УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ТРУБ Российский патент 1995 года по МПК B21D7/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубогибочному оборудованию, и может быть использовано в трубогибочных машинах, осуществляющих гибку труб методом наматывания на гибочный шаблон-сектор.

Широко известны трубогибочные машины, механизмы зажима и поджима заготовки которых имеют привод в виде гидроцилиндра, размещенного в горизонтальной плоскости гиба машины. Машины для гибки труб с такими механизмами наиболее целесообразно использовать при гибке труб малого диаметра, в которых отсутствует необходимость в большом зажимном усилии заготовки. Механизмы зажима и поджима с горизонтальным расположением гидроцилиндров широкого распространения не получили из-за их низкой производительности, так как при большом зажимном усилии такие гидроцилиндры должны иметь большую рабочую площадь, что, кроме того, повышает их энергоемкость.

Наиболее широкое применение получили трубогибочные машины с рычажным приводом механизмов зажима и поджима, в которых гидроцилиндр привода каждого из механизмов устанавливается вертикально с использованием шарнирного соединения. Машина для гибки труб наматыванием на гибочный шаблон (патент ФРГ N 1178678) имеет гидроцилиндр поджима опоры жестко связанный с поворотным устройством, за счет чего повышается надежность благодаря исключению подвода энергоносителя гибкими шлангами. Жесткое крепление гидроцилиндра на основании привода обеспечено за счет введения в рычажную систему связи с опорой и с основанием привода дополнительного рычага, наличие которого образует новую систему из трех шарнирно соединенных между собой рычагов. Машина по этому патенту имеет завышенные параметры усилия поджима опоры и повышенный износ сопрягаемых поверхностей корпуса гидроцилиндра с поршнем и штоком привода, определяемые перекосом штока относительно гидроцилиндра и двухступенчатым перераспределением усилий в рычажной системе.

Известное гибочное устройство к трубогибочному станку содержит неподвижный корпус, шаблон, зажимной механизм и связанный с ним фиксатор, выполненный в виде подвижной шпонки, обеспечивающей возможность совместного или раздельного вращения шаблона и зажимного механизма относительно корпуса вокруг общей оси от автономного привода. В устройстве достигается повышенное качество гибки путем повышения точности позиционирования шаблона и зажимного механизма при их совместном вращении с помощью телескопической связи зажимного механизма с фиксатором.

Наиболее существенными недостатками указанных выше устройств являются заниженная скорость поджима опоры по сравнению со скоростью ее обратного хода, определяемая разницей поперечных сечений поршневой и штоковой рабочих полостей привода, а также заниженная надежность из-за наличия изгибающего момента, воздействующего на зажимную губку при изгибе заготовки и из-за изгиба штока гидроцилиндра механизма зажима относительно его корпуса.

Цель изобретения увеличение производительности и повышение надежности устройства для гибки труб.

Цель достигается в устройстве для гибки труб, содержащем установленные на основании гибочный узел с гибочным шаблоном и фиксатором, механизм зажима заготовки с зажимной губкой, смонтированной с возможностью периодического взаимодействия с фиксатором и приводом в виде гидроцилиндра с поршнем, поршневой полостью и штоком, кинематически связанным с зажимной губкой посредством двух, шарнирно соединенных с ним двуплечих рычагов и гидромагистраль. Достижение цели обеспечивается за счет снабжения устройства дополнительным горизонтальным гидроцилиндром с плунжером, шарнирно соединенным с одним из рычагов привода механизма зажима, и плунжерной полостью, связанной с упомянутой поршневой полостью гидроцилиндра механизма зажима посредством гидромагистрали, причем диаметр плунжера дополнительного гидроцилиндра равен диаметру штока гидроцилиндра механизма зажима.

Выполнение устройства с дополнительным гидроцилиндром, плунжер которого имеет рычажную связь со штоком основного гидроцилиндра, а его ход ограничен крышкой гидроцилиндра в момент поджатия заготовки зажимной губкой к шаблону обеспечивает возможность возвратно-поступательного перемещения штока привода механизма зажима без перекоса относительно жестко установленного на основании гидроцилиндра.

Дифференциальная связь плунжерной полости дополнительного гидроцилиндра с поршневой полостью основного гидроцилиндра обеспечивает наиболее целесообразное соотношение скоростей подвода и отвода зажимной губки. В оптимальном варианте при диаметре плунжера равном диаметру штока основного гидроцилиндра дифференциальная связь обеспечивает равные скорости подвода и отвода зажимной губки, за счет чего сокращается время срабатывания механизма зажима и, соответственно, повышается производительность устройства для гибки труб.

На фиг. 1 изображено устройство для гибки труб с прижатой к шаблону трубной заготовкой; а на фиг.2 то же с механизмом зажима в исходном положении.

