирует трубу-заготовку в момент ее переустановки. Разъемный индуктор с охлаждением и возможностью его перемещения по оси трубы-заготовки облегчает процесс установки/снятия трубы-заготовки. Подвижно закрепленный на станине кронштейн с валом привода вместе с гибочным рукавом (водилом) и подвижным захватом задает радиус гибки и обеспечивает изгибающий момент.

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к энергетическому машиностроению для изготовления гнутых участков труб магистральных трубопроводов и трубопроводной обвязки силовых агрегатов энергетических установок.

Известно устройство для гибки труб по патенту DE 2546695 A1, в котором труба-заготовка устанавливается в направляющие ролики одним концом и другим закрепляется на подвижном водиле. Гибка происходит за счет нагрева трубы индуктором ТВЧ и одновременным совместным перемещением водила с закрепленным концом трубы в горизонтальном и поперечном направлениях.

Известно устройство для гибки труб по патенту US 3724258 A, в котором труба-заготовка закрепляется одним концов в подвижном толкателе, другим концом в подвижном водиле, которое может смещать свою ось и вращаться вокруг нее, определяя радиус гибки. Кроме того, при гибке труба-заготовка направляется и удерживается роликами, а участок трубы перед зоной изгиба нагревается индуктором ТВЧ.

Общими недостатками вышеупомянутых устройств являются невозможность изготовления многогибовых труб с несколькими участками изгиба в различных плоскостях пространственной системы координат X, Y, Z, преодоление больших усилий, ведущих к изготовлению громоздкой конструкции с силовыми механизмами и имеющих сложную кинематику, большую массу элементов конструкции. В рассматриваемых технических решениях применяется нагреватель неразъемного типа, приводящий к технологическим неудобствам при его эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для гибки труб по патенту US 2010300169 А1. В данном устройстве труба-заготовка закрепляется на подвижной станине в поворотном толкателе и направляющих роликах. Радиус гиба (изгиба) задается за счет перемещения станины с трубой по направляющим, установленным вне станины. При гибке активные участки трубы-заготовки последовательно нагреваются индуктором ТВЧ и гнутся вокруг оси поворота водила за счет сил подачи толкателя, в котором закреплен один конец трубы. Вспомогательным движением узла водила является поворот механизма крепления трубы-заготовки вокруг своей оси. Поворот толкателя обеспечивает только перепозиционирование трубы-заготовки для изгиба в другой плоскости (для получения много-гибовых труб) в промежутке между процессами изгиба.

Недостатками данной конструкции является то, что перемещаемая часть конструкции большой массы не участвует в процессе изгиба, кроме того реализация технического решения требует больших производственных площадей, связана с технологическими неудобствами и конструктивными недостатками, приводящими к отсутствию возможности вертикальной загрузки/выгрузки трубы-заготовки в процессе эксплуатации станка. Существующая конструкция захватного механизма водила приводит к возникновению технологических затруднений при производстве многогибовых труб. Эти затруднения связаны со сложностями при загрузке/выгрузке трубы-заготовки в процессе эксплуатации станка и необходимостью изготовления, монтажа и эксплуатации механизмов со сложной кинематикой, уменьшающей надежность работы станка.

Целью заявляемой полезной модели является возможность получения многогибовых труб с меньшими технологическими затруднениями.

Поставленная цель достигается за счет того, что станок для гибки труб содержит неподвижную станину с установленными на ней направляющими, на которых располагается механизм суппорта-толкателя совмещенный с тисками и силовым поворотным механизмом открытого типа, в котором закрепляется труба-заготовка, установленные на станину внутренние и внешние ролики, направляющие и позиционирующие трубу-заготовку, поддерживающий ролик, разъемный индуктор и устройство охлаждения на держателе индуктора с механизмом ориентирования подачи охлаждающей жидкости и с возможностью его перемещения по оси трубы-заготовки, кронштейн с механизмом перемещения по станине и с расположенным на нем валом привода, с приводимым в движение механизмом вала привода гибочным рукавом (водилом) с установленным на нем подвижным захватом с механизмом перемещения по гибочному рукаву и призмовым прижимом с откидывающейся замковой частью, при этом станина неподвижна на любой стадии работы станка, поворотный механизм с тисками имеет возможность поворачивать трубу-заготовку вокруг своей оси во время процесса гибки, в результате чего уменьшаются рабочее усилие изгиба за счет реализации касательных напряжений в месте гиба и разнотолщинность стенок трубы-заготовки, имеет разъемный индуктор, обеспечивающий вертикальную установку/снятие трубы-заготовки, зажим трубы-заготовки в станке по контактным линиям, что исключает необходимость применения вкладышей под различные диаметры трубы-заготовки, устройство охлаждения на держателе индуктора с подачей охлаждающей жидкости в сторону от индуктора для ограничения активной зоны гибки, откидывающийся прижим, обеспечивающий вертикальную загрузку трубы-заготовки.

Полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг.1 показано исходное положение устройства в процессе гибки, а на фиг.2, 3, 4 показаны различные стадии получения многогибовой трубы.

