МАШИНА ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ ТРУБ 1500T Российский патент 2019 года по МПК B21D39/08 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области техники оборудования для механической обработки сварных труб, и, в частности, оно относится к машине для развальцовки труб 1500Т, которая применяется на производственной линии для продольных стальных труб большого диаметра, свариваемых дуговой сваркой под флюсом.

Уровень техники

В процессе промышленного производства стальные трубы необходимо развальцевать до определенных размеров, поскольку стальные трубы не обладают округленностью и прямолинейностью согласно соответствующим стандартам во время процесса поточного производства крупных заготовок трубного типа. Машина для развальцовки труб относится к формовочному оборудованию для металлических прямошовных сварных труб и является одним из основных устройств на всей производственной линии; она может так развальцовывать изнутри стальные трубы шаг за шагом с помощью головки для развальцовки конической формы, что устраняется давление формования, создаваемое в процессе предварительной гибки и формования стальных труб, и обеспечивается соответствие фактических диаметров прямошовных сварных труб по всей длине.

Технические задачи

Доступные на рынке машины для развальцовки труб пригодны только для стальных труб с максимальной длиной не более 12,5 м и внешним диаметром до 1422 мм, поэтому они пока не пригодны для развальцовки стальных труб с длиной более 12,5 м и внешним диаметром более 1422 мм. Кроме того, ввиду современного прогресса постепенно растет спрос на стальные трубы с длиной более 12,5 м и внешним диаметром более 1422 мм.

Варианты решения задач

Техническое решение

Для преодоления недостатков существующих технологий производства предлагается машина для развальцовки труб 1500Т, которая применяется на производственной линии для продольных стальных труб большого диаметра, свариваемых дуговой сваркой под флюсом.

Для решения вышеуказанных задач в соответствии с изобретением предлагается следующее техническое решение.

Машина для развальцовки труб 1500Т, содержащая устройство предварительной промывки, основное устройство для развальцовки труб, устройство последующей промывки, узел из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих и узел из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих; причем устройство предварительной промывки дополнительно содержит устройство с промывочной головкой, устройство с кожухом для сбора воды и комплект закрепленных вращающихся роликов для обеспечения вращения стальной трубы; устройство с промывочной головкой и устройство с кожухом для сбора воды оснащены корпусом тележки; основное устройство для развальцовки труб содержит узел стабилизации тележки, закрепленные вращающиеся ролики, подъемные V-образные ролики, узел головки для развальцовки, тяговый узел, устройство с основным гидравлическим цилиндром, устройство соединения подъемного опорного ролика, устройство подъема ведущего опорного ролика, приводное устройство ведущего опорного ролика, устройство выравнивания и основание основного устройства; при этом узел головки для развальцовки, тяговый узел, устройство с основным гидравлическим цилиндром, устройство соединения подъемного опорного ролика, устройство подъема ведущего опорного ролика и устройство выравнивания установлены на основании; на переднем конце узла стабилизации тележки размещено зажимное устройство, в нижней части размещены 8 ходовых колес, в задней части расположена направляющая балка; устройство последующей промывки содержит 9 комплектов отдельных рольгангов, 2 комплекта подъемных рольгангов, опорный ролик консольной балки, опорное консольное устройство, консольную балку и заглушки для трубы; при этом упомянутые рольганги выполнены с постепенно уменьшающейся высотой с угловой разницей относительно горизонтальной линии, составляющей приблизительно 0,5°; консольная балка расположена на опорном консольном устройстве, опорный ролик консольной балки поддерживает ее среднюю часть; угол консольной балки составляет приблизительно 0,5°; предусмотрено регулирование по высоте в зависимости от диаметра трубы; основная часть узла из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих выполнена в виде корпуса тележки; на обеих сторонах соответственно корпуса тележки установлены узлы колес; на обеих сторонах в средней части расположены два комплекта подъемных механизмов; в верхней части подъемных механизмов расположены V-образные кронштейны; в средней части корпуса тележки расположены 3 комплекта направляющих колес в сборе; с одной стороны размещено зубчатое колесо; на основании направляющей расположены направляющий рельс и зубчатая рейка; в узле из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих с обеих сторон корпуса поворачивающей тележки соответственно установлены узлы колес; на корпусе тележки установлены вращающаяся опора и вращающаяся рама, при этом вращающаяся рама выполнена с возможностью вращения на 180° с помощью вращающейся опоры, и на вращающейся раме расположены подъемный гидравлический цилиндр, V-образный кронштейн, транспортировочный рольганг и мосты.

