МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСШИРИТЕЛЬ ТРУБ Российский патент 2017 года по МПК B21D39/20 B21D41/02 

[01] Изобретение относится к механическому расширителю труб для пошагового расширения труб.

[02] Соответствующие расширители труб достаточно известны, например, по DE 22 64 207 B1 и предназначены для пошагового расширения труб благодаря тому, что расширяющиеся сегменты воздействуют на трубы изнутри и расширяют их. Это расширение происходит пошагово благодаря тому, что сегменты соответственно расширяют только один продольный отрезок трубы. Как правило, подобные расширители труб применяются для больших труб, однако они применяются также и для труб несколько меньшего размера, например для труб диаметром менее 50,8 см (20 "), в частности, если данные трубы изготовлены более толстостенными, и их следует отличать от расширителей труб, которые представлены, например, в WO 84/00120 А1, US 4,198,844 или DE 296 18 268 U1, и которые, в частности, не могут быть помещены внутрь трубы.

[03] При этом подобные расширители труб включают, как правило, тяговую штангу, полый трубчатый корпус, в котором размещается тяговая штанга, способная перемещаться вдоль трубчатого корпуса, головку, состоящую из связанного с тяговой штангой клина, а также размещенные на клине продольно упирающиеся в трубчатый корпус расширительные сегменты, радиально перемещающиеся продольным движением клина относительно трубчатого корпуса, а также привод, предназначенный для перемещения тяговой штанги вдоль трубчатого корпуса. Подобное расположение позволяет перемещать головку с расширительными сегментами по очень длинным участкам труб и пошагово их расширять благодаря тому, что через привод и трубчатый корпус или тяговую штангу на расширяющие сегменты направляются соответствующие усилия. Как правило, расширяющие сегменты размещены в направляющих относительно трубчатого корпуса и клина таким образом, что после операции расширения сегменты радиально втягиваются и головка может быть передвинута вдоль трубы, чтобы затем сделать следующий шаг для расширения трубы.

[04] Задачей предлагаемого изобретения является изготовление механического расширителя труб, в котором при заданном внешнем диаметре через тяговую штангу и клин могут передаваться как можно более мощные усилия.

[05] Задача изобретения решается механическим расширителем труб с признаками пункта 1 формулы изобретения. Другие предпочтительные, независимо от этого, варианты приводятся в дополнительных пунктах формулы изобретения, а также в последующем описании.

[06] Так, механический расширитель для пошагового расширения труб, включающий тяговую штангу, толкающий полый, например, трубчатый корпус, в котором размещена тяговая штанга, способная перемещаться вдоль трубчатого корпуса, головку, состоящую из связанного с тяговой штангой клина, а также размещенные на клине продольно упирающиеся в трубчатый корпус расширительные сегменты, радиально перемещающиеся при продольном движении клина относительно трубчатого корпуса, а также привод, предназначенный для перемещения тяговой штанги вдоль трубчатого корпуса, характеризующийся тем, что тяговая штанга и клин связаны друг с другом неразъемным (без его разрушения) или монолитным соединением, обеспечивает передачу наиболее мощных усилий через тяговую штангу и клин при данном внешнем диаметре.

[07] Из-за того, что тяговая штанга и клин соединены друг с другом неразъемным (без его разрушения) или монолитным соединением в единую конструктивную единицу, усилие, которое может передаваться через подобную конструктивную единицу, может быть максимизировано при заданных пространственных параметрах. В частности, это дает преимущества при работе с большими трубами несколько меньшего диаметра, т.е. менее 50,8 см, если они являются более толстостенными и к ним должны прилагаться соответственно большие усилия, поскольку из-за меньшего диаметра трубы остается лишь ограниченное пространство для размещения расширительных сегментов, клина, тяговой штанги и трубчатого корпуса, в котором проходит тяговая штанга.

