Устройство для синхронизации выдвижения штоков гидроцилиндров привода гибочного ложемента станка для холодной гибки труб Советский патент 1993 года по МПК B21D7/00 B30B15/24 

Изобретение относится к технике, применяемой при сооружении магистральных и промысловых трубопроводов, а именно к оборудованию для изготовления холодног- нутых отводов, используемых при монтаже криволинейных участков трубопроводов.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем исключения перегрузок элементов устройства под действием рабочих усилий при крайних положениях гибочного ложемента.

Две предлагаемые конструктивные схемы устройства позволяют практически осво-. бодить полезный объем внутри рамы станка. Кроме того, включение в конструкцию устройства упругих элементов позволяет ограничить нагрузки на его детали наперед заданными (при известных деформациях) пределами, гарантирующими исключение поломок. Исходя из реальных соотношений о станках рассматриваемого типа, условием, гарантирующим устройство от поломок, . можно назначить, например, выполнение требования:

С (0,25-1,5) Р

В,

где С - приведенная к продольной оси гибочного ложемента крутильная жесткость

Н м устройства, ----- ; v радиан

Р - максимальное значение модуля равнодействующей усилий гидроцилиндров привода гибочного ложемента, Н;

В - расстояние между группами гидроцилиндров, расположенными по обе стороны гибочного ложемента, м.

На фиг.1 изображен станок для холодной гибки труб с устройством для синхронизации выдвижения штоков гидроцилиндров привода гибочного ложемента, общий вид; на фиг.2 - пространственное изображение варианта устройства по п.2 формулы изобретения; на фиг.З и 4 - конструктивная схема шарнирных, сочленений устройства; на фиг.5 - пространственное изображение варианта устройства по п.З формулы изобретения.

00

о

а

О

N0

СО

На раме 1 станка для холодной гибки руб закреплены гибочный шаблон 2, по коорому гнется трубная заготовка 3, ложеент упора 4 и гибочный ложемент 5, подвешенный на раме на гидроцилиндрах 6 и 7. Гибочный ложемент с помощью шарнирных сочленений, перпендикулярных плоскости гибки, связан также с рамой через устройство 8 для синхронизации выдвижения штоков гидроцилиндров. На фиг.2, 3 и 4 представлен вариант такого устройства, состоящий из двух звеньев П-обрззной формы, причем в состав каждого входят по два жестких элемента 10, соединенных друг с другом упругим элементом 9 в виде стержня с заданной крутильной и изгибной жесткостью. Жесткие элементы 10 размещены параллельно плоскости гибки, а упругие элементы - перпендикулярно ей. В шарнирных сочленениях звеньев имеется осевой зазор 11, обеспечивающий свободное смещение ложемента относительно рамы, в направлении, перпендикулярном плоскости гибки,

- Представленный на фиг.5 вариант устройства выполнен с жесткими элементами в виде втулок 12, в упругие элементы 13 размещены параллельно плоскости гибки.

Устройство (первый вариант) работает следующим образом (фиг.2-4), .

При включении гибочного ложемента на подъем или на опуск каждое звено устройства движется как единое целое.

В случае появления тенденции к закручиванию ложемента вдоль продольной оси, то есть при условии, что у левой или правой (при взгляде вдоль оси трубы) группы гидроцилиндров штока выдвигаются быстрее, угол бс(фигЛ) для левой пары жестких элементов 10 окажется отличным от угла складывания элементов правой пары. Это возможно лишь при условии, что лежавшие раньше в одной плоскости элементы 10 и 9 каждого из звеньев изменяет взаимное положение, и звенья окажутся деформированными за счет скручивания и изгибания элементов 9. При этом возникает восстанав- ливающий момент, действующий на ложемент, прекращающий закручивание. Поскольку причиной нестабильности выдвижения штоков служит обычно незначительная асимметричность в сопротивлениях направляющих элементов гидроцилиндров, уплотнений, небольшие различия п гидродинамических сопротивлениях трубопрово- дов, эффект стабилизации осуществится при незначительных деформациях упругих элементов звеньев, то есть при минимальных рассогласованиях в выдвижении штоков левой и правой групп гидроцилиндров. Устройства (второй вариант) работает следующим образом (фиг.5).

При синхронном выдвижении штоков устройство отслеживает движения ложемента в плоскости гибки, не препятствуя им. При закручивании ложемента (при несинхронном выдвижении штоков) ось шарнира,

связывающего верхнее звено с гибочным ложементом, перекосится на некоторый угол А относительно оси шарнира, связывающего нижнее звено с рамой. На схеме фиг.5 показано, что это перемещение тран сформируется в угловые деформации кручения ( Ay) ) и изгиба ( ), которые и приводят к возникновению реактивного восстанавливающего (стабилизирующего) момента. В то же время надлежащим выбором крутильной и изгибной жесткости стержней 13 обеспечивается требуемый уровень напряжений-8 деталях синхронизатора, исключающий их поломку при расчетных сза- имных перекосах гибочного ложемента и

рамы.

Формула из обретения 1. Устройство для синхронизации выдвижения штоков гидроцилиндров привода гибочного ложемента станка для холодной гибки труб большого диаметра, имеющего раму, ложемент упора, гибочный шаблон и гибочный ложемент, содержащее два шар- нирно связанных одно с другим звена, одно из которых шарнирно соединено- с гибочным ложементом, а другое - с рамой станка, причем оси шарниров размещены перпендикулярно плоскости гибки, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения перегрузок элементов устройства под действием рабочих усилий при крайних положениях ложемен- та, каждое из звеньев выполнено п -зиде

двух жёстких элементов, соединенныхупру- .гим элементом в виде стержня с заданной крутильной и изгибной жесткостью.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что каждое звено выполнено с жес- ткими элементами в виде стержней, размещенными параллельно плоскости гибки, и с упругим элементом, размещенным перпендикулярно к плоскости гибки.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что каждое звене выполнено с жесткими элементами в виде втулок, оси которых размещены перпендикулярно к плоскости гибки, и с упругим элементом, размещенным параллельно плоскости гибки.

Фиг г

Использование: при изготовлении хо- лодногнутых отводов, используемых при монтаже криволинейных участков трубопроводов, Сущность изобретения: станок оснащается синхронизатором выдвижения штоков приводных цилиндров ложемента. Звенья синхронизатора выполнены каждая из двух жестких деталей, соединенных между собой упругим элементом в виде стержня с заданной крутильной и изгибной жесткостью. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

фиг.З

Фиг4

Фиг.. 5