На фигурах приняты следующие обозначения:

1 - труба-заготовка;

2 - станина неподвижная;

3 - кронштейн;

4 - вал привода;

5 - гибочный рукав;

6 - захват подвижный;

7 - призмовый зажим трубы-заготовки с откидывающейся замковой частью;

8 - индуктор с охлаждением;

9 - ролик поддерживающий;

10 - ролики внутренние;

11 - ролики внешние;

12- суппорт-толкатель;

13 - механизм поворотный;

14 - тиски;

15 - направляющие станины.

Труба заготовка 1 (см. фиг.1) устанавливается в тиски 14 поворотного механизма 13 суппорта-толкателя 12, установленного на направляющих 15 неподвижной станины 2, и на поддерживающий ролик 9, так же установленный на неподвижной станине 2. После установки труба-заготовка центрируется внутренним 10 и внешними 11 роликами, зажимается в подвижном захвате 6 прижимом с откидывающейся замковой частью 7, установленном на гибочном рукаве 5, который связан с валом привода 4 подвижного кронштейна 3, установленного в торце станины 2 в направляющих, и подводится индуктор с охлаждением 8. Индуктор после включения прогревает участок трубы-заготовки, который перемещается в активную зону гибки, где осуществляется процесс гибки трубы-заготовки под воздействием на нее крутяще-изгибающего момента, создаваемого гибочным узлом, состоящим из кронштейна 3, связанного с валом привода 4 гибочного рукава 5, на котором установлен подвижный захват 6 с трубой-заготовкой 1, жестко закрепленной призмовым прижимом 7 и моментом кручения относительно оси трубы-заготовки, создаваемым поворотным механизмом 13.

Под воздействием изгибающего момента, создаваемого гибочным рукавом, и крутящего момента, создаваемого поворотным механизмом (см. фиг.2), труба-заготовка 1 гнется на нужный угол, после чего откидывается прижим 7, и труба с помощью суппорта-толкателя 12 и поворотного механизма 13 позиционируется для дальнейшего изгиба. Если требуется произвести один гиб, то вместе с прижимом 7 отводится индуктор с охлаждением 8, разжимаются тиски 14, отводятся ролики 10 и 11, и труба-заготовка снимается со станка.

После позиционирования трубы-заготовки с помощью суппорта-толкателя 12 и поворотного механизма 13 (см, фиг.3), определяющего длину прямого участка трубы заготовки и угол последующего гиба, она центрируется внутренним 10 и внешними 11 роликами и зажимается в подвижном захвате 6 откидывающимся прижимом 7.

После закрепления трубы-заготовки происходит процесс гибки (см. фиг.1).

После осуществления процесса гибки (см, фиг.4), все захватные механизмы последовательно в обратном порядке в соответствии с последовательностью закрепления освобождают трубу-заготовку. После чего происходит ее снятие со станка в вертикальном направлении.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что включает подвижно закрепленный на торце станины в направляющих кронштейн с механизмом перемещения и валом привода, гибочный рукав (водило на вале), призмовый зажим трубы-заготовки с откидывающейся замковой частью, силовой открытый поворотный механизм с тисками, разъемный индуктор, устройство охлаждения на держателе индуктора с возможностью ориентирования подачи охлаждающей жидкости.

Станина станка неподвижна на любой стадии работы станка. Направляющие, по которым перемещается станина отсутствуют. Поворотный механизм с тисками имеет возможность поворачивать трубу-заготовку вокруг оси во время процесса гибки, суппорт-толкатель совмещенный с силовым поворотным механизмом открытого типа совместно с поворотно-зажимным механизмом на кронштейне в торце станины обеспечивает крутяще-изгибающий момент в зоне гиба трубы, а также вертикальное снятие трубы-заготовки.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию новизны.

Преимуществами заявляемой полезной модели являются:

- уменьшение рабочих усилий изгиба за счет реализации касательных напряжений в месте гиба;

- уменьшение разнотолщинности стенок трубы-заготовки;

- повышение технологичности процесса за счет обеспечения вертикальной установки/снятия трубы-заготовки;

- обеспечение зажима заготовки в станке по контактным линиям, исключающим необходимость применения вкладышей под различные диаметры трубы-заготовки;

- ограничение активной зоны гибки, влияющей на технологичность процесса гибки;

- обеспечение вертикальной загрузки трубы-заготовки, повышающей эксплуатационно-технологические показатели процесса гибки.

Станок для гибки труб, содержащий станину с направляющими, подвижный суппорт-толкатель с поворотным механизмом и тисками, внутренние, внешние и поддерживающий ролики, индуктор с охлаждающим устройством, а также гибочный рукав, связанный с валом привода, отличающийся тем, что он снабжен связанным с валом привода и подвижно закрепленным на торце станины в направляющих кронштейном с механизмом перемещения и призмовым зажимом трубы с откидывающейся замковой частью, станина выполнена неподвижной, поворотный механизм с тисками выполнен с обеспечением поворота трубы вокруг своей оси в процессе гибки, при этом индуктор выполнен разъемным с возможностью перемещения по оси трубы, а его охлаждающее устройство выполнено с механизмом ориентирования подачи охлаждающей жидкости на держателе индуктора.