Установка для термической резки труб прямоугольного сечения Советский патент 1987 года по МПК B23K7/04 

I

Изобретение относится к термической резке металлов, а именно к установкам для воздушно-плазменной резки труб прямоугольного сечения.

Целью изобретения является повышение производительности и качества резки путем обеспечения постоянной скорости резки на всех участках профиля разрезаемой трубы.

На фиг. 1 и 2 изображена установка для резки труб; на фиг. 3 - схема, поясняющая один из вариантов задания формы копиров.

Установка состоит из рамы 1, устройства для крепления трубы, состоящего из поддерживающих роликов 2 и зажимов 3, вращаюш,егося барабана 4, обоймы 5 с резаком 6 и двумя копирными роликами 7 и 8, пневмоцилиндра 9 с подвижным штоком 10 и копирного узла, состоящего из копиров 11 и 12. Каждый копир копирного узла построен в соответствии с известными правилами и обеспечивает задан- ное (например, постоянное) расстояние от сопла резака б до поверхности трубы 13. Копиры 11 и 12 закреплены на раме 1, а корпус 9 пневмоцилиндра смонтирован с возможностью качания на оси 14, закрепленной на барабане 4.

Копиры 1 и 12 имеют одинаковую форму, установлены параллельно плоскости вращения барабана 4 и взаимно развернуты вокруг оси вращения барабана 4 на угол а, равный 14-28°. Ролик 7 установлен в плоскости копира 1 1, а ролик 8 в плоскости копира 12.

Каждый из роликов 7 и 8 взаимодействуют только с одним из копиров. Передний по направлению вращения барабана 4 ролик 7 взаимодействует с копиром И, повернутым на угол а/2 по направлению вращения барабана. Кроме того, установка содержит трубопроводы подвода сжатого воздуха и воды, а также электрические провода (не показаны).

Копирный узел для предлагаемой уста- новки выполнен применительно к резке прямоугольных труб с отношением сторон сечения от 1:1 до 3:1. Установлено, что любой взаимный разворот копиров в указанном направлении сопровождается выравниванием скорости резки. Однако наибольшего вырав- нивания можно достичь, если обеспечить угол взаимного разворота копиров 14-28°

Для обеспечения постоянной скорости резки поверхность каждого копира образована внутренней поверхностью, огибающей поверхность ролика, положения центра которого заданы зависимостями

Хс.-Х. У(а/2);+()-- .

yct

/14-Ж у W(a/27T(

Vl+

где Xd, уа - текущие координаты центра г -го ролика в прямоугольной системе осей и К, причем начало ко

IQ

5-25

1

ординат совмещено с центром разрезаемого сечения трубы а оси X Л Y совмещены с осями симметрии сечения;

Xs, ys - текущие координаты поверхности разрезаемого сечения трубы;

а - расстояние между осями роликов обоймы;

b - расстояние от сопла резака до прямой, соединяющей оси вращения роликов обоймы;

б - расстояние от сопла резака до разрезаемой поверхности трубы, измеряемое вдоль оси сопла;

+шД|

о 6-f6

коэффициент, задающий номер ки- не.матической пары: копир-ролик обоймы;

1 для пары: копир-ролик обоймы, задний по направлению ее движения;

1 для пары: копир - ролик обоймы, передний по направлению ее движения:

Ki

Rcos (ф-п)--уь

Rsln(

л -

где R - расстояние от оси вращения барабана до оси качания корпуса пневмоцилиндра;

Р - наружный периметр разрезаемого сечения трубы;

расстояние от точки пересечения оси У с поверхностью трубы до точки с координатами Ха и 3,14159...

При этом ось резака 6 пересекает ось шарнира 14 крепления пневмоцилиндра, а шток 10 жестко соединен с обоймой 5.

Установка работает следующим образом. Трубу 13 прямоугольного сечения укладывают на поддерживающие ролики 2 и закрепляют зажимом 3. Подают сжатый воздух к пневмоцилиндру 9 и подвижным штоком iO поджимают обойму 5 с роликами 7 и 8 к копирам. При этом сопло резака 6 оказывается расположенны.м на заданном расстоянии от поверхности трубы 13.

Вращение с постоянной скоростью передается от привода 15 вращающемуся бара- бану 4 и далее резаку 6. При этом ролики 7 и 8 перекатываются по копирам 11 и 12 соответственно. Резак 6 перемещается вокруг трубы на заданном расстоянии и осуществляет резку. Поскольку копиры развернуты на угол а, то при перемещении обоймы из положения, показанного на фиг. 2, ролик 7 приближается к сем вращения барабана 4, а ролик 8 - удаляет

ся. В результате одновременно с поступательным движением обоймы вдоль прямого участка трубы обеспечивается ее поворот по часовой стрелке. При резке скругления поворот обоймы осуществляется в противоположном направлении. Этим обеспечивается выравнивание скорости перемещения плазменной струи вдоль поверхности, а следовательно, повыщение производительности и качества резки.

Производительность и качество резки увеличиваются за счет того, что обеспечивается максимально возможная по технической характеристике резака и постоянная скорость резки. За счет этого достигается высокое качество, пережоги и недорезы отсутствуют, последующая обработка торцов трубы не требуется.

Так, время резки предлагаемым устройством прямоугольной трубы с сечением 120X240 мм составляет около 20 с.

Внедрение изобретения позволяет обеспечить постоянную скорость резки вдоль всего периметра разрезаемой прямоугольной трубы, что обеспечивает повышение качества резки, существенное повышение

производительности и дает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

Установка для термической резки труб

прямоугольного сечения, содержащая раму с основанием, смонтированные на раме устройство для крепления трубы, копирный узел, барабан, смонтированный с возмож ностью вращения, пневмоцилиндр, установленный на

барабане, два копирных ролика, закрепленных на щтоке пневмоцилиндра, с возможностью взаимодействия с копирным узлом, и резак, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и качества резки путем обеспечения постоянной скорости резки, копирный узел выполнен в виде двух соосных одинаковых по форме копиров, расположенных в параллельных плоскостях и сдвинутых вокруг их оси на угол а равный 14-28°, а каждый из копирных роликов установлен с возможностью взаимодействия с одним из копиров, при этом копир, взаимодействующий с передним по направлению вращения барабана роликом, повернут относительно оси вращения барабана на угол а/2 по направлению вращения барабана.

Изобретение относится к термической резке металлов, а именно к установкам для воздушно-плазменной резки труб прямоугольного сечения. Целью изобретения является повышение производительности и качества резки путем обеспечения постоянной скорости резки на всех участках профиля разрезаемой трубы. Резка осушествляется путем перемещения резака (Р) 6 вокруг трубы (Т) 13. Взаимодействие копирных роликов 7 и 8 с копирами II и 12 обеспечивает наклон Р во время его перемещения то в одну, до в другую сторону от нормали к Т. Этим достигается выравнивание скорости перемещения сопла Р относительно поверхности Т. 3 ил. S to 00 со

15

О)

Фиг. 3