[08] В этой связи следует указать, что упирание расширительных сегментов в трубчатый корпус служит для восприятия обусловленных движением клина осевых усилий, склонных к тому, чтобы направлять расширительные сегменты в аксиальном направлении вслед движению клина, так что на продольное перемещение клина в направлении этого упирания расширительные сегменты должны реагировать радиальным перемещением. Таким образом, аксиальное относительное движение между тяговой штангой и трубчатым корпусом может быть преобразовано в радиальное движение расширительных сегментов.

[09] Для того чтобы можно было перемещать головку с расширительными сегментами в трубах на большие расстояния в продольном направлении и пошагово расширять соответствующую трубу, благодаря тому, что через привод, и трубчатый корпус, и тяговую штангу на расширяющие сегменты направляются соответствующие усилия, на подобных расширителях труб сегменты могут радиально расширяться шире диаметра трубчатого корпуса и, соответственно, длины трубчатого корпуса и тяговой штанги должны быть по меньшей мере в пять раз больше диаметра трубчатого корпуса или расширяемой трубы.

[10] Как правило, на участке упирания и на клине предусмотрены направляющие канавки или прочие узлы с поднутрениями, которые взаимодействуют с соответствующими кулисами или поднутрениями, расположенными на сегментах, чтобы обеспечить возвратный ход расширяющих сегментов при развороте направления аксиального движения между тяговой штангой и трубчатым корпусом, которые в этом случае действуют как нажимная штанга и хобот. При этом, однако, ситуация с усилием при возвратном ходе является, как правило, некритичной, поскольку возвратный ход осуществляется в основном без усилия.

[11] В соответствии с этим также некритично, если трубчатый корпус состоит из нескольких частей и также включает в себя узлы, причисляемые к головке. В данной связи предполагается, что все узлы, подвергаемые воздействию давления во время процесса расширения, расположенные между приводом и расширительными сегментами, следует относить к трубчатому корпусу.

[12] Как и трубчатый корпус, клин также может состоять из нескольких частей. Так, например, на клине могут быть отдельно размещены закаленные направляющие или прижимные шины, по которым могут скользить расширительные сегменты. Там могут применяться также и смазывающие материалы. В частности, возможно также, что благодаря соответствующим дополнительным узлам происходит окончательная калибровка и установление углов клина, которые затем взаимодействуют с соответствующими расширительными сегментами. В соответствии с этим понятие «клин» охватывает в данной связи каждый узел, связанный с тяговой штангой посредством неразъемного (без его разрушения) или монолитного соединения, который находится на противоположном по отношению к приводу конце тяговой штанги и в радиальном направлении выходит за ее края, предпочтительно также и за внутренний диаметр трубчатого корпуса, или каждый узел, расположенный на противоположном по отношению к приводу конце тяговой штанги, с расширяющимся в противоположном движению тяги направлении углом клина менее 45°, предпочтительно же менее 30° или менее 20°. Последние угловые данные отличают подобные клиновые углы от возможных резьбовых углов для винтовой резьбы или подобных форм, которые, возможно, могут иметься в современном уровне техники, однако не имеют ничего общего с клинованием, т.е. расширением в направлении, противоположном движению, по которому затем радиально с усилием, направленным наружу, подводятся сегменты, поскольку, в частности, соответствующая винтовая резьба и похожие узлы работают с крутыми боковыми поверхностями, причем, соответственно, крутые боковые поверхности приводят к повышенному трению и неблагоприятному отношению при передаче усилий между клином и расширительными сегментами.

[13] Разумеется, что тяговая штанга также может состоять из нескольких частей, если только, в частности, в зоне трубчатого корпуса и по направлению к клину имеются неразъемные (без их разрушения) соединения.

[14] Предпочтительно, если клин имеет острие с поверхностью оболочки цилиндрической формы. Подобная поверхность оболочки цилиндрической формы позволяет выровнять возможные нагрузки по направлению к тяговой штанге, которые возникают во время протягивания из-за клиновидной формы или из-за возможных предусмотренных на клине узлов и сгладить их по направлению движения, благодаря чему неразъемное (без его разрушения) соединение с тяговой штангой может быть разгружено и, следовательно, в целом сможет выдерживать более значительное растягивающее усилие.