Предпочтительно, устройство с промывочной головкой в устройстве предварительной промывки оснащено 2, верхней и нижней, распылительными головками, а в нижней части предусмотрено подъемное устройство.

Предпочтительно, направляющая балка в задней части устройства стабилизации тележки в основном устройстве для развальцовки труб содержит 3 комплекта направляющих опорных рам; сверху и снизу балки и зубчатой рейки соответственно расположены направляющие пластины; стабилизированная тележка выполнена с обеспечением стабильного перемещения по всей длине посредством фиксирующих колец и держателей подшипников.

Предпочтительно, 2 комплекта подъемных рольгангов в устройстве последующей промывки выполнены с обеспечением разной высоты подъема; во время работы угловая разница подъемных рольгангов и 9 комплектов отдельных рольгангов относительно горизонтальной линии составляет приблизительно 0,5° и соответствует углу консольной балки; в головной части консольной балки установлены промывочные головки; два комплекта промывочных головок соответствуют стальным трубам разного диаметра; и промывочные головки оснащены 2 группами распылительных полостей; промывочные головки выполнены с возможностью распыления эмульсионной жидкости для промывки внутренних стенок стальной трубы при входе стальной трубы; промывочные головки выполнены с возможностью распыления чистой воды для промывки внутренних стенок стальной трубы при выходе стальной трубы; в средней части расположены 2 комплекта опорных роликов, выполненные с возможностью регулирования высоты в зависимости от диаметра труб; в средней части также расположен один комплект подъемных опорных роликов консольной балки, что при отсутствии стальной трубы обеспечивает возможность удерживания консольной балки на соответствующей высоте для предотвращения ее прогибания.

Предпочтительно, корпус перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки в узле из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих выполнен цельной конструкции; направляющие колеса и зубчатое колесо установлены в средней части корпуса тележки; направляющий рельс и зубчатая рейка установлены на основании направляющей, расположенном в средней части.

Предпочтительно, под корпусом поворачивающей стальную трубу тележки узла из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих расположены колеса; всю тележку приводит в движение редуктор; вращающаяся рама расположена на корпусе тележки с помощью опорного ролика поворачивающей тележки; вращающаяся опора присоединена к корпусу тележки, при этом вращающаяся рама выполнена с возможностью вращения на 180° с помощью вращающейся опоры; на вращающейся раме установлены 3 комплекта отдельных рольгангов и 2 комплекта подъемных рам; поскольку вращающаяся рама длиннее корпуса тележки, с двух сторон вращающейся рамы расположены мосты.

Преимущества изобретения

Преимущества

Изобретение имеет следующие преимущества:

Изобретение характеризуется компактной конструкцией, рациональной компоновкой элементов, превосходным функционированием всех узлов, что делает эксплуатацию безопасной и надежной, поэтому она представляет собой машину для развальцовки стальных труб предельной длины, обладающую соответствующими техническими характеристиками для работы с трубами большого диаметра, большой длины и большой толщины стенок.

Что касается электрического управления согласно изобретению, то, за исключением операции направления стальных труб, которые прошли предварительную промывку, на участок для развальцовки, которая требует, чтобы оператор посредством системы видеорегистрации и мониторинга вручную регулировал движение прямошовных сварных труб в направлении на 12 часов, все операции выполняются автоматически, легко и удобно, и эффективность работы повышается.

Дальнейшее описание изобретения осуществляется на основании конкретного варианта осуществления со ссылками на прилагаемые графические материалы.

Краткое описание прилагаемых графических материалов

Описание прилагаемых чертежей

Фиг. 1 - общее схематическое изображение конструкции машины для развальцовки труб 1500Т согласно изобретению;

фиг. 2 - схематическое изображение конструкции устройства предварительной промывки и узла из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих машины для развальцовки труб 1500 Т согласно изобретению;

фиг. 3 - схематическое изображение конструкции основного устройства для развальцовки труб машины для развальцовки труб 1500 Т согласно изобретению;

фиг. 4 - схематическое изображение конструкции устройства последующей промывки машины для развальцовки труб 1500 Т согласно изобретению;

фиг. 5 - схематическое изображение конструкции узла из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих машины для развальцовки труб 1500 Т согласно изобретению.

При этом на фигурах 1 - устройство предварительной промывки; 2 - узел из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих; 3 - основное устройство для развальцовки труб; 4 - устройство последующей промывки; 5 - узел, состоящий из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих.

Вариант осуществления изобретения

Способ осуществления изобретения

Ниже со ссылками на прилагаемые графические материалы в вариантах осуществления представлено четкое и полное описание технического решения согласно вариантам осуществления изобретения.

