Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами
Использование: в обработке металлов давлением при изготовлении труб с винтовыми гофрами. Сущность изобретения: устройство содержит установленные в корпусе и размещенные вокруг оси устройства и под углом к ней с возможностью вращения вокруг своих осей формообразующие ролики и узел рабочего перемещения трубы, узел загрузки, выполненный в виде накопителя с возможностью размещения в нем не менее одной трубы и поштучного совмещения оси каждой трубы с осью устройства и перемещения трубы вдоль указанной оси и лотка, узел выгрузки, выполненный с возможностью перемещения трубы вдоль оси устройства за пределы узла рабочего перемещения трубы, который выполнен в виде установленного на станине с возможностью перемещения вдоль оси устройства ползуна с приводом его перемещения и установленного на ползуне с возможностью вращения вокруг оси устройства захвата с приводом его закрытия-открытия. Корпус с формообразующими роликами установлен неподвижно относительно станины, а формообразующие ролики имеют приводные механизмы радиального перемещения и фиксации роликов относительно оси устройства. Накопитель выполнен в виде плиты и по меньшей мере двух фиксаторов с приводами их перемещения, а лоток выполнен в виде направляющей и установлен с возможностью вертикального перемещения. Узел загрузки имеет оправку в виде стержня, а узел рабочего перемещения трубы - сквозную внутреннюю полость и установлен с возможностью перемещения. Устройство повышает производительность, уменьшает трудозатраты и расширяет технологические возможности. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения гофрированных труб.
Известно устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, содержащее установленные в корпусе и размещенные вокруг оси устройства и под углом к ней с возможностью вращения вокруг своих осей формообразующие ролики и установленный вдоль оси устройства узел рабочего перемещения трубы (патент РФ N 2050213, кл. B 21 D 15/04, 30.12.1995). Недостатком известного устройства является низкая производительность, большие трудозатраты и ограниченные технологические возможности. Указанные недостатки объясняются тем, что установка трубы в исходное положение, рабочий ход (образование гофров на трубе) и возвратный ход рабочего органа совершаются последовательно: пока не завершен рабочий ход и рабочий орган (узел рабочего перемещения трубы) не возвращен в исходное положение, установка следующей трубы в исходное положение невозможна; кроме того, невозможно получить гофрированную трубу большей длины, чем величина рабочего хода. Задачей изобретения является повышение производительности, снижение трудозатрат и расширение технологических возможностей. Поставленная задача решается тем, что устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, содержащее установленные в корпусе и размещенные вокруг оси устройства и под углом к ней с возможностью вращения вокруг своих осей формообразующие ролики и установленный вдоль оси устройства узел рабочего перемещения трубы, согласно изобретению снабжено узлом загрузки, расположенным с противоположной стороны от узла рабочего перемещения трубы относительно корпуса и выполненным с возможностью размещения в нем не менее одной трубы и их поштучного перемещения для совмещения оси трубы с осью устройства и перемещения трубы вдоль оси устройства, и узлом выгрузки, расположенным относительно корпуса со стороны узла рабочего перемещения трубы, выполненным с возможностью перемещения изготовленной гофрированной трубы вдоль оси устройства за пределы узла рабочего перемещения трубы, который выполнен в виде установленного на станине с возможностью перемещения вдоль оси устройства ползуна с приводом его перемещения и установленного на ползуне с возможностью вращения вокруг оси устройства захвата с приводом его закрытия-открытия, и установленного с возможностью перемещения его вдоль оси устройства совместно с трубой или относительно трубы (когда труба неподвижна); приводными механизмами радиального перемещения и фиксации осей формообразующих роликов относительно оси устройства, закрепленными на корпусе, при этом корпус установлен неподвижно относительно упомянутой станины. Узел загрузки выполнен в виде накопителя для размещения в нем не менее одной трубы и их поштучного перемещения и лотка, установленного с возможностью поштучного совмещения оси каждой трубы с осью устройства и ее перемещения вдоль оси