[15] Соответственно, является выгодным, если клин может быть сужен по направлению к приводу до вышеуказанного острия клина, и таким образом усилие сможет быть равномерно направлено в острие клина.

[16] Также выгодным из соображений стабильности является, если острие клина выполнено монолитно с остальным клином, так как тогда напряжение может быть особенно равномерно доведено в острие клина и там затухнуть.

[17] Предпочтительно, если острие клина имеет вытянутое вдоль оси окончание, являющееся более длинным, чем участок длины затухания, в пределах которого благодаря клинообразной форме клина и предусмотренных на нем узлов затухают условные локальные напряжения. Эта известная из механики проблема, состоящая в том, что локальные напряжения при определенных усилиях затухают в пределах определенной длины затухания, приводит к тому, что при выборе достаточно длинного острия клина на конце острия клина, обращенного по продольной оси к тяговой штанге, отсутствуют или имеются в достаточно небольшом количестве локальные напряжения, а присутствуют только радиально распределенные по всему острию клина, появляющиеся, необходимые для расширения растягивающие напряжения, так что неразъемное (без его разрушения) соединение между острием клина и вытянутое вдоль оси окончание, являющееся более длинным, может быть нагружено наиболее равномерно и, следовательно, в целом сможет переносить наибольшие растягивающие усилия.

[18] В качестве соответствующих узлов, которые могут привести к нарушениям картины напряжения на клине наряду с собственно клиновой формой, могут, например, рассматриваться упоры, в которые упираются направляющие шины, или канавки. Также к подобным локальным напряжениям ведут локальные прилегающие поверхности расширяющих сегментов или точечные контакты и небольшие плоскостные контакты узлов, которые подвергаются нагрузке силой расширения.

[19] Как правило, является достаточным, если острие клина имеет вытянутое вдоль оси окончание, являющееся более длинным, чем половина диаметра тяговой штанги, а предпочтительно более длинным, чем целый диаметр тяговой штанги. При такой длине окончания следует рассчитывать на то, что локальные напряжения будут достаточно полно затухать, не достигая неразъемного (без его разрушения) соединения.

[20] Предпочтительно, если диаметр тяговой штанги и диаметр острия клина являются одинаковыми, так чтобы неразъемное (без его разрушения) соединение можно было выполнить с максимально большой и равномерной поверхностью, что, в результате, приведет и к максимизации передаваемых усилий при сравнимом пространственном измерении. В частности, возможные локальные напряжения, обусловленные разницей диаметров, могут быть тогда сведены до минимума.

[21] Неразъемное (без его разрушения) соединение может быть расположено продольно по оси внутри трубчатого корпуса. Это, в частности, обеспечит достаточно большое расстояние между данным неразъемным (без его разрушения) соединением и клином, так что соответствующие локальные напряжения смогут достаточно полно и безопасно для эксплуатации затухать, не достигая этого неразъемного соединения. Кроме этого внутри трубчатого корпуса находятся, как правило, лишь очень немногие важные узлы наряду с самой тяговой штангой, такие как, например, центральные отверстия, через которые может обеспечиваться снабжение головки электричеством или прочими энергоносителями. Впрочем, в зоне трубчатого корпуса, как правило, имеется достаточно места, так что неразъемное (без его разрушения) соединение не препятствует работе других узлов, если его размещают продольно по оси внутри трубчатого корпуса.

[22] Соответственно выгодным является, если острие клина заходит внутрь трубчатого корпуса, так что нет необходимости в дополнительных неразъемных (без их разрушения) соединениях. В зависимости от конкретных условий не всегда может быть выгодным конструирование очень длинного острия клина с поверхностью оболочки цилиндрической формы, поскольку часто конус нуждается в дополнительной обработке, что затрудняется из-за чересчур длинного острия клина, который соответственно ведет к относительно неудобному в эксплуатации узлу. В случае если все же возможно, исходя из условий изготовления, обработать клин в достаточной степени, даже если имеется длинное острие клина, то допустимым является выполнение очень длинного острия клина, которое, если он проходит через весь трубчатый корпус, может образовывать монолитное единое целое с тяговой штангой.

