Устройство для правки концов труб
Полезная модель обеспечивает плавную деформацию стенки трубы при устранении вмятин, отклонений формы поперечного сечения трубы и увеличении ее диаметра. Обеспечение плавной деформации позволяет уменьшить кривизну поверхности стенки трубы в направлении ее продольной оси и существенно снизить напряжения. При правке концов труб предлагаемым устройством башмаки 4 и 5, перемещаясь под действием цилиндров 2, деформируют стенку трубы 8, устраняя при этом отклонения в виде вмятины и формы поперечного сечения трубы, а так же увеличивая при необходимости ее диаметр. Башмаки 4 перемещаются только в радиальном направлении на равную величину по всей своей длине. Башмаки 5 в месте соединения с башмаками 4 перемещаются в радиальном направлении совместно и на одинаковую с ними величину, а вместе соединения с несущим корпусом 1 радиальные перемещения башмаков 5 равны нулю. Таким образом, обеспечивается плавность деформации стенки трубы.,
Предлагаемая полезная модель предназначена для устранения отклонений кромок в виде вмятин и формы поперечного сечения трубы (эллипсность), отклонений диаметра от номинальных значений и может быть использована, например, при ремонте трубопроводов из стальных труб.
Известны устройства (см. книгу "Сооружение магистральных трубопроводов" стр.135. Таран В.Д., "Недра", 1964 г.), размещаемые в полости трубы (внутренний центратор) и обеспечивающие правку концов труб. Недостатком таких устройств является то, что они могут быть использованы только для устранения отклонений кромок в виде вмятин и формы поперечного сечения трубы.
Известно так же устройство для центрирования труб (патент RU №2217650, кл. F 16 L 55/18, F 16 L 1/036, 2000 г.), которое позволяет обеспечить соосность концов ввариваемых между собой труб встык. Однако это устройство может быть использовано только при отсутствии отклонений кромок в виде вмятин, формы и размеров поперечного сечения ввариваемых между собой труб встык.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является внутренний центратор ЦВН (см. книгу "Сооружение и ремонт газонефтепроводов", стр.58, 59. Березин В.Л. и др., "Недра", 1972 г.). Устройство размещается в полости трубы и усилием рабочих цилиндров через специальные жимки происходит правка стенки и поперечного сечения трубы.
Основным недостатком этого устройства является появление при правке резких изменений деформаций стенки трубы на небольшом участке по краям приложения усилий правки и как следствие - появление высоких в т.ч. остаточных напряжений в стенке труб. Высокие напряжения могут привести к повреждению стенки трубы. Остаточные напряжения снижают надежность
трубопровода при эксплуатации. Целью создания полезной модели является обеспечение плавности деформации стенки трубы по направлению ее продольной оси при правке.
Это достигается тем, что устройство содержит несущий корпус цилиндрической формы, силовые цилиндры со штоками и рабочие башмаки двух видов, соединенных между собой цилиндрическими шарнирами. Одни из них закреплены к штокам не менее двух силовых цилиндров, расположенных по линии, параллельной продольной оси устройства и под действием усилия цилиндров перемещается по всей длине в радиальном направлении и на одинаковую величину. А другие башмаки, кроме соединения с башмаками первого вида, противоположным концом через цилиндрические шарниры соединены с несущим корпусом. Радиальные перемещения этих башмаков под действием усилия цилиндров уменьшаются от значения перемещения первых видов башмаков до нуля. Усилия, передаваемые силовыми цилиндрами через рабочие башмаки на трубу, производят правку.
На фиг.1 изображено устройство, вид с торца; на фиг.2 - продольный разрез устройства в положении до перемещения башмаков; фиг.3 - взаиморасположение по кругу башмаков первого вида; фиг.4 - взаиморасположение по продольной оси устройства башмаков второго вида; фиг.5 - положение после перемещения башмаков и правки конца трубы.
Устройство состоит из несущего корпуса 1, на котором закреплены рабочие цилиндры 2, штоки 3 которых установлены в радиальном направлении. К штокам 3 закреплены башмаки 4 первого вида конструкции так, что на каждый башмак 4 приходится не менее двух цилиндров 2. С башмаком 4 соединен башмак 5 второго вида конструкции через цилиндрический шарнир 6. Продольная ось цилиндрического шарнира 6 перпендикулярна продольной оси устройства. Башмак 5 соединен с несущим корпусом 1 через цилиндрический шарнир 7. Шарнир 7 позволяет некоторое перемещение башмака 5 относительно корпуса 1 по направлению продольной оси устройства при
правке трубы 8. Контактирующие с трубой 8 поверхности башмаков 4 и 5 выполнены по радиусу исправляемой трубы R н.
Цилиндры 2 объединены между собой делителем истока рабочей среды (не показано), обеспечивающим одинаковую подачу рабочей среды в каждый цилиндр, что обеспечивает равные выдвижения штоков 3 и перемещения башмаков 4 и 5.
Устройство работает следующим образом. В полость исправляемого конца трубы устанавливается устройство. При этом штоки 3 гидроцилиндров 2 не выдвинуты, башмаки 4 и 5 занимают параллельное продольной оси устройства положение. Далее в цилиндры 2 подается под давлением рабочая среда, происходят выдвижение штоков 3 цилиндров, опирающимися на несущий корпус 1 и радиальное перемещение башмаков 4.
Происходит так же поворот башмаков 5 вокруг цилиндрического шарнира 7, соединенных через шарнир 6 с башмаками 4. Радиальные перемещения башмаков 5 в месте соединения с башмаками 4 равны радиальным перемещениям башмаков 4, а в месте соединения с несущим корпусом 1 равны нулю. Перемещаясь, башмаки 4 и 5 деформируют стенку трубы 8, устраняя при этом отклонения в виде вмятин и формы поперечного сечения трубы, а так же увеличивая при необходимости ее диаметр.
Предлагаемая полезная модель позволяет обеспечивать плавность деформации стенки трубы при ее правке и снижать напряжения в стенке трубы при ее правке.
Устройство для правки концов труб, содержащее несущий корпус цилиндрической формы, рабочие цилиндры со штоками, башмаки, закрепленные к штокам, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительными башмаками, соединенными через цилиндрические шарниры одним концом с несущим корпусом устройства, а другим противоположным концом с башмаками, закрепленными к штокам рабочего цилиндра.