устройства. Накопитель выполнен в виде плиты, рабочая поверхность которой (поверхность, на которой располагают трубы) расположена выше оси устройства и параллельна ей, ближний к оси устройства край плиты расположен ниже, чем дальний, и по меньшей мере двух фиксаторов, расположенных над плитой с возможностью поочередного перемещения к рабочей поверхности плиты и от нее. Каждый фиксатор установлен с возможностью перемещения от плиты его ближней к рабочей поверхности плиты точки на расстояние, превышающее наружный диаметр труб, расположенных на рабочей поверхности, а к плите - на расстояние менее наружного диаметра труб. Накопитель снабжен приводами перемещения фиксаторов. Лоток выполнен в виде направляющей с двумя рабочими плоскостями, параллельными оси устройства и расположенными под углом друг к другу с вершиной угла, расположенной ниже оси устройства. Лоток установлен с возможностью вертикального перемещения. Лоток снабжен приводом перемещения трубы вдоль оси устройства. Узел загрузки снабжен оправкой, выполненной в виде стержня, один концевой участок которого выполнен с возможностью размещения его в трубе-заготовке, а другой концевой участок - с возможностью размещения в гофрированной (изготовленной) трубе, между концевыми участками на стержне выполнен бурт, наружный диаметр которого больше внутреннего диаметра трубы-заготовки и гофрированной трубы. Узел рабочего перемещения трубы может быть снабжен сквозной внутренней полостью, продольная ось которой параллельна или совпадает с осью устройства, а размеры поперечного сечения укaзанной полости превышают наружный диаметр трубы и полученной гофрированной трубы. Узел рабочего перемещения трубы выполнен с возможностью перемещения как при открытом, так и при закрытом захвате. Узел выгрузки выполнен в виде неподвижно закрепленной относительно станины направляющей с внутренней сквозной полостью, продольная ось которой параллельна или совпадает с осью устройства, а размеры поперечного сечения указанной полости превышают наружный диаметр трубы и полученной гофрированной трубы. Приводы закрытия-открытия захвата, перемещения ползуна, радиального перемещения осей формообразующих роликов, перемещения фиксаторов и перемещения трубы по лотку могут быть выполнены с возможностью их согласованной работы, а также указанные приводы могут быть выполнены с возможностью ручного или дистанционного, или автоматизированного, или автоматического управления. Снабжение устройства узлом загрузки, установленным рядом с формообразующими роликами с противоположной стороны от узла рабочего перемещения трубы, выполнение узла загрузки с возможностью размещения в нем труб и поштучного их перемещения в соосное положение с осью устройства и последующего перемещения вдоль указанной оси позволяет подавать очередную трубу в исходное положение перед рабочим ходом (ближний к формообразующим роликам концевой участок трубы перемещают через рабочую зону устройства - между формообразующими роликами на длину, необходимую для размещения его в захвате), не ожидая окончания рабочего и возвратного ходов узла рабочего перемещения трубы, т.е. происходит совмещение указанных операций во времени, что повышает производительность. Снабжение устройства узлом выгрузки, смонтированным около узла рабочего перемещения трубы с противоположной стороны от формообразующих роликов и выполненным с возможностью перемещения с его помощью изготовленной гофрированной трубы вдоль оси устройства за пределы узла рабочего перемещения трубы, позволяет совмещать операцию удаления изготовленной гофрированной трубы с рабочим ходом узла рабочего перемещения трубы, в процессе которого происходит гофрирование следующей трубы, и тем самым повысить производительность. Выполнение узла рабочего перемещения трубы в виде ползуна, установленного на станине с возможностью перемещения вдоль оси устройства, привода его перемещения (который может быть установлен как на ползуне, так и на станине или фундаменте) и установленного на ползуне с возможностью вращения вокруг оси устройства захвата с приводом его закрытия-открытия; при этом ползун может быть установлен на станине, в направляющих или т.п. конструктивных элементах с возможностью перемещения его вместе с захватом вдоль оси устройства как вместе с трубой, так и относительно трубы позволяет 1) совершать холостой (возвратный) ход без удаления изготовленной трубы из устройства; 2) изготавливать трубы увеличенных длин, т.