УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГОФРИРОВАНИЯ ОБЕЧАЕК Российский патент 2001 года по МПК B21D15/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для выполнения кольцевых гофров на обечайках при изготовлении гофрированных труб котлоагрегатов.

Гофрированные трубы можно получить путем создания или использования специального оборудования и путем расширения технических возможностей действующего парка оборудования путем его модернизации и дальнейшего совершенствования.

Известно устройство, содержащее станок, в одном из суппортов которого размещен ролик для получения гофр на обечайках, и разъемную оправку, состоящую из основания, предназначенного для закрепления на планшайбе станка, держателей и съемных секций. (RU, 940018902 А1, В 21 D 15/00, 20.01.1996) - прототип.

Недостаток известного устройства состоит в том, что при изготовлении крупногабаритных сварных обечаек горячим способом отсутствует устройство для нагрева зоны гофрирования и устройство, предотвращающее интенсивный отвод тепла, необходимый для обеспечения процесса гофрирования, на поддержание которого требуется дополнительный расход энергоносителей, а также устройство, предохраняющее поверхность суппорта станка и его верхней части от излучения тепла, и охлаждение ролика.

Техническим результатом изобретения является сокращение затрат на производство при освоении новых видов продукции, снижение энергозатрат при производстве гофрированных обечаек, полное предохранение частей станка от теплового излучения.

Технический результат изобретения достигается тем, что гофрирование обечаек осуществляется с нагревом, выделяющееся от заготовки и разъемной оправки тепло улавливается и удерживается устройством, предотвращающим излучение тепла, выполненным теплоизолированным с двумя окнами и охватывающим с зазором наружную цилиндрическую часть гофрируемой обечайки и верхнюю торцевую часть разъемной оправки и обечайки.

Устройство, предотвращающее излучение тепла, конструктивно выполнено в виде металлического кожуха, охватывающего цилиндрическую часть обечайки и верхнюю торцевую ее часть и часть разъемной оправки, на внутренней части которого закреплена теплоизоляция с технологическими зазорами между обрабатываемой обечайкой и нагревательным элементом и между теплоизоляцией и остальными частями поверхности обечайки.

Устройство также выполнено с возможностью гофрирования обечаек различных типоразмеров за счет обеспечения перемещения устройства, предотвращающего излучение тепла в направлении поперечном подаче суппортов станка и тем самым обеспечения регулировки расстояния от наружной поверхности нагреваемой заготовки до нагревательного элемента. Конструктивно регулировка этого расстояния обеспечивается исполнением места крепления устройства, предотвращающего излучение тепла к суппорту станка, в виде направляющих скольжения, неподвижная часть которых одним концом, выполненным в виде державки для закрепления инструмента в станке, а вторым, выполненным в виде неподвижных направляющих, закрепленных на державке, сопрягается одна часть подвижных направляющих с возможностью перемещения при помощи передачи винт-гайка относительно неподвижных направляющих, вторая же часть подвижных направляющих выполнена в виде фланца и закреплена на наружной поверхности устройства, предохраняющего излучение тепла, обеспечивая сопряжением неподвижных и подвижных направляющих надежность положения оси устройства, а их взаимным перемещением - регулировку расстояния от нагревательного устройства до поверхности нагреваемой заготовки.

Кроме того, для более полного исключения возможности проникновения теплового излучения от нагреваемой заготовки на части станка через зазоры между роликом и окном устройства, предотвращающего излучение тепла, через которое обеспечивается подача ролика при гофрировании обечаек, суппорт станка, в котором размещен ролик, оснащен устройством для предотвращения его нагрева, выполненного в виде водоохлаждаемой панели, охватывающей суппорт и верхнюю часть станка, а ролик выполнен также водоохлаждаемым.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства, на фиг. 2 - общий вид устройства, предотвращающего излучение тепла, разъемная оправка, ролик, на фиг. 3 - разрез по А-А фиг. 2.

Устройство содержит токарно-карусельный станок 1, состоящий из стола 2, планшайбы 3, 2-х стоек 4, балки 5, 2-х вертикальных направляющих 6, 7, 2-х электродвигателей вертикальных ходовых винтов 8, 2-х горизонтальных направляющих 9, траверсы 10, 2-х электродвигателей горизонтальных ходовых винтов 12, 2-х суппортов с резцедержателями 13, в одном из которых закреплен ролик 14, во втором - устройство 15, предохраняющее излучение тепла, выполненное в виде металлического кожуха 16, охватывающего наружную цилиндрическую часть обечайки 17, и верхнюю торцевую ее часть 18, верхнюю торцевую часть 19 разъемной оправки 20, теплоизоляция 21, закрепленная на внутренней части кожуха с технологическими зазорами (расстоянием) между обрабатываемой обечайкой и нагревательным элементом 1 и остальными частями поверхности обечайки 2, 3.

На наружной поверхности металлического кожуха 16 закреплена подвижная часть 22 направляющих скольжения 23, сопрягаемая с неподвижной частью 24, одна часть которой выполнена в виде державки 25 для закрепления ее в резцедержателе суппорта станка.