[23] В качестве неразъемных (без их разрушения) соединений рассматриваются все виды соединений, которые обозначаются как неразъемные или являются таковыми, пока через соответствующее соединение может передаваться достаточное усилие при заданном диаметре, в частности в данном случае при диаметре меньшем, чем внутренний диаметр трубчатого корпуса. В частности, могут применяться соответственно посадка с натягом или холодная сварка, а также, в частности, и обычные сварные соединения, причем должна обеспечиваться возможность настолько стабильного выполнения последних, чтобы не происходило существенного сокращения передаваемых усилий через подобное неразъемное соединение непосредственно на тяговые штанги или острия клина при заданном диаметре.

[24] Предпочтительно, если тяговая штанга и привод соединены друг с другом при помощи разъемного (без его разрушения) соединения, так что при необходимости может быть произведена замена инструмента, обуславливающая также и замену тяговой штанги, если, например, нужно расширить трубы с различающимися диаметрами. Подобные разъемные (без их разрушения) соединения достаточно известны в современном уровне техники как винтовые соединения или прочие открываемые соединения «в замок» и могут, например, располагаться продольно со стороны привода трубчатого корпуса, где имеется достаточно места для соответствующих соединений. Последнее относится, в частности, в радиальном отношении, например к соответствующей резьбе и гайкам, причем возможное там радиальное установочное пространство обуславливает, то что тут возможно радиальное расширение тяговых штанг, а также радиальное прикрепление узлов с более крупным диаметром, чем внутренний диаметр трубчатого корпуса, так что соответствующие разъемные соединения могут быть сконструированы достаточно большими для того, чтобы также можно было передавать достаточно большие усилия.

[25] Благодаря неразъемному (без его разрушения) соединению между клином и тяговой штангой можно отказаться от прохождения через клин тяговой штанги, что приведет к значительному выигрышу установочного пространства и материала внутри клина, поскольку можно будет отказаться от соответственно большой выемки внутри клина, предназначенной для тяговой штанги. Этот выигрыш позволит, с одной стороны, выполнить клин значительно более стабильным, так что он сможет без затруднений выдерживать растягивающие нагрузки, которые переносятся на него неразъемным соединением. С другой стороны, это позволит без затруднений предусмотреть внутри клина центральное отверстие, а также другие технические отверстия, которые, например, могли бы использоваться для подачи смазочных материалов, или для электропроводки, или тому подобных целей без нарушения стабильности и конструктивной целостности клина. В то время как центральное отверстие само по себе, как известно, предназначено для пропуска тяговой штанги, выигрыш установочного пространства делает возможным то, что для дополнительных отверстий останется достаточно места.

[26] Разумеется, признаки вышеприведенных или описанных в пунктах формулы изобретения решений при необходимости могут комбинироваться, чтобы их преимущества могли быть применены суммарно.

[27] Другие преимущества, цели и качества предлагаемого изобретения разъясняются с помощью последующего описания примеров выполнения, которые, в частности, изображены также на прилагаемых чертежах.

На фиг. 1 схематически изображен первый вариант выполнения механического расширителя труб в поперечном разрезе;

на Фиг. 2 схематически изображен второй вариант осуществления механического расширителя труб в разрезе.

[28] Изображенные на чертежах механические расширители труб 1 включают в себя тяговую штангу 10, толкающий трубчатый корпус 20, головку 30 с клином 31 и расширительными сегментами 37, а также привод 40. При этом головка 30 размещена на одном аксиальном конце тяговой штанги 10 и трубчатого корпуса 20, а привод 40 на другом аксиальном конце тяговой штанги 10 и трубчатого корпуса 20, в то время как тяговая штанга 10 сама размещена внутри трубчатого корпуса 20.

[29] В обоих примерах выполнения привод 40 включает в себя цилиндр 42, а также поршень 44, который перемещается в цилиндре 42 вдоль продольной оси вперед и назад, поскольку по отверстиям гидравлической системы 46 известным образом подводится гидравлическая жидкость под давлением. Разумеется, что в измененных модификациях могут применяться также другие формы соответствующих приводов, например линейные электродвигатели или иные электроприводы и тому подобное.