е. в тех случаях, когда требуется изготавливать трубы длиной, превышающей величину рабочего хода ползуна; 3) совмещать рабочий ход с удалением готовой трубы из устройства; указанное повышает производительность, снижает трудозатраты и расширяет технологические возможности. Снабжение комплекса формообразующих роликов установленным неподвижно относительно станины корпусом с приводными механизмами радиального перемещения и фиксации осей формообразующих роликов, а следовательно, и самих роликов относительно оси устройства позволяет 1) упростить и ускорить переналадку устройства на разные типоразмеры гофрируемых труб (диаметр труб, высота и форма гофров и т.п.), 2) согласовать перемещения роликов и рабочих органов других узлов устройства (например, совместить осевое перемещение ползуна с радиальным перемещением формообразующих роликов к оси устройства в начале гофрирования трубы и от оси устройства - в конце гофрирования), что повышает производительность и расширяет технологические возможности. Выполнение узла загрузки в виде накопителя с возможностью размещения в нем нескольких труб (их количество может достигать десяти, двадцати и более, оно зависит от конкретных производственных условий) и поштучного перемещения труб в лоток, выполненный с возможностью совмещения оси трубы с осью устройства и перемещения трубы вдоль оси устройства, позволяет сократить время и трудозатраты при совмещении оси очередной трубы с осью устройства и перемещении трубы в исходное положение перед началом рабочего хода, что повышает производительность при изготовлении партии труб. Выполнение накопителя в виде плиты, рабочая поверхность (поверхность, предназначенная для расположения на ней труб) которой расположена выше и параллельна оси устройства, а ближний к оси устройства край рабочей поверхности расположен ниже, чем дальний, и по меньшей мере двух фиксаторов, расположенных над плитой с возможностью поочередного перемещения к рабочей поверхности плиты и от нее, позволяет использовать явление гравитации при совмещении оси трубы с осью устройства, что упрощает конструкцию, повышает ее надежность, уменьшая сбои и и неполадки, что в свою очередь сокращает или вообще исключает время на их устранение, тем самым повышая производительность. Установка каждого фиксатора с возможностью перемещения от плиты его ближней к рабочей поверхности плиты точки на расстояние, большее, чем наружный диаметр труб, размещенных на рабочей поверхности, и с возможностью перемещения к плите упомянутой точки фиксатора на расстояние, меньшее, чем наружный диаметр труб, уложенных на плите, повышает надежность поштучного перемещения труб из накопителя в лоток, что позволяет исключить потери времени на исправление сбоев при выполнении указанной операции и тем самым увеличить производительность. Снабжение накопителя приводами перемещения фиксаторов позволяет механизировать операцию поочередной передачи труб из накопителя в лоток, что снижает трудозатраты и повышает производительность. Выполнение лотка в виде направляющей с двумя рабочими плоскостями (плоскостями, на которых располагается и по которым перемещается труба в осевом направлении) параллельными оси устройства и расположенными под углом друг к другу с расположением вершины угла ниже оси устройства позволяет упростить и повысить надежность операции перемещения трубы из накопителя в лоток. Установка лотка с возможностью вертикального перемещения позволяет сократить время переналадки узла загрузки при изготовлении партий труб с разными наружными диаметрами. Снабжение лотка приводом перемещения трубы вдоль оси устройства сокращает трудозатраты при приведении трубы в исходное положение перед рабочим ходом. Снабжение узла загрузки оправкой, выполненной в виде стержня, концевые участки которого выполнены с возможностью размещения одного из них в трубе, другого - в гофрированной трубе, с буртом между концевыми участками, наружный диаметр которого больше внутренних диаметров трубы и гофрированной трубы, позволяет повысить надежность и исключить сбои при выполнении возвратного хода ползуна и размещении трубы в захвате перед рабочим ходом. Снабжение узла рабочего перемещения трубы сквозной внутренней полостью, продольная ось которой параллельна или совпадает с осью устройства, а размеры поперечного сечения указанной полости больше наружных диаметров трубы и трубы с гофрами, позволяет 1) осуществлять возвратный ход без удаления изготовленной трубы из устройства, 2) совмещать рабочий