Перемещение подвижной части 22 направляющих скольжения 23 вместе с устройством предотвращения излучения тепла относительно неподвижной части направляющих 24 и суппорта станка поперек направления подачи суппортов станка обеспечивается передачей винт - гайка 26, чем и обеспечивается регулирование зазора (расстояние) 1 между поверхностью обрабатываемой обечайки 17 и нагревательным элементом (не показан).

Для предохранения частей станка от теплового излучения на суппортах станка В закреплены водоохлаждаемые панели 27, с подводящими и отводящими воду штуцерами 28, 29. Водоохлаждаемые панели выполнены охватывающими суппорта станка и верхнюю зону станка 30. Ролик выполнен водоохлаждаемым с подводящими и отводящими штуцерами 31, 32.

Работает устройство следующим образом.

При подготовке устройства к работе устанавливают на планшайбу 3 станка 1 разъемную оправку 20. Последовательно устанавливают и закрепляют ролик 14 в одном из суппортов 13 станка, устройство 15, предотвращающее излучение тепла электродвигателями вертикальных ходовых винтов 8, и электродвигателями горизонтальных ходовых винтов 12 перемещения траверсы 10 по направляющим 9. Зазор (расстояние) между обрабатываемой обечайкой 17 и нагревательным элементом регулируют перемещением устройства 15, предохраняющего излучение тепла, относительно суппорта станка 13 в направлении поперечном подаче суппортов, осуществляют передачей винт - гайка 25, перемещением подвижной части 22 направляющих скольжения 23, закрепленной на кожухе 16 устройства предохранения от излучения тепла по неподвижной части 24 направляющих закрепленной державкой в резцедержателе суппорта станка, осуществляют подвод и отвод охлаждающей воды к водоохлаждаемым панелям 27 через штуцеры 28, 29 и к ролику 14 через штуцеры 31, 32.

Включают вращение планшайбы, в нагревательный элемент подают энергоноситель, осуществляют нагрев зоны деформации обечайки для ее гофрирования. Конструкция устройства предохранения от теплового излучения с теплоизоляцией позволяет рационально использовать тепло для ведения процесса, предохраняя излучение в окружающую среду, а водоохлаждаемые панели и водоохлаждаемый ролик исключают нагрев частей станка от теплового излучения через зазоры между роликом и окном через которое он перемещается.

После получения одного гофра ролик перемещают на шаг для получения следующего. Цикл повторяется.

После гофрирования обечайки отводят суппорт с роликом и устройство, предотвращающее излучение тепла, планшайбу станка останавливают, гофрированную обечайку снимают, устанавливают цилиндрическую обечайку для гофрирования. Цикл гофрирования обечайки повторяется.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет получить гофрированные обечайки различных типоразмеров при одном устройстве предотвращением излучения тепла, что сокращает сроки и затраты на подготовку производства новых видов продукции, затраты на энергоносители (газ, электроэнергию) за счет более рационального их использования (уменьшение излучения тепла в окружающую среду и на части станка).

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для выполнения кольцевых гофров на обечайках при изготовлении гофрированных труб котлоагрегатов. Устройство снабжено нагревательным элементом и смонтированным во втором суппорте станка соосно разъемной оправке устройством для предотвращения излучения тепла нагреваемой заготовки, выполненным теплоизолированным с двумя окнами. Устройство охватывает с зазором наружную цилиндрическую поверхность обрабатываемой обечайки, ее торец и верхнюю часть оправки с возможностью регулировки расстояния между нагревательным элементом и нагреваемой поверхностью обечайки и с возможностью перемещения в направлении, поперечном направлению подачи суппорта, подвижными направляющими, закрепленными на его наружной поверхности, с помощью передачи винт-гайка по неподвижным направляющим, закрепленным в суппорте станка. В одном из окон устройства для предотвращения излучения тепла размещен нагревательный элемент, а в другом - ролик. Изобретение позволяет снизить трудозатраты при производстве гофрированных обечаек и полностью предохранить части станка от теплового излучения. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для гофрирования обечаек, содержащее станок, в одном из суппортов которого размещен ролик для получения гофр на обечайках, и разъемную оправку, состоящую из основания, предназначенного для закрепления на планшайбе станка, держателей и съемных секций, отличающееся тем, что оно снабжено нагревательным элементом и смонтированным во втором суппорте станка соосно разъемной оправке устройством для предотвращения излучения тепла нагреваемой заготовки, выполненным теплоизолированным с двумя окнами, охватывающим с зазором наружную цилиндрическую поверхность обрабатываемой обечайки, ее торец и верхнюю часть оправки, с возможностью регулировки расстояния между нагревательным элементом и нагреваемой поверхностью обечайки и с возможностью перемещения в направлении, поперечном направлению подачи суппорта, подвижными направляющими, закрепленными на его наружной поверхности, с помощью передачи винт-гайка по неподвижным направляющим, закрепленным в суппорте станка, при этом в одно из окон устройства для предотвращения излучения тепла размещен нагревательный элемент, а в другом - ролик. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на суппортах станка закреплены с помощью крепежных элементов водоохлаждаемые панели, выполненные охватывающими поверхности суппортов станка и предохраняющими верхнюю часть станка от излучения тепла, а ролик выполнен водоохлаждаемым. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцевые гофры выполняют на сварных крупногабаритных обечайках.