Устройство для упрочнения деталей наклепом Советский патент 1990 года по МПК B24B39/02 

Устройство относится к технологии обработки металлов давлением и, в частности, может быть использовано при наклепывании внутренней поверхности отверстий большой протяженности, например на обсадных трубах, используемых в нефтяной и газовой промышленности„

Целью устройства является расширение технологических возможностей за счет обработки длинномерных отверстий о

На фиг„1 изображено устройство, общий вид; на фиг о 2 - сечение А-А

на фиг.1} на - сечение Б-Б на фиг.1; на фиго4 - сечение В-В на фиг.2; на фиг05 - сечение Г-Г на фиг«4.

Устройство содержит корпус 1 цилиндрической формы, который на одном торце оснащен зубчатым венцом 2, а другим торцом соединен с двигателем вращения- 3 (электро-, пневмо-, гидропривод и ТоДо, и осевой ротор 4j который хвостовиком 5 установлен соосно с возможностью вращения в корпусе 1 при помощи подшипников 6 и 7 и по- -ступательного перемещения0 Хвостовик

СП

00

ел оэ &

5 при помощи муфты 8 соединен с валом 9 двигателя 3

На периферии ротора 4 установлены планетарно зубчатому венцу 2 блоки зубчатых колес 10 с возможностью вращения на осях 11 так, что зубчатые венцы 12 колес 10 зацеплены с венцом 2, а зубчатые венцы 13 колес 10 зацеплены с зубчатыми венцами 14, ва- ликов 15, установленных с возможностью вращения на подшипниках 16 и 17 в каретках 180

-Каретки 18 установлены в пазах ротора 4 с возможностью поворота на со- осных осях 11 и 190 Внутри кареток 18 на валиках 15 установлены дополнительные роторы 20, на периферии которых на осях 21 размещены пакеты ударных тел в виде шайб 22, выполненных из твердого материала, например закаленной высокопрочной стали, или другого материала, шайбы 22 установлены с минимальным зазором между собой с возможностью перемещения относитель- но друг друга.

Устройство работает следующим образом

Устройство вводится в обрабатываемую трубу, затем приводится в д виже- ние двигатель 3, который посредством муфты 8 передает вращение от вала 9 к хвостовику 5 и далее - к ротору 4 с некоторой частотой вращения п „ Вращение ротора 4 передается в результате их планетарного движения по зубчатому венцу 2 блоками зубчатых колес 9 и далее роторам 19, частота вращения которых определяется соотношением n2 n f где 21 и z - числа

зубьев венца 2 и блоков 9 соответственно .

В результате вращения ротора 4 каретки 18 под действием центробежных сил поворачиваются вокруг осей 13 и 19 и прижимают роторы 20 к обрабатываемой поверхности, происходят соударения шайб 22 с обрабатываемой поверхностью последовательно по всему периметру, так как роторы 20 с установленными на них шайбами 22 движут- ся планетарноо Так как твердость шайб 22 превышает твердость обрабатываемой поверхности, то последняя деформируется и упрочняется Частота соударений шайб 22 с обрабатываемой поверхностью определяется передаточным отношением планетарной передачи и количеством шайб 22 и частотой вращения ротора 4о

Таким образом, предлагаемым устроством можно наклепывать отверстия любой длины, для чего достаточно протягивать или проталкивать его по трубе при этом допустимо искривление трубы что имеет место в реальных условиях, когда обсадная труба находится в сквжине.

Кроме того, не имеет особого значения отклонения от правильной формы внутреннего сечения трубы и шероховатость поверхности

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении статической усталостной стойкости обработанной им поверхности металла

Повышение статической усталостной стойкости ведет к улучшению эксплуатационных свойств изделий, в частности стойкости против сероводородной коррозии, что очень важно для обсадных труб нефтяных и газовых скважин

Таким образом, применение предлагаемого устройства для наклепа внутренней полости обсадчых труб позволит увеличить межремонтные сроки нефтяных и газовых скважин примерно на 25 %.

Ф ормула изобретения Устройство для упрочнения деталей наклепом, содержащее корпус и установленный в нем с возможностью вращения и поступательного перемещения осевой ротор, а также дополнительный ротор с ударными телами, планетарную передачу и зубчатые колеса, установленные соосно на дополнительном роторе с возможностью взаимодействия с сателлитами планетарной передачи, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обработки длинномерных отверстий, устройство снабжено дополнительными роторами с ударными телами и каретками, причем последние установлены с возможностью качания на периферии осевого ротора, при этом оси качания кареток соосны сателлитам планетарной передачи, а дополнительные роторы установлены в упомянутых кареткахо

13 1811 13 , А ЮI . В 12 61578

// / / / У

Изобретение относится к технологии обработки металлов давлением, в частности может быть использовано в устройствах для наклепывания внутренней поверхности отверстий большой протяженности, например на обсадных трубах, используемых в нефтяной и газовой промышленности. Цель изобретения - расширение технологических возможностей обработки. Устройство оснащено помимо основного осевого ротора дополнительными роторами, установленными в каретках, зубчатыми колесами, закрепленными соосно на дополнительных роторах, и планетарной передачей от привода к осевому ротору. Каретки установлены с возможностью их качания на периферии осевого ротора соосно сателлитам планетарной передачи, взаимодействующей с зубчатыми колесами. Выполнение ударных тел в форме наборов шайб позволяет производить наклеп в тех местах поверхности, где имеются локальные дефекты: царапины, риски, выбоины и т.д. Устройством можно наклепывать отверстия любой длины, а также имеющие значительные отклонения от формы (эллипсовидность) или местные дефекты. 5 ил.

tV4 V Vsi

Ф(/г.

75

В

77 /S 5

Фиг.2

s

$

с;

со

07

i сц

1л О2

Ui & ON

Г-Г

15

Фиг.5