ПАТРОН ДЛЯ ЗАЖИМА ТРУБ Российский патент 2003 года по МПК B23B31/12 B23Q3/12 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для зажима труб нефтяного сортамента при их резке или при снятии наружной или внутренней фаски.

Известен зажимной патрон (а. с. SU 763041, 15.09.1980, В 23 В 31/12), содержащий планшайбу, механизм подвода кулачков, выполненный в виде приводных винтов с приводом от центрального зубчатого колеса посредством конических передач и механизм останова кулачков.

Известен также зажимной патрон (а. с. SU 755448, 15.08.1980, В 23 В 31/10), содержащий корпус, три зажимных кулачка поворотного типа, приводимые в движение посредством шестерен от общего привода. При этом зажимные поверхности кулачков выполнены в виде ряда примыкающих одна к другой незамкнутых цилиндрических поверхностей с параллельными осями, кривизна которых соответствует кривизне закрепляемых деталей.

В качестве прототипа принят патрон для зажима деталей типа тел вращения, содержащий корпус с размещенным в нем зубчатым колесом с внутренней зубчатой нарезкой, и находящиеся в зацеплении с упомянутой внутренней зубчатой нарезкой валы-шестерни, на которых неподвижно установлены зажимные кулачки с выпуклой рабочей поверхностью (US 2723861, 15.11.1955, В 23 В 31/16, на 2-х стр.)
Задачей настоящего изобретения является создание конструкции патрона для зажима труб различного диаметра, например нефтяного сортамента, простого по конструкции и технологичного в изготовлении.

Поставленная задача решается описываемым патроном для зажима труб, содержащим корпус с размещенным в нем зубчатым колесом с внутренней зубчатой нарезкой и находящиеся в зацеплении с упомянутой внутренней зубчатой нарезкой валы-шестерни, на которых неподвижно установлены зажимные кулачки с выпуклой рабочей поверхностью согласно изобретению, валы-шестерни установлены в корпусе, зажимные кулачки смонтированы на валах-шестернях попарно, а рабочие поверхности зажимных кулачков выполнены по спирали Архимеда.

Исследования патентной и научно-технической литературы по фонда института "ТатНИПИнефть" показали, что подобная совокупность существенных признаков, отмеченных выше, является новой и ранее в использовалась на практике, что позволяет сделать заключение соответствии предлагаемого технического решения критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

Представленные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого патрона, в разрезе; на фиг.2 - то же, что и на фиг. 1, вид со стороны крышки, где видны кулачки с криволинейной рабочей поверхностью.

Патрон для зажима труб содержит полый корпус 1 (см. фиг.1), во внутренней выточке которого размещено зубчатое колесо 2 с внутренней зубчатой нарезкой с возможностью кругового вращения. В постоянном зацеплении с ним находятся валы-шестерни 3 в количестве трех штук одинакового размера, на которых попарно и неподвижно установлены кулачки 4, 5 и 6, имеющих одинаковую конструкцию с криволинейной рабочей поверхностью, напоминающей спираль Архимеда, выпуклой поверхностью обращенной к закрепляемой трубе. Патрон также содержит крышку 7 с фланцем 8, закрепляемую к корпусу болтами 9, а также обечайку 10.

Перед началом работы его крепят в установке для резки труб на специальном кронштейне с помощью болтов (установка на фигуре не изображена).

Патрон работает следующим образом. Подлежащую разрезке трубу вводят в центральное отверстие корпуса 1 (см. фиг.1 и 2), затем при помощи гаечного ключа вращают любую из валов-шестерен 3, которая занимает удобное для работы положение. Одновременно при этом через зацепление валов-шестерен 3 и зубчатого колеса 2 приводятся во вращение другие валы-шестерни и посаженные на них кулачки 4, 5 и 6. Вращение валов-шестерен 3 производятся до полного соприкосновения выпуклых рабочих поверхностей кулачков с поверхностью зажимаемой трубы. При этом происходит зажим трубы и его самоцентрирование по оси патрона. В процессе резания, под действием окружной составляющей силы резания F Z, происходит заклинивание в кулачках разрезаемой трубы, благодаря чему обеспечивается надежное центрирование и зажим. Поэтому при работе необходимо выдерживать направление окружной составляющей силы резания, чтобы кулачки работали на заклинивание. Направление вращения кулачков при зажатии трубы против часовой стрелки, а направление силы резания по часовой стрелке, если смотреть со стороны патрона.

Для отжатия трубы после окончания процесса резания кулачки поворачивают на расклинивание, т.е. по часовой стрелке.

Технико-экономические преимущество изобретения заключается в следующем.

Выполнение патрона такой конструкции обеспечивает зажим труб в широком диапазоне диаметров, например, от 60 до 219 мм, т.е. труб нефтяного сортамента, кроме того, достигается самоцентрирование отрезаемой трубы и самозаклинивание зажимных кулачков, что повышает производительность труда и надежность зажима труб.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для зажима труб нефтяного сортамента при их обработке резанием. Патрон для зажима труб содержит размещенные в корпусе зажимные кулачки с криволинейной рабочей поверхностью, валы-шестерни и зубчатое колесо. Валы-шестерни находятся в зацеплении с зубчатым колесом, которое выполнено с внутренней зубчатой нарезкой. Зажимные кулачки неподвижно установлены на валах-шестернях попарно. Рабочие поверхности зажимных кулачков выполнены по спирали Архимеда. В результате упрощается конструкция патрона и появляется возможность зажима труб в широком диапазоне их диаметров, а также за счет самозаклинивания кулачков и самоцентрирования трубы повышаются надежность и производительность обработки. 2 ил.

Патрон для зажима труб, содержащий корпус с размещенным в нем зубчатым колесом с внутренней зубчатой нарезкой и находящиеся в зацеплении с упомянутой внутренней зубчатой нарезкой валы-шестерни, на которых неподвижно установлены зажимные кулачки с выпуклой рабочей поверхностью, отличающийся тем, что валы-шестерни установлены в корпусе, зажимные кулачки смонтированы на валах-шестернях попарно, а рабочие поверхности зажимных кулачков выполнены по спирали Архимеда.