[30] Оба механических расширителя труб 1 сконструированы таким образом, что приводы 40 могут обеспечивать как расширение расширительных сегментов 37, так и их обратный ход. Это осуществляется со стороны головки 30 известным образом благодаря тому, что на клине 31 предусмотрены направляющие для клиновых сегментов 34, а на трубчатом корпусе 20 направляющие для трубчато-корпусных сегментов 24, которые в данной модификации образуются направляющими канавками, имеющими поднутрения, так что через клин 31 и/или через трубчатый корпус 20 на расширительные сегменты 37 могут направляться не только давящие, но и тянущие усилия. Таким образом, аксиальное перемещение трубчатого корпуса 20 влево или аксиальное перемещение клина 31 вправо (см.чертежи) обусловливает то, что сегменты 37, скользя по сегментным направляющим 24, 34, передвигаются радиально по направлению вовне. Если клинья 31 перемещаются влево, а трубчатые корпуса 20 вправо, то по сегментным направляющим 24, 34 на сегменты 37 оказывается тянущее воздействие, благодаря чему они передвигаются радиально по направлению внутрь.

[31] Кроме этого, тяговые штанги 10 соединены с поршнем 44 соответствующего привода 40 с помощью разъемного (без его разрушения) соединения 52, причем это соединение 52 выполнено достаточно стабильно для движения в оба направления. Последнее обеспечивается в модификации, приведенной на фигуре 1, с помощью тяговой гайки 54 и небольших возвратных винтов 56, а в модификации, приведенной на фигуре 2, с помощью соединительной гайки 58. Разумеется, что в измененных модификациях возвратный ход может осуществляться при помощи отдельного привода и иными методами без отклонения от основной идеи предлагаемого изобретения.

[32] В обеих модификациях клин 31 имеет острие клина 32, которые выполнены как единая монолитная конструкция. Острие клина 32 тянется от острого конца клина 31 в направлении соответствующего привода 40 и имеет наружную боковую поверхность цилиндрической формы. Разумеется, что в измененной модификации можно отказаться от острия клина 32, если тяговая штанга размещена непосредственно на заостряющемся конце клина 31, или острие клина может быть подведено на заостряющийся конец клина 31 с помощью неразъемного (без его разрушения) соединения.

[33] На изображенном на фиг. 1 механическом расширителе труб 1 острие клина 32 соединено с тяговой штангой 10 с помощью неразъемного (без его разрушения) соединения 50, которое в данной модификации выполнено в виде сварного соединения. В модификации, изображенной на фиг. 2, клин 31, острие клина 32, а также тяговая штанга 10 выполнены как монолитная конструкция. Последнее обстоятельство имеет производственно-технический недостаток, заключающийся в том, что клин 31 должен подвергаться возможной дополнительной механической обработке, в то время как этот клин имеет очень длинное острие 32 и уже соединен с тяговой штангой 10, что с производственно-технической точки зрения выдвигает относительно высокие требования. Разумеется, что также и в данной модификации без затруднений на данной позиции может быть предусмотрено неразъемное (без его разрушения) соединение, чтобы купировать данный недостаток.

[34] Кроме этого, острие клина 32 и тяговая штанга 10 в обеих модификациях имеют одинаковый диаметр, что обеспечивает максимальную передачу усилия. Также, в частности, длина острия клина 32, которая превышает диаметр тяговой штанги 10 и диаметр острия клина 32 модификации, изображенной на фигуре 1, позволяет достичь удовлетворительного затухания возможных локальных напряжений, благодаря чему данное соединение может передавать максимальное усилие.

[35] Как непосредственно видно, в обеих модификациях диаметр неразъемного (без его разрушения) соединения 50 и каждый другой диаметр острия клина 32 или тяговой штанги 10 внутри трубчатого корпуса 20 меньше внутреннего диаметра трубчатого корпуса 20, так что размещение неразъемного (без его разрушения) соединения 50 внутри трубчатого корпуса 20 возможно без каких-либо затруднений. Это обеспечивает возможность передачи максимального усилия при данном диаметре трубчатого корпуса 20, что, в частности, имеет особенное значение при расширении труб небольшого диаметра.

