СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МНОГОГРАННЫХ КОНИЧЕСКИХ ТРУБ Российский патент 1998 года по МПК B21C37/18 

Изобретение относится к технологии производства электросварных труб и может быть использовано при изготовлении многогранных конических труб заданной длины.

Известен способ изготовления конических сварных труб фасонного профиля [1] при котором из сварной трубной заготовки круглого сечения с помощью расширителей формуют трубу с фасонным профилем. Недостатком способа является его трудоемкость и сложность реализации для получения многранных труб большой длины.

Известен способ сборки прямоугольных труб [2] путем сварки двух конструкционных элементов с помощью металлических пластин в виде подкладок. Однако этим способом трудно изготавливать длинные многогранные трубы.

Также близким техническим решением является способ производства двухшовных труб [3] при котором в процессе сборки двух сформованных полуцилиндров один из них разворачивают на 180^o вокруг оси и производят сварку кромок, имеющих одинаковые геометрические параметры. К недостаткам способа относится сложность получения труб большой длины с разностью диаметров по длине трубы до 100-150%
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в снижении энергозатрат и в реализации возможности получения конических многогранных труб, прочность которых от основания к вершине сохраняется, так как уменьшение поперечного сечения к вершине соответствует снижению величины сил, действующих на коническую трубу. Это имеет место при эксплуатации опор осветительной и контактной сетей.

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемый способ производства многогранных конических труб включает в себя раскрой листа в виде двух трапециевидных карт-заготовок, формовку из заготовок заданных профилей, поворот одной из них на 180^o в горизонтальной плоскости, их сборку и сварку продольных кромок.

В процессе раскроя рулонной листовой стали последнюю вначале разрезают на карты прямоугольной формы, а затем прямоугольные карты разрезают, как правило, на две трапециевидные карты-заготовки. При этом меньшее основание трапеции одной карты и большее основание другой карты располагают с одной стороны листа.

В процессе изгиба трапециевидные карты-заготовки располагают так, что их кромки на окончательной стадии изгиба расположены горизонтально, а дно полученного корытообразного профиля образует с горизонталью острый угол. Такое положение обеспечивает устойчивую сборку и сварку двух корытообразных заготовок.

Способ осуществляют следующим образом. Листовую рулонную сталь шириной 4,5а + 1,5в (где "а" и "в" сторона большего и меньшего основания трапеции соответственно) разрезают на листы, длина которых равна длине изготавливаемой опоры. Возможно использование листов конечной длины соответствующего размера. Листы разрезают на трапециевидные заготовки-карты, причем с одной стороны листа располагают меньшее основание трапеции одной карты и большее основание другой. Далее одну из карт разворачивают на 180^o, и карты последовательно подают в изгибающий пресс.

Перед подачей карт в пресс вдоль линии сгиба внутренней поверхности карт, как правило, прикладывают усилие сжатия, т.е. прокатывают роликами на плоскости так, чтобы прокатанная зона была на внутренней стороне заготовки.

Пред началом изгиба карты располагают в горизонтальной плоскости. Изгиб начинают с широкой части заготовки, затем заготовку передают из штампа в штамп, чем обеспечивают постепенный изгиб по всей длине карты. При такой схеме деформирования можно использовать пресса малой единичной мощности. В процессе изгиба и на его конечной стадии дно полученной корытообразной заготовки располагают под углом к горизонтали, а кромки в горизонтальной плоскости.

Полученные в процессе изгиба корытообразные заготовки собирают попарно в сборочном устройстве и сваривают в коническую многогранную трубу, накладывая последовательно вначале один наружный шов, а после поворота трубы на 180^o другой. При изготовлении труб толщиной свыше 5-6 мм кроме наружных швов могут быть наложены внутренние швы. В процессе сварки перемещают, как правило, сварочное устройство, а труба остается неподвижной. Сварку осуществляют в основном в среде углекислого газа. После сварки сварные швы подвергают контролю неразрушающими методами.

