Инструмент для развальцовки труб Советский патент 1988 года по МПК B21D39/06 

(21)4181495/24-27

(22)14.01.87

(46) 23.08.88. Бюл. № 31

(71)Всесоюзный проектно-технологи- чеСкий институт энергетического машиностроения

(72)Ю.Г.Ермаков и Л.В.Власова

(53)621.774.72(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР

№ 893334, кл. В 21 D 39/06, 1981. I

(54)ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗВАЛЬЦОВКИ ТРУБ

(57)Изобретение относится к устройствам для закрепления труб в отверстиях способом развальцовки, используемым на предприятиях энергетического, транспортного, химического, пищевого машиностроения и судостроения, изготавливающих кожухотрубчатые теп- лообменные аппараты. Цель - увеличение степени деформации и длины обрабатываемых участков труб, развальцовываемых в трубньк досках теплообменников за счет обеспечения возможности проявления в элементах рабочей части инструмента изгибных деформаций в поперечном сечении без изменения общей длины инструмента в процессе работы. Шструмент содержит рабочую часть (РЧ) из материала с памятью формы. РЧ вьшолнена в виде свернутого в трубку 4 корешком внутрь книжного блока из изогнутых в одну сторону листов фольги с памятью формы, скрепленных между собой сваркой по кромкам одного из торцов. РЧ при нормальной температуре вводят в трубу 5, размещенную в отверстии трубной доски 7, и подводят к РЧ посредством любого нагревателя необходимое количество тепла. РЧ в соответствии с проявлением эффекта памяти формы увеличивает свой диаметр за счет распрямления изогнутых листов фольги и осуществляет раздачу трубы 5 в отверстии трубной доски 7, осуществляя их соединение. 6 ил.

(С

(Л

ч

со

Од h

Фиг.З

11417967

Изобретение относится к устройствам для закрепления труб в отверсти ях способом механической развальцовки, используемым на предприятиях энер- :гетического, транспортного, химического, пищевого машиностроения и судостроения, изготавливающих кожухотруб- чатые теплообменные аппараты.

Инструмент работает следующим образом.

Рабочую часть 1 инструмента (фиг.1 при нормальной температуре вводят в трубу 5 (например, с внутренним диаметром в диапазоне 13-14,5 мм), размещенную в отверстии 6 трубной доски 7. К рабочей части 1 инструмента люЦель изобретения - увеличение тех- 10 бым нагревателем (горелкой или элекнологических возможностей инструмента путем повышения степени деформации и увеличения длины обрабатываемых участков труб за счет обеспечения возможности проявления в элементах рабочей части инструмента изгиб- ных деформаций в поперечном сечении без изменения общей длины инструмент в процессе работы.

На фиг.1 показан инструмент в начале развальцовки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - инструмент по окончании развальцовки; на фиг,4- разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.З - заготовка рабочей части инструмента, общий вид; на фиг.6 - вид В на фиг.5.

Инструмент для развальцовки труб состоит из рабочей части 1 из материала с памятью формы.

Рабочая часть 1 инструмента длиной 250 мм изготовлена из листов 2 фольги с памятью формы, например из сплавов на основе никелида титана марок ТН-1В, ТН-1, ТН-10 или ТН-20, толщиной о,15 мм и размерами 10 250 мм. Листы 2 (фиг.5 и 6) сложены в книжный блок толщиной 16 мм и скреплены между собой сваркой по кромкам 3 одного из торцов - книжного блока. После этого листы 2 незначительно изогнуты в одну сторону (например вправо на фиг.6), а весь блок свернут в трубку 4 диаметром 5 мм (направление изгиба концов на фиг.6 показано дуговыми стрелками) и сварен по замыкающим кромкам. Полученный таким образом инструмент подвергнут кратковременному отжигу при в инертной атмосфере,а после охлаждения до 20 С - деформации наружной обкаткой для максимального изгиба листов 2 фольги в направлении предварительного изгиба до получения готовой к использованию рабочей части 1 наружным диаметром в холодном состоянии 13 мм, а в нагретом состоянии (выше 80°С) - диаметром 15 мм (фиг.1 и 3) .

Инструмент работает следующим образом.

Рабочую часть 1 инструмента (фиг.1 при нормальной температуре вводят в трубу 5 (например, с внутренним диаметром в диапазоне 13-14,5 мм), размещенную в отверстии 6 трубной доски 7. К рабочей части 1 инструмента лю0

5

0

тронагревателем, размещаемым в отверстии - не показаны) подводят необходимое количество тепла и нагревают ее до температуры вьше 80 С 5 (например,до ). При этом рабочая часть 1 инструмента в соответствии с проявлением эффекта памяти формы увеличивает свой диаметр за счет распрямления изогнутых листов 2 фольги (фиг.2) и, генерируя при этом значительные напряу ения (30-80 кгс/мм в поперечном сечении каходого листа 2 фольги с памятью формы), воздействует изнутри на трубу 5, развальцовывает ее в отверстии 6 трубной доски 7, надежно закрепляя.

По окончании развальцовки подвод тепла к рабочей части 1 инструмента прекращают, и инструмент охлаждается. При достижении температуры до комнатной в соответствии с обратимостью эффекта памяти формы наружный диаметр рабочей части 1 инструмента уменьшается до исходного размера (фиг,1). Инструмент свободно извлекается из развальцованной трубы и может быть введен в следующую, подлежащую развальцовке.

Использование инструмента позволяет существенно увеличить степень де-; формации и длины обрабатываемых участков труб при развальцовке их в трубных досках теплообменников, что дает возможность повысить надежность закрепления труб в таких сложных устройствах, как, например, подогреватель ПН-32иО с 12000 труб 9 16 1,4мм в трубной доске толщиной 230 мм.

Предлагаемый инструмент позволяет также снизить трудоемкость изготовления сложных теплообменников с большим количеством труб в трубной доске за счет исключения последующего контроля развальцовки. Это обусловлено тем, что большая степень деформации (более 20%) рабочей части инс трумента из листов фольги не вызывает перевальцовки труб в трубной доске, так как напряжения изгиба в листах фоль5

0

5

0

5

ги не превышают пределов текучести в материале трубы и трубной доски после выбора всех зазоров и обеспечения натяга на пределе упругости их материала. В этом случае просто всту пает в действие эффект сверхупругос ти материала листов фольги с памятью формы при довольно низком (до 7000 кгс/мм ) модуле упругости. Одна ко все это обеспечивает расширение диапазона диаметров обрабатьшаемых труб, так как оптимальная степень развальцовки находится в диапазоне 5-10%, который предложенным инструментом перекрьшается в 2-4 раза.

А А

Фиг.1

17967

Формула изобретения Инструмент для развальцовки труб, содержащий рабочую часть, изготовленную из материала с памятью формы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей инструмента путем повышения степени деформации и увеличеJO ия длины обрабатьшаемых участков

трубы, рабочая часть инструмента выполнена в виде свернутого в трубку корешком внутрь книжного блока из изогнутых в одну сторону листков 15 фоль.ги, скрепленных между собой, например, сваркой по кромке одного из торцов, образующих корешок.

/ 7

Фиг.1

б-Б

ФигЛ

Фие.5

Редактор Н.Рогулич

Составитель И.Капитонов

Техред М.Ходанич Корректор М.Васильева

Заказ 4097/9

Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Виде

Подписное