ход (изготовление гофров на трубе) с удалением за пределы узла рабочего перемещения трубы, изготовленной в предыдущем рабочем ходе, что повышает производительность. Выполнение узла рабочего перемещения трубы с возможностью перемещения как при открытом, так и при закрытом захвате обеспечивает реализацию вышеуказанного возвратного хода ползуна с захватом без удаления изготовленной трубы из устройства и совмещение рабочего хода с удалением из устройства трубы, изготовленной в предыдущем рабочем ходе. Выполнение узла выгрузки в виде неподвижно закрепленной относительно станины направляющей с внутренней сквозной полостью, продольная ось которой параллельна или совпадает с осью устройства, а замкнутый контур поперечного сечения указанной полости имеет размеры большей величины, чем наружные диаметры трубы-заготовки и гофрированной трубы, позволяет реализовать совмещение операций изготовления гофрированной трубы и удаления изготовленной в предыдущем рабочем ходе гофрированной трубы за пределы узла рабочего перемещения трубы и повысить надежность указанного удаления трубы (она не может выйти за границы внутренней полости на всем ее протяжении). Выполнение приводов закрытия-открытия захвата, перемещения ползуна, радиального перемещения и фиксации формообразующих роликов, перемещения фиксаторов и трубы по лотку с возможностью их согласованной работы позволяет оптимизировать работу устройства и свести потери времени при изготовлении гофрированных труб к минимуму. Выполнение вышеперечисленных приводов с возможностью ручного, дистанционного, автоматизированного или автоматического управления обеспечивает выбор оптимального с точки зрения трудозатрат и конкретных производственных условий (количество труб в партии, количество партий труб в годовой программе их выпуска и т.п.) режима управления устройством с тем, чтобы достичь максимальной производительности. На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство включает в себя корпус 1 с приводными механизмами радиального перемещения и фиксации 2 осей 3 формообразующих роликов 4 относительно оси устройства 5; неподвижно закрепленную относительно корпуса 1 станину 6, на которой установлен ползун 7, привод его перемещения 8, который может быть установлен на ползун 7 или стационарно на станине или фундаменте и соединен с ползуном 7 передачей, например цепной, реечной, винтовой, штоком силового цилиндра и т.п. На ползуне 7 установлен захват 9 с приводом его закрытия-открытия 10. Устройство снабжено узлом загрузки, включающим в себя накопитель, выполненный в виде наклонной плиты 11 и лотка 12 с приводом перемещения 13 трубы-заготовки 14 по лотку 12, и узлом выгрузки, выполненным в виде направляющей 15 с возможностью перемещения по ее внутренней полости 16 изготовленной гофрированной трубы 17. Узел загрузки снабжен фиксаторами 18, 19 с приводами их перемещения 20, 21 и оправкой 22 с буртом 23. Лоток 12 снабжен опорами, каждая из которых выполнена в виде стойки 24, гайки 25 и винта 26. Узел рабочего перемещения трубы снабжен сквозной внутренней полостью 27, выполненной с возможностью прохождения через нее гофрированной трубы 17 и трубы 14. Плита 11 снабжена рабочей поверхностью 28, предназначенной для расположения на ней труб-заготовок 14. Плита 11 установлена с уклоном в сторону лотка 12, который снабжен двумя рабочими поверхностями 29, 30, предназначенными для расположения на них трубы-заготовки 14 и перемещения ее в захват 9. В качестве приводов 2, 8, 10, 13, 20, 21 могут быть использованы любые известные типы приводов, например механические, электромеханические, зубчатые, червячные, реечные, цепные, силовые цилиндры и т.п. В качестве захвата 9 могут быть использованы любые известные типы захватов, например, клиновые, рычажные, цанговые и т.п. Устройство работает в следующей последовательности. Исходные трубы 14 с установленными в них оправками 22 загружают на рабочую поверхность 28 плиты 11; при этом фиксатор 18 находится в приближенном к плите 11 положении на расстояние



Формула изобретения
1. Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, содержащее установленные в корпусе и размещенные вокруг оси устройства и под углом к ней с возможностью вращения вокруг своих осей формообразующие ролики и установленный вдоль оси устройства узел рабочего перемещения трубы, отличающееся тем, что оно снабжено узлом загрузки, расположенным относительно формообразующих роликов с противоположной стороны от узла рабочего перемещения трубы и выполненным с возможностью размещения в нем труб - не менее одной трубы и их поштучного перемещения для совмещения оси трубы с осью устройства и перемещения трубы вдоль оси устройства, узлом выгрузки, расположенным относительно корпуса со стороны узла рабочего перемещения трубы, выполненным с возможностью перемещения изготовленной гофрированной трубы вдоль оси устройства за пределы узла рабочего перемещения трубы, приводными механизмами радиального перемещения и фиксации осей формообразующих роликов относительно оси устройства, закрепленными на корпусе, при этом корпус установлен неподвижно относительно станины, узел рабочего перемещения трубы установлен с возможностью перемещения вдоль оси устройства совместно с трубой или относительно трубы и выполнен в виде установленного на станине с возможностью перемещения вдоль оси устройства ползуна с приводом его перемещения и установленного на ползуне с возможностью вращения вокруг оси устройства захвата с приводом его закрытия-открытия. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел загрузки выполнен в виде накопителя, имеющего возможность размещения в нем не менее одной трубы и их поштучного перемещения и лотка, установленного с возможностью поштучного совмещения оси каждой трубы с осью устройства и ее перемещения вдоль указанной оси. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что накопитель выполнен в виде наклонной плиты, рабочая поверхность которой расположена над осью устройства и наклонена к ней, и по меньшей мере двух фиксаторов, расположенных над плитой с возможностью поочередного перемещения к плите и от нее. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что каждый фиксатор установлен с возможностью перемещения от плиты в положение, удаленное от рабочей поверхности плиты на расстояние, превышающее наружный диаметр трубы, а к плите - на расстояние менее наружного диаметра трубы. 5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что накопитель снабжен приводами перемещения фиксаторов. 6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лоток выполнен в виде направляющей с двумя рабочими плоскостями, параллельными оси устройства, расположенными под углом друг к другу с вершиной угла, расположенной ниже оси устройства. 7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лоток установлен с возможностью вертикального перемещения. 8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лоток снабжен приводом перемещения трубы вдоль оси устройства. 9. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что узел загрузки снабжен оправкой, выполненной в виде стержня, один концевой участок которого имеет возможность размещения в трубе, а другой концевой участок имеет возможность размещения в полученной гофрированной трубе, между указанными концевыми участками на стержне выполнен бурт, наружный диаметр которого превышает внутренний диаметр трубы и полученной гофрированной трубы. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел рабочего перемещения трубы выполнен со сквозной внутренней полостью, продольная ось которой параллельна или совпадает с осью устройства, а размеры поперечного сечения указанной полости превышают наружный диаметр трубы и полученной гофрированной трубы. 11. Устройство по п.1 или 10, отличающееся тем, что узел рабочего перемещения трубы выполнен с возможностью перемещения как при открытом, так и при закрытом положении захвата. 12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел выгрузки выполнен в виде неподвижно закрепленной относительно станины направляющей с внутренней сквозной полостью, продольная ось которой параллельна или совпадает с осью устройства, а камеры поперечного сечения указанной полости превышают наружный диаметр трубы и полученной гофрированной трубы. 13. Устройство по любому из пп.1, 5, 8, отличающееся тем, что приводы закрытия-открытия захвата, перемещения ползуна, радиального перемещения осей формообразующих роликов, перемещения фиксаторов и перемещения трубы в лотке выполнены с возможностью их согласованной работы. 14. Устройство по любому из пп.1, 5, 8, 13, отличающееся тем, что приводы закрытия-открытия захвата, перемещения ползуна, радиального перемещения осей формообразующих роликов, перемещения фиксаторов и перемещения трубы в лотке выполнены с возможностью ручного, или дистанционного, или автоматизированного, или автоматического управления.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3