Вариант осуществления

Как показано на фиг. 1-5, согласно изобретению предложена машина для развальцовки труб 1500Т, содержащая устройство 1 предварительной промывки, основное устройство 3 для развальцовки труб, устройство 4 последующей промывки, узел 2 из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих и узел 5 из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих; при этом устройство 1 предварительной промывки дополнительно содержит устройство с промывочной головкой, устройство с кожухом для сбора воды и комплект закрепленных вращающихся роликов; посредством закрепленных вращающихся роликов происходит вращение стальной трубы; устройство с промывочной головкой и устройство с кожухом для сбора воды оснащены корпусом тележки; основное устройство 3 для развальцовки труб содержит узел стабилизации тележки, закрепленные вращающиеся ролики, подъемные V-образные ролики, узел головки для развальцовки, тяговый узел, устройство с основным гидравлическим цилиндром, устройство соединения подъемного опорного ролика, устройство подъема ведущего опорного ролика, приводное устройство ведущего опорного ролика, устройство выравнивания в случае необходимости и основание основного устройства; при этом узел головки для развальцовки, тяговый узел, устройство с основным гидравлическим цилиндром, устройство соединения подъемного опорного ролика, устройство подъема ведущего опорного ролика и устройство выравнивания в случае необходимости установлены на основании; на переднем конце узла стабилизации тележки размещено зажимное устройство, в нижней части размещены 8 ходовых колес, в задней части расположена направляющая балка; устройство 4 последующей промывки содержит 9 комплектов отдельных рольгангов, 2 комплекта подъемных рольгангов, опорный ролик консольной балки, опорное консольное устройство, консольную балку и заглушки для трубы; при этом высота рольгангов постепенно уменьшается; угловая разница относительно горизонтальной линии составляет приблизительно 0,5°; консольная балка расположена на опорном консольном устройстве, опорный ролик консольной балки поддерживает ее среднюю часть; угол также составляет приблизительно 0,5°; предусмотрено регулирование по высоте в зависимости от диаметра трубы; в узле 2 из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих основная часть представляет собой корпус тележки; на обеих сторонах соответственно корпуса тележки установлены узлы колес; на обеих сторонах в средней части расположены два комплекта подъемных механизмов; в верхней части подъемных механизмов расположены V-образные кронштейны; в средней части корпуса тележки расположены 3 комплекта направляющих колес в сборе; с одной стороны размещено зубчатое колесо; на основании направляющей расположены направляющий рельс и зубчатая рейка; в узле 5 из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих с обеих сторон корпуса поворачивающей тележки соответственно установлены узлы колес; на корпусе тележки установлены вращающаяся опора и вращающаяся рама, при этом вращающаяся рама выполнена с возможностью вращения на 180° с помощью вращающейся опоры, и на вращающейся раме расположены подъемный гидравлический цилиндр, V-образный кронштейн, транспортировочный рольганг и мосты.

В предпочтительном варианте осуществления устройство с промывочной головкой в устройстве 1 предварительной промывки оснащено 2, верхней и нижней, распылительными головками, а в нижней части предусмотрено подъемное устройство, что обеспечивает возможность регулирования высоты промывочных головок для промывки внутренних стенок стальных труб разного диаметра.

В предпочтительном варианте осуществления направляющая балка в задней части устройства стабилизации тележки в основном устройстве 3 для развальцовки труб посредством 3 комплектов направляющих опорных рам обеспечивает стабильное перемещения стабилизированной тележки; сверху и снизу балки и зубчатой рейки соответственно расположены направляющие пластины; перемещение стабилизированной тележки задействует фиксирующие кольца и держатели подшипников внутри с обеспечением стабильного перемещения по всей длине.

В предпочтительном варианте осуществления высота подъема 2 комплектов подъемных рольгангов в устройстве 4 последующей промывки не одинаковая; во время работы угловая разница подъемных рольгангов и 9 комплектов отдельных рольгангов относительно горизонтальной линии составляет приблизительно 0,5° и соответствует углу консольной балки; в головной части консольной балки установлены промывочные головки; два комплекта промывочных головок соответствуют стальным трубам разного диаметра; и промывочные головки оснащены 2 группами распылительных полостей; промывочные головки распыляют эмульсионную жидкость для промывки внутренних стенок стальной трубы при входе стальной трубы; промывочные головки распыляют чистую воду для промывки внутренних стенок стальной трубы при выходе стальной трубы; в средней части расположены 2 комплекта опорных роликов, при этом предусмотрена возможность регулирования высоты опорных роликов в зависимости от диаметра труб; в средней части также расположен один комплект подъемных опорных роликов консольной балки, что при отсутствии стальной трубы обеспечивает возможность удерживания консольной балки на соответствующей высоте для предотвращения ее прогибания.

