Поворотный узел трубогибочного станка

Авторы патента:

Полезная модель относится к станкостроению, а именно, к конструкциям узлов трубогибочных станков, используемых например, для изготовления различных трубопроводных систем газо- и нефтепроводов, используемых в авиации, космосе, судостроении и других областях. Поворотный рычаг содержит кронштейн, предназначенный для установки зажимного устройства для захвата заготовки и скрепленный с осью, оснащенной механизмом поворота. Механизм поворота выполнен в виде сильфонной муфты, скрепленной с осью, высокомоментного двигателя, поворотная часть которого охватывает ось, а также в виде охватывающих ось двух фланцев и стакана, причем один из фланцев скреплен с поворотной частью двигателя и стаканом, а другой - со стаканом и сильфонной муфтой. 1 п ф-лы, 2 илл.

Известно, что при гибке трубопроводов из труднодеформируемых малопластичных материалов, таких как 06Х15Н6МВФБ-Ш (ВНС-16), 03Х12Н10МТР-ВД (ВНС-25), 03Х12Н10ИТР (ЭП-810, ВМС-25), 12Х18Н10Т-ВД, 07Х16Н6 и др., применяют гибку с использованием пассивного поворота рычага для гибки труб до 90 градусов, а при необходимости увеличения угла гиба. в зависимости от геометрических параметров трубы, ее материала и параметров гиба, необходимо применять гибку труб с использованием гибочного ролика, либо останавливать трубогибочный станок и перенастраивать поворотный рычаг в другой режим гибки. Это связано с тем, что при гибке тонкостенных трубопроводов на угол более 90 градусов в зависимости от параметров трубы и параметров нагрева появляются дефекты на стенках трубопровода: на внутреннем радиусе гиба появляются гофрообразования, на внешнем радиусе гиба повышенное утонение. Использование гибочного ролика приводит к гибке трубопровода с переменным радиусом кривизны, а переналадка станка на гибку с использованием поворотного рычага либо со сжатием либо с растяжением сопровождается большими потерями времени и не всегда возможно на той или иной модели станка.

Наиболее близким аналогом является поворотный рычаг - корпус поворотного суппорта трубогибочного станка, закрепленный на приводном валу, а на рычаге установлена поджимная колодка, оснащенная механизмом ее перемещения (см. патент РФ 2088358, кл. B21D 9/05, 1997).

Недостатком данной конструкции является ограниченность использования поворотного рычага данной конструкции применительно к гибке трубопроводов с использованием локального нагрева. Данный поворотный шаблон может работать только в пассивном режиме, но тогда гибку трубопроводов с локальным нагревом с постоянным радиусом гиба без дефектов можно будет проводить только на угол до 90 градусов. Использование данного устройства для гибки с растяжением или гибки с подпором приведет к перегрузке и быстрому выходу из строя его двигателя.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей гибки и повышения ее качества.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в поворотном рычаге, содержащем кронштейн, предназначенный для установки зажимного устройства для захвата заготовки и скрепленный с осью, оснащенной механизмом поворота, новым является то, что механизм поворота выполнен в виде сильфонной муфты, скрепленной с осью, высокомоментного двигателя, поворотная часть которого охватывает ось, а также в виде охватывающих ось двух фланцев и стакана, причем один из фланцев скреплен с поворотной частью двигателя и стаканом, а другой - со стаканом и сильфонной муфтой.

Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:

- на фиг. 1 - поворотный рычаг, общий вид;

- на фиг. 2 - поворотный рычаг, вертикальный разрез по оси поворота.

Поворотный рычаг состоит из кронштейна 1, установленного на оси 2 и скрепленного с ней посредством муфт 3. Ось 2 кинематически связана с механизмом ее поворота, выполненным в виде сильфонной муфты 4, скрепленной с осью. В качестве двигателя механизма поворота использован высокомоментный двигатель 6, поворотная часть 5 которого охватывает ось 2. В механизм поворота также входят фланец 7, стакан 8 и фланец 9, скрепленный с поворотной частью 5 двигателя 6 и со стаканом 8, охватывающим ось 2. Фланец 7 скреплен со стаканом 8 и с сильфонной муфтой 4.