Устройство для гибки труб содержит гибочный узел 1 со шпинделем 2 и основанием 3 поворотного устройства, на котором жестко смонтирован вертикальный гидроцилиндр 4 механизма зажима со штоком 5 и горизонтальный плунжерный гидроцилиндр 6 с плунжером 7. На шарнирном соединении 8 штока 5 смонтированы рычаги 9 и 10, причем рычаг 9 шарниром 11 связан с сухарем 12, несущим зажимную губку 13, а рычаг 10 шарниром 14 связан с плунжером 7. Поршневая полость гидроцилиндра 4 и плунжерная полость гидроцилиндра 6 соединены между собой общей магистралью 15. При рабочем ходе гидроцилиндра 4 жидкость, поступающая в его поршневую полость от источника питания (не показан), дополняется вытесняемая плунжером 7 и перетекающим по магистрали 15 объемом. Наличие образуемого магистралью 15 дифференциального соединения определяет зависимость скорости рабочего хода зажимной губки 13 от диаметра плунжера 7. Равные скорости рабочего и обратного хода зажимной губки могут быть обеспечены при равенстве диаметров плунжера 7 и штока 5.

На сухаре 12 под зажимной губкой 12 жестко закреплена скоба с захватом 16 и толкателем 17, взаимодействующими с головкой 18 фиксатора 19. Фиксатор 19 установлен подпружиненным пружиной 20 в корпусе гибочного шаблона 21 с возможностью взаимодействия с пазом 22, выполненным в шпинделе 2.

Устройство для гибки труб работает следующим образом.

Заготовка 23 подается на ось гиба устройства между шаблоном 21 и зажимной губкой 13. С поднятием штока 5 гидроцилиндра 4 рычаги 9 и 10 поворачиваются до установки в горизонтальной плоскости гиба устройства, при этом заготовка 23 зажимной губкой 13 прижимается к гибочному шаблону 21, а плунжер 7 перемещается до упора в днище гидроцилиндра 6. При необходимости может быть предусмотрена регулировка хода плунжера 7, например, с помощью перезакрепления корпуса гидроцилиндра 6 на основании 3.

Одновременно с зажимом заготовки 23 и выходом на упор в днище гидроцилиндра 6 плунжера 7 толкатель 17 задвигает фиксатор 19 в паз 22, исключая возможность поворота шаблона 21 относительно шпинделя 2.

Гибка заготовки 23 производится поворотом шпинделя 2 на заданный угол (привод поворота шпинделя 2, а с ним, соответственно, и гибочного узла 1 не показан). В процессе гибки за счет жесткой связи шпинделя 2 с гибочным узлом 1 и его основанием 3 осуществляется поворот связанного системой рычагов механизма зажима.

Возникающее в процессе гибки отталкивающее зажимную губку 13 усилие воспринимается в плоскости гиба устройства через рычаги 9 и 10 и плунжер 7 при отсутствии в плунжерном гидроцилиндре специально предусмотренного для этой цели упора днищем гидроцилиндра 6.

По окончании процесса гибки обратным ходом штока 5 отводится в исходное положение зажимная губка 13 с плунжером 7 и из паза 22 шпинделя 2 выходит под воздействием пружины 20 фиксатор 19. Гарантированный выход фиксатора из паза обеспечивает захват 16.

После возврата гибочного узла 1 в исходное положение заготовка 23 перемещается на новую позицию гиба, затем в исходное положение возвращается шаблон 21 и устройство подготовлено к следующему циклу гибки.

При смене гибочного шаблона 21 может быть предусмотрена регулировка хода зажимной губки 13 с помощью переустановки основания, на котором совместно смонтированы плунжерный гидроцилиндр и гидроцилиндр механизма зажима заготовки.

Использование: при изготовлении гнутых труб, используемых в теплотехнике. Сущность изобретения: при рабочем ходе штока 5 гидроцилиндра 4 плунжер 7 доходит до упора в днище гидроцилиндра 6. При этом происходит зажим заготовки, а возникающее в процессе гибки отталкивающее зажимную губку усилие воспринимается в плоскости гиба через рычаги 9 и 10 и плунжер 7. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ ТРУБ, содержащее установленные на основании гибочный узел с гибочным шаблоном и фиксатором, механизм зажима заготовки с зажимной губкой, смонтированной с возможностью периодического взаимодействия с фиксатором и приводом в виде гидроцилиндра с поршнем, поршневой полостью и штоком, кинематически связанным с зажимной губкой посредством двух шарнирно соединенных с ним двуплечих рычагов и гидромагистраль, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени на подвод к изгибаемой трубе зажимной губки и повышения надежности за счет исключения воздействия изгибающего момента, образующегося при изгибе заготовки на зажимную губку и за счет исключения изгиба штока гидроцилиндра механизма зажима относительно его корпуса, оно снабжено расположенным горизонтально относительно плоскости основания дополнительным гидроцилиндром с плунжером, шарнирно соединенным с одним из рычагов привода механизма зажима, и плунжерной полостью, связанной с упомянутой поршневой полостью гидроцилиндра механизма зажима посредством гидромагистрали, причем диаметр плунжера дополнительного гидроцилиндра равен диаметру штока гидроцилиндра механизма зажима.