В предпочтительном варианте осуществления корпус перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки выполнен цельной конструкции; направляющие колеса и зубчатое колесо установлены в средней части корпуса тележки, направляющий рельс и зубчатая рейка установлены на основании направляющей, расположенном в средней части; механизм из зубчатого колеса и зубчатой рейки обеспечивает стабильное перемещение перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и точное позиционирование при запуске и остановке.

В предпочтительном варианте осуществления под корпусом поворачивающей стальную трубу тележки расположены колеса; всю тележку приводит в движение редуктор; вращающаяся рама расположена на корпусе тележки с помощью опорного ролика поворачивающей тележки; вращающаяся опора присоединена к корпусу тележки, при этом вращающаяся рама выполнена с возможностью вращения на 180° с помощью вращающейся опоры; на вращающейся раме установлены 3 комплекта отдельных рольгангов и 2 комплекта подъемных рам; поскольку вращающаяся рама длиннее корпуса тележки, с двух сторон вращающейся рамы расположены мосты, и тяговые элементы мостов тянут две стороны вращающейся рамы для предотвращения ее прогибания.

Ниже представлен конкретный процесс работы машины для развальцовки труб 1500Т согласно изобретению.

Согласно изобретению стальную трубу сначала располагают на перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележке; ее направляют на участок предварительной промывки; внутренние стенки стальной трубы полностью промывают с помощью устройства 1 предварительной промывки; в процессе промывки стальную трубу с помощью вращающихся роликов приводят во вращение вокруг горизонтальной оси. Затем стальную трубу подают на участок для развальцовки с помощью перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки для последующей развальцовки; стальную трубу подвергают холодной развальцовке, при этом растягивающие усилия превышают предел текучести стальной трубы, чтобы она равномерно деформировалась с обеспечением определенной округлости и прямолинейности; наружные диаметры находятся в пределах диапазона размеров, указанного в соответствующих стандартах, и эффективно устраняются остаточные напряжения от предварительной гибки, формовки и сварки. После этого, если длина стальной трубы составляет 9-12,5 м, то ее перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележкой отправляют непосредственно на участок последующей промывки; внутренние стенки стальной трубы полностью промывают с помощью устройства 4 последующей промывки, после чего ее вывозят перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележкой; если длина стальной трубы составляют 12,5-18,4 м, то после развальцовки одной стороны стальной трубы ее направляют на линию для перемещения стальной трубы с помощью перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки; стальную трубу с помощью отдельных рольгангов на линии для перемещения подают на вращающую стальную трубу тележку; затем подают на участок для развальцовки с целью развальцовки второй стороны стальной трубы; и, наконец, стальную трубу подают к выходу после промывки в устройстве последующей промывки.