[36] Клинья 31 обеих модификаций имеют упоры 33, которые предназначены для упирания направляющих для клиновых сегментов 34, а также предотвращения влияния запила. Разумеется, что при необходимости на клиньях 31 могут быть предусмотрены и другие узлы.

[37] Для разъемного (без его разрушения) соединения 52 тяговой штанги 10 с поршнем 44 тяговые штанги 10 обеих модификаций имеют по одной резьбовой части 18. Данные резьбовые части 18 сконструированы в обеих модификациях таким образом, что тяговая штанга 10 может вводиться в трубчатый (полый) толкающий корпус 20 и извлекаться из него. Соответствующая резьбовая часть 18 может быть, например, выполнена на обжимном прессе или методом ковки, что в данном случае относится и к клину 31, который, впрочем, в частности, если он выполнен отдельно и соединен с тяговой штангой 10 с помощью неразъемного (без его разрушения) соединения 50, может быть изготовлен другим способом, например резанием на фрезерном или токарном станке. Разумеется, что резьбовая часть 18 при необходимости может быть выполнена с большим диаметром, если принято решение отказаться от возможности извлечения тяговой штанги 10 через трубчатый корпус 20 без ее разрушения или если, например, корпус 20 состоит из двух полутруб, которые для извлечения могут быть разъединены.

[38] В модификации, изображенной на фигуре 1, тяговая штанга 10 проходит через поршень 44 и благодаря тяговой гайке 54, которая навинчена на резьбовую часть 18, защищена от движения поршня 44 вправо (на фиг. 1). Таким образом, тяговая гайка 54 служит передаче основных усилий, необходимых для расширения.

[39] Для возврата в модификации, изображенной на фиг. 1, предусмотрены возвратные винты 56, с помощью которых тяговая гайка 54 продольно по оси соединена с поршнем 44, так что при движении поршня 44 влево (фиг. 1) тяговая гайка 54 через возвратные винты 56 должна следовать за этим движением, и тем самым также и тяговая штанга 10 двигается влево, благодаря чему сегменты 37 перемещаются радиально внутрь.

[40] В модификации, изображенной на фиг. 2, на конце поршня 44, обращенном к головке 30, предусмотрена резьбовая часть 48, причем тяговая штанга 10 доходит до данной резьбовой части 48, и обе резьбовые части 18, 48 коаксиально направлены друг к другу. С помощью соединительной гайки 58 поршень 44 и тяговая штанга 10 продольно по оси фиксируются по отношению друг к другу, так что тяговая штанга 10 должна следовать аксиальному движению поршня. В отличающихся модификациях вместо резьбовых частей 18, 48 могут быть также предусмотрены кругообразные канавки на соответствующих участках тяговой штанги 10 или на поршне 44, в которые входят соответствующие выступы гильзы, состоящей из двух частей, которая помещается на место соединительной гайки 58 по соответствующим участкам, чтобы таким образом обеспечить соответствующее сцепление.

[41] Как видно, соединительная гайка 58, как и тяговая гайка, а также и возможная раздельная гильза, радиально выполнены настолько большими, что они не могут быть размещены внутри трубчатого корпуса 20. Подобная массивная радиальная конструкция служит для того, чтобы благодаря данному разъемному (без его разрушения) соединению 52 тяговая сила, которая должна передаваться от привода 40 к головке 30, не ограничивалась или незначительно ограничивалась по сравнению с максимальной тяговой силой остальной части тяговой штанги 10.