Осуществление способа показано на примере изготовления шестигранной конической трубы размером 120 80 х 5 х 10000 для использования в качестве опоры осветительной сети типа СЦ 1,2-10.

Это коническая опора длиной 10 м, выдерживающая нагрузку на уровне заделки нормативную 1,2 т.м. и расчетную 1,7 т.м. Нормативная нагрузка на расчетной высоте 8 м соответствует 150 кг. Масса такой опоры 230 кг. Обычно для таких опор применяют трубу размером 168 х 8,0 мм массой 316 кг или трубу размером 219 х 5,5 мм массой 290 кг. Эффективность применения конических опор очевидна.

Для изготовления опоры используют листовую рулонную сталь марки Ст3СП (или сталь 10, 15, 20) шириной 660 мм. Рулоны разматывают и разрезают на листы длиной 10 м. При использовании листов конечной длины их ширину определяют по формуле
3a(n+1/2)+3b(n-1/2),
где n целое число;
а сторона большего основания трапеции;
b сторона меньшего основания трапеции.

Ширина листа может быть равной 660 мм (n=1), 1260 мм (n=2), 1860 мм (n= 3) и т. д. Кромки рулонов и листов обрезают и затем листы раскраивают на трапециевидные карты длиной 10 м с основаниями 360 мм и 240 мм. Карты разворачивают таким образом, чтобы они имели одинаковую геометрическую ориентацию свариваемых кромок. После этого карты подают в пресс для изгибания и получения корытообразных заготовок.

Изгиб карт осуществляют в гидропрессах усилием от 300 до 3000 т в зависимости от типа размеров опор. Карту в прессе устанавливают горизонтально, ограничивая ее продольное перемещение. Изгиб начинают с более широкой части карты, осуществляя формовку последовательно по длине заготовки. При этом длина формуемого участка пропорциональна величине прилагаемого усилия. После снятия нагрузки корытообразную заготовку извлекают из матрицы пресса, при этом заготовка имеет сечение половины шестигранника, разрезанного по одной из диагоналей. Сторона шестигранника у снования конической опоры 120 мм, у вершины опоры 80 мм. Корытообразные конические шестигранники собирают в сборочном устройстве и сваривают автоматической дуговой сваркой в среде углекислого газа при неподвижной заготовке. Затем заготовку поворачивают на 180^o вокруг продольной оси и сваривают другую пару кромок.

Способ производства многогранных конических труб позволяет получать "равнопрочные" (по отношению к схеме сил, действующих на опору) высокоэкономичные трубы и использовать их при эксплуатации опор осветительной и контактной сетей.

Использование: изобретение относится к технологии производства электросварных труб и может быть использовано при изготовлении многогранных конических труб заданной длины. Сущность изобретения: способ производства многогранных конических труб включает раскрой листа в виде двух трапециевидных карт-заготовок, формовку из заготовок заданных профилей, поворот одной из них на 180^o в горизонтальной плоскости, их сборку и сварку продольных кромок. Кроме того, перед формовкой прикладывают усилие сжатия вдоль линий сгиба на внутренней поверхности трапециевидной заготовки. Формовку осуществляют последовательно по длине заготовки, при этом длина формуемого участка пропорциональна величине прилагаемого усилия. Положительный эффект: данный способ производства многогранных конических труб позволяет получать равнопрочные (по отношению к схеме сил, действующих на опору) высокоэкономичные трубы и использовать их при эксплуатации опор осветительной и контактной сетей. 2 з. п. ф-лы.

1. Способ производства многогранных конических труб, включающий раскрой листа в виде двух трапециевидных карт-заготовок, формовку из заготовок заданных профилей, поворот одной из них на 180^o в горизонтальной плоскости, их сборку и сварку продольных кромок. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед формовкой прикладывают усилие сжатия вдоль линий сгиба на внутренней поверхности трапециевидной заготовки. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что формовку осуществляют последовательно по длине заготовки, при этом длина формуемого участка пропорциональна величине прилагаемого усилия.