Необходимо отметить, что специалистам в данной области техники будут очевидны различные модификации описанного выше варианта осуществления настоящего изобретения, и на основании общих принципов, определенных в этом описании, без отклонения от сути и объема настоящего изобретения они смогут предложить другие варианты осуществления. Таким образом, изобретение не ограничивается вариантом осуществления, рассмотренным выше, и следует понимать, что все изменения конструкции, внесенные на основании раскрытого изобретения, и технические решения идентичные или аналогичные изобретению, находятся в пределах объема защиты настоящего изобретения.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано на производственных линиях при производстве стальных труб предельной длины большого диаметра, свариваемых дуговой сваркой под флюсом. Стальную трубу направляют в устройство предварительной промывки, затем с помощью перемещающейся тележки стальную трубу подвергают развальцовке в устройстве для развальцовки труб. После развальцовки одной стороны с помощью перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки трубу подают в устройство развальцовки для развальцовки второй части трубы. Расширяются технологические возможности. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Машина для развальцовки труб 1500Т, содержащая устройство предварительной промывки, основное устройство для развальцовки труб, устройство последующей промывки, узел из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих и узел из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих, отличающаяся тем, что устройство предварительной промывки дополнительно содержит устройство с промывочной головкой, устройство с кожухом для сбора воды и комплект закрепленных вращающихся роликов для обеспечения вращения стальной трубы, причем устройство с промывочной головкой и устройство с кожухом для сбора воды оснащены корпусом тележки, основное устройство для развальцовки труб содержит узел стабилизации тележки, закрепленные вращающиеся ролики, подъемные V-образные ролики, узел головки для развальцовки, тяговый узел, устройство с основным гидравлическим цилиндром, устройство соединения подъемного опорного ролика, устройство подъема ведущего опорного ролика, приводное устройство ведущего опорного ролика, устройство выравнивания и основание основного устройства, при этом узел головки для развальцовки, тяговый узел, устройство с основным гидравлическим цилиндром, устройство соединения подъемного опорного ролика, устройство подъема ведущего опорного ролика и устройство выравнивания установлены на упомянутом основании, на переднем конце узла стабилизации тележки размещено зажимное устройство, в нижней части размещены восемь ходовых колес, в задней части расположена направляющая балка, при этом устройство последующей промывки содержит девять комплектов отдельных рольгангов, два комплекта подъемных рольгангов, опорный ролик консольной балки, опорное консольное устройство, консольную балку и заглушки для трубы, причем упомянутые рольганги выполнены с постепенно уменьшающейся высотой с угловой разницей относительно горизонтальной линии, составляющей приблизительно 0,5°, консольная балка расположена на опорном консольном устройстве, опорный ролик консольной балки поддерживает ее среднюю часть, угол консольной балки составляет приблизительно 0,5°, и предусмотрено регулирование по высоте в зависимости от диаметра трубы, при этом основная часть узла из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих выполнена в виде корпуса тележки, на обеих сторонах соответственно корпуса тележки установлены узлы колес, на обеих сторонах в средней части расположены два комплекта подъемных механизмов, в верхней части подъемных механизмов расположены V-образные кронштейны, в средней части корпуса тележки расположены 3 комплекта направляющих колес в сборе, с одной стороны размещено зубчатое колесо, а на основании направляющей расположены направляющий рельс и зубчатая рейка, при этом в узле из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих с обеих сторон корпуса поворачивающей тележки соответственно установлены узлы колес, на корпусе тележки установлены вращающаяся опора и вращающаяся рама, при этом вращающаяся рама выполнена с возможностью вращения на 180° с помощью вращающейся опоры, а на вращающейся раме расположены подъемный гидравлический цилиндр, V-образный кронштейн, транспортировочный рольганг и мосты.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что устройство с промывочной головкой в устройстве предварительной промывки оснащено двумя, верхней и нижней, распылительными головками, а в нижней части предусмотрено подъемное устройство.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что направляющая балка в задней части устройства стабилизации тележки в основном устройстве для развальцовки труб содержит 3 комплекта направляющих опорных рам, сверху и снизу балки и зубчатой рейки соответственно расположены направляющие пластины, при этом стабилизированная тележка выполнена с обеспечением стабильного перемещения по всей длине посредством фиксирующих колец и держателей подшипников.

4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что два комплекта подъемных рольгангов в устройстве последующей промывки выполнены с обеспечением разной высоты подъема, причем во время работы угловая разница подъемных рольгангов и девяти комплектов отдельных рольгангов относительно горизонтальной линии составляет приблизительно 0,5° и соответствует углу консольной балки, в головной части консольной балки установлены промывочные головки, два комплекта промывочных головок соответствуют стальным трубам разного диаметра, и промывочные головки оснащены двумя группами распылительных полостей, при этом промывочные головки выполнены с возможностью распыления эмульсионной жидкости для промывки внутренних стенок стальной трубы при входе стальной трубы, промывочные головки выполнены с возможностью распыления чистой воды для промывки внутренних стенок стальной трубы при выходе стальной трубы, в средней части расположены два комплекта опорных роликов, выполненные с возможностью регулирования высоты в зависимости от диаметра труб, в средней части также расположен один комплект подъемных опорных роликов консольной балки для обеспечения возможности при отсутствии стальной трубы удерживания консольной балки на соответствующей высоте для предотвращения ее прогибания.

5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что корпус перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки в узле из перемещающейся поперечно направлению развальцовки тележки и направляющих выполнен цельной конструкции, причем направляющие колеса и зубчатое колесо установлены в средней части корпуса тележки, а направляющий рельс и зубчатая рейка установлены на основании направляющей, расположенном в средней части.

6. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что под корпусом поворачивающей стальную трубу тележки узла из поворачивающей стальную трубу тележки и направляющих расположены колеса, при этом всю тележку приводит в движение редуктор, вращающаяся рама расположена на корпусе тележки с помощью опорного ролика поворачивающей тележки, а вращающаяся опора присоединена к корпусу тележки, при этом вращающаяся рама выполнена с возможностью вращения на 180° с помощью вращающейся опоры, на вращающейся раме установлены три комплекта отдельных рольгангов и два комплекта подъемных рам, причем, поскольку вращающаяся рама длиннее корпуса тележки, с двух сторон вращающейся рамы расположены мосты.