[42] В то время как трубчатый корпус 20 модификации, изображенной на фиг. 2, в основном выполнен в виде трубы с двумя фланцами, трубчатый корпус 20 модификации, изображенной на фиг. 1, включает в себя соединительную деталь 22, имеющую несколько больший внутренний диаметр и несущую на себе направляющие для трубчато-корпусных сегментов 24. Данная соединительная деталь 22 предназначена в этой модификации для облегчения монтажа и при необходимости может быть установлена сначала совместно с головкой 30. Разумеется, что при определенных условиях от данной соединительной детали 22 можно отказаться. Разумеется также, что могут быть предусмотрены и дополнительные соединительные детали, если это покажется разумным. Также возможно уменьшить внутренний диаметр соединительной детали 22, если это покажется разумным.

[43] Кроме этого, в тяговой штанге 10 и клине 31 предусмотрено известное центральное отверстие 12, через которое могут быть доставлены смазочные материалы или проводка, например электрические провода, со стороны привода к головке 30. В то время как центральное отверстие 12 в модификации, изображенной на фиг. 1, открыто со стороны привода и доступно снаружи, доступ к центральному отверстию 12 в модификации, изображенной на фиг. 2, происходит через отверстие в соединительной гайке 58 (позиция не обозначена).

[44] В зависимости от конкретного исполнения от центрального отверстия 12 могут быть проложены сервисные отверстия 14, например для смазочных материалов, непосредственно в клине к определенным местам, в частности вблизи подверженных высоким нагрузкам сегментных направляющих (см. модификацию по фиг. 2). Также соответствующие сервисные (технические) отверстия 14 могут быть направлены в клин 31 через сервисную насадку 16, которая размещена на противоположном приводу конце клина 31 (см. фиг. 1). Разумеется, что в зависимости от конкретного исполнения обе данные возможности или только одна из них могут найти применение без отклонения от основной идеи предлагаемого изобретения.

[45] Исключительно массивная конструкция клина 31, при которой не нужно, в частности, большого центрального отверстия для тяговой штанги, также при небольшом общем диаметре, какой, в частности, имеет механический расширитель труб 1, предназначенный для труб с небольшим диаметром, позволяет обеспечить наличие достаточного места для подобных сервисных отверстий 14 или центральных отверстий при достаточной стабильности клина 31, даже если должны прилагаться очень большие усилия.

Список условных обозначений 1 Механический расширитель труб 34 Направляющая для клиновых сегментов 10 Тяговая штанга 37 Расширительный сегмент 12 Центральное отверстие 40 Привод 14 Сервисное отверстие 42 Цилиндр 16 Сервисная насадка 44 Поршень 18 Резьбовая часть на тяговой штанге 10 46 Гидравлическая проводка 20 Трубчатый корпус 48 Резьбовая часть на поршне 44 22 Соединительная деталь 50 Неразъемное (без его разрушения) соединение 24 Направляющая для трубчато-корпусных сегментов 52 Разъемное (без его разрушения) соединение 30 Головка 54 Тяговая гайка 31 Клин 56 Возвратный винт 32 Острие клина 58 Соединительная гайка 33 Упор

Изобретение относится к технологической оснастке для пошагового расширения труб, преимущественно толстостенных труб диаметром менее 50,8 см. Механический расширитель содержит полый трубчатый корпус, в котором с возможностью продольного перемещения размещена тяговая штанга. С тяговой штангой соединен клин, на котором размещены с упором в трубчатый корпус расширительные сегменты. Сегменты имеют возможность радиального перемещения за счет продольного движения клина относительно трубчатого корпуса. Для перемещения тяговой штанги предусмотрен привод. Тяговая штанга и клин соединены между собой неразъемным без его разрушения соединением или соединением за счет монолитного выполнения. В результате обеспечивается возможность передачи через штангу и клин больших усилий. 20 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Механический расширитель труб (1) для пошагового расширения труб, в частности для расширения толстостенных труб диаметром менее 50,8 см (20''), содержащий тяговую штангу (10), толкающий трубчатый корпус (20), в котором размещена тяговая штанга (10) с возможностью передвижения вдоль трубчатого корпуса (20), головку (30), содержащую связанный с тяговой штангой (10) клин (31), и размещенные на клине (31) с продольным упором в трубчатый корпус (20) расширительные сегменты (37), имеющие возможность радиального перемещения при продольном движении клина (31) относительно трубчатого корпуса (20), а также привод, предназначенный для перемещения тяговой штанги (10) вдоль трубчатого корпуса (20), отличающийся тем, что тяговая штанга (10) и клин (31) соединены между собой посредством не разъемного без его разрушения соединения (50) или монолитного соединения.