Стационарная часть 10 двигателя жестко закреплена на боковой стойке 11 неподвижной платформы 12.

Поворотный рычаг трубогибочного станка работает следующим образом.

На верхнюю плоскость кронштейна устанавливают зажимное устройство для захвата заготовки. Стационарная часть 10 высокомоментного двигателя 6 неподвижна за счет закрепления ее на боковой стойке 11 неподвижной платформы 12.

При включении двигателя посредством магнитного поля на поворотную часть 5 двигателя 6 передается крутящий момент. Этот момент от поворотной части передается на фланец 9 стакана 8 и через стакан 8 на фланец 7 и через сильфонную муфту 4 - на ось 2. Использование сильфонной муфты обеспечивает передачу крутящего момента на ось 2 поворотного рычага, а также для компенсацию неточности изготовления деталей, механизма поворота оси, тем самым компенсируя несоосность высокомоментного двигателя и оси поворотного рычага. Таким образом, обеспечивается передача крутящего момента от поворотной части высокомоментного двигателя к кронштейну поворотного рычага.

При гибке без подпора или растяжения крутящий момент от двигателя отсутствует. При гибке с растяжением крутящий момент направлен в сторону естественного поворота рычага и обеспечивает растяжение внутренней стенки изгибаемого трубопровода и, тем самым, препятствует образованию дефектов (гофрообразованию). При гибке с подпором крутящий момент от двигателя направлен в сторону, противоположную естественному повороту рычага. Сопротивление повороту может регулироваться, и при этом двигателю не будет наноситься вред из-за его перегрузки, как в случае использования обычных серводвигателей, так как они выходят из строя от перегрузки при работе в противоположном направлении естественного поворота рычага под действием силы проталкивания трубопровода. Использование в качестве подпора гидравлического привода сложно как конструктивно, так и в управлении процессом поворота и усилия подпора.

Выбор режима гибки (с пассивным поворотом рычага, с растяжением, с подпором) проводится в зависимости от геометрии трубопровода, параметров гиба и характеристик материала трубопровода.

Предложенный поворотный рычаг конструктивно прост и надежен в работе, обеспечивает проведение гибки трубопроводов с использованием локального нагрева как в пассивном режиме, так и гибку с подпором и гибку с растяжением, тем самым повышает качество получаемой продукции (снижает овальность и вероятность гофрообразования), при этом при его работе полностью исключены ручные операции, весь процесс работы поворотного рычага автоматизирован.

Кроме того, обеспечивается расширение технологических возможностей трубогибочных станков за счет автоматизированного перехода между способами гибки: гибки с пассивным поворотом рычага, гибки с подпором и гибки с растяжением, что позволяет производить гибку трубопроводов различной конфигурации на угол свыше 90 градусов без появления дефектов в виде повышенного утонения на наружной стенке гиба изгибаемой трубы или образования неровностей в виде гофр на внутренней.

Предложенная конструкция может быть использована для гибки широкой гаммы трубных и профильных заготовок из труднодеформируемых малопластичных материалов, которым требуется локальный нагрев.

Поворотный узел трубогибочного станка, содержащий кронштейн, предназначенный для установки зажимного устройства для захвата заготовки и скрепленный с осью, связанной с механизмом поворота, отличающийся тем, что механизм поворота выполнен в виде скрепленной с осью сильфонной муфты, высокомоментного двигателя, поворотная часть которого охватывает ось, а также в виде охватывающих ось двух фланцев и стакана, причем один из фланцев скреплен с поворотной частью двигателя и стаканом, а другой - со стаканом и сильфонной муфтой.