2. Механический расширитель труб по п. 1, отличающийся тем, что клин (31) имеет острие (32) с наружной боковой поверхностью цилиндрической формы.

3. Механический расширитель труб по п. 2, отличающийся тем, что острие клина (32) выполнено за одно целое с остальным клином (31).

4. Механический расширитель труб по п. 2, отличающийся тем, что острие клина (32) имеет вытянутое вдоль оси окончание, длина которого больше длины участка затухания, в пределах которого клинообразная форме клина (31) и выполненных на нем узлов обеспечивает затухание локальных напряжений, или больше половины диаметра тяговой штанги, предпочтительно больше диаметра тяговой штанги (10).

5. Механический расширитель труб по п. 2, отличающийся тем, что диаметр тяговой штанги (10) и диаметр острия клина (32) равны.

6. Механический расширитель труб по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что неразъемное соединение (50) расположено вдоль оси внутри трубчатого корпуса (20).

7. Механический расширитель труб по п. 2, отличающийся тем, что неразъемное соединение (50) расположено вдоль оси внутри трубчатого корпуса, при этом острие клина (32) входит внутрь трубчатого корпуса (20).

8. Механический расширитель труб по по любому из пп. 1-5 и 7, отличающийся тем, что в качестве неразъемного соединения (50) использовано сварное соединение.

9. Механический расширитель труб по п. 6, отличающийся тем, что в качестве неразъемного соединения (50) использовано сварное соединение.

10. Механический расширитель труб по по любому из пп. 1-5 и 7, отличающийся тем, что тяговая штанга (10) соединена с приводом (40) посредством разъемного соединения (52), которое предпочтительно размещено по продольной оси со стороны привода трубчатого корпуса (20).

11. Механический расширитель труб по по п. 6, отличающийся тем, что тяговая штанга (10) соединена с приводом (40) посредством разъемного соединения (52), которое предпочтительно размещено по продольной оси со стороны привода трубчатого корпуса (20).

12. Механический расширитель труб по по п. 9, отличающийся тем, что тяговая штанга (10) соединена с приводом (40) посредством разъемного соединения (52), которое предпочтительно размещено по продольной оси со стороны привода трубчатого корпуса (20).

13. Механический расширитель труб по по п. 10, отличающийся тем, что тяговая штанга (10) соединена с приводом (40) посредством разъемного соединения (52), которое предпочтительно размещено по продольной оси со стороны привода трубчатого корпуса (20).

14. Механический расширитель труб по по любому из пп. 1-5 и 7, отличающийся тем, что внутри клина (31) выполнены сервисные отверстия (14), например для смазочных материалов.

15. Механический расширитель труб по по п. 6, отличающийся тем, что внутри клина (31) выполнены сервисные отверстия (14), например для смазочных материалов.

16. Механический расширитель труб по по п. 8, отличающийся тем, что внутри клина (31) выполнены сервисные отверстия (14), например для смазочных материалов.

17. Механический расширитель труб по по п. 9, отличающийся тем, что внутри клина (31) выполнены сервисные отверстия (14), например для смазочных материалов.

18. Механический расширитель труб по по п. 10, отличающийся тем, что внутри клина (31) выполнены сервисные отверстия (14), например для смазочных материалов.

19. Механический расширитель труб по по п. 11, отличающийся тем, что внутри клина (31) выполнены сервисные отверстия (14), например для смазочных материалов.

20. Механический расширитель труб по по п. 12, отличающийся тем, что внутри клина (31) выполнены сервисные отверстия (14), например для смазочных материалов.

21. Механический расширитель труб по по п. 13, отличающийся тем, что внутри клина (31) выполнены сервисные отверстия (14), например для смазочных материалов.