Устройство для развальцовки труб в от-ВЕРСТияХ ТРубНОй РЕшЕТКи Советский патент 1981 года по МПК B21D39/06 

(54) УСТРОЙСТВО для РАЗВАЛЬЦОВКИ ТРУБ В ОТВЕРСТИЯХ ТРУБНОЙ РЕШЕТКИ

креплен на. штоке, а другой установлен на толкателе с возможностью перемещения Относительно него в направлении от рабочих роликов, и смонтиро-. ванной на конце толкателя планкой с электрическим контактом, взаимодействукщим с кареткой, причем на тол- 5 кателе между планкой и кареткой установлена распорная пружина.

Кроме того, устройство снабжено закрепленным на штоке маркирукнцим устройством, наносящим риски на торец трубной решетки.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез по оси симметрии; на фиг. 2 корпус устройства, на котором показано, конусное устройство для точной ус- 15 тановки роликов по длине трубы, разpe3j на фиг. 3 - рабочая часть устройства внутри трубы на участке, уже подвергнутом операции расширения.

Корпус 1 устройства состоит из ко- 20 жуха, в нижней части которого имеется ручка 2 с кнопкой 3, включающей и выключающей устройство. Внутри корпуса С1«юнтированы механизмы пуска и управления устройством. К кор- -« пусу .подведен кабель питания 4, служащий для подачи электрического тока и рабочей жидкости в моторную часть устройства. На фиг. .1 и 2 показаны узлы устройства, смонтированные внутри корпуса 1. Эти моторные узлы вклю- 30 чают в себя пнёйматический толкатель 5 и пневматический двигатель б.

Устройство включает в себя также трубчатый злемёнт 7, один конец которого закреплен в обойме 8. Обойма 35 вращается в подшипниках 9 и 10, смонтированных внутри кфрпуса 1. Таким образом, трубчатый элемент может вращаться вокруг своей оси по отношению к корпусу 1, в котором он смонтирован 40 свободно, но заблокирован от перемещения в осевом направлении подвижной обоймой 8;

На другом конце трубчатого элемента 7, не связанном с корпусом 1, .имеется сепаратор 11, диаметр которрго больш, чем диаметр трубчатого элемента. Сепаратор представляет собой прилив, в котором прорезаны пять сквозных отверстий удлиненной формы, аналогичных отверстиям 12 и 13 м. фиг. 1).

отверстия 12 и 13 сквозные и выходят в полую внут,реннюю часть трубчатого элемента 8. Внутри отверстий сепаратора 11 расположены ролики 14, 15 удлиненной и слегка конической формы, ось которых находится под некоторым углом к оси сепаратора 11 и элемента 7. В этом нерабочем положении ролики совершенно не выступают 60 из отверстий 12 и 13, просверленных а сепараторе приливе) 11.

На фиг. 1 показан также шток управления 16, проходящий внутри трубчатого элемента 7, причем ось штока Д5

совпадает с осью элемента 7. Конец 17 штока 16 имеет коническую форму. Шток идет на конус в направлении выхода из трубчатого элемента 7. Сам шток 16 проходит внутри всего трубчатого элемента 7, т. е. шток 16 проходит внутри центрального отверстия сепаратора 11, где его коническая часть 17 входит в контакт с роликами 14 и 15, показанными на фиг. 1 в нерабочем положении.

Отверстия 12 и 13, просверленные в сепараторе 11, имеют такую форму, что ролики могут перемещаться в радиальном направлении с тем, чтобы приблизиться или отдалиться от оси трубчатого элемента, оставаясь тем не менее в своих гнездах независимо от положения, в котором они находятс На фиг. 3 ролики показаны в рабочем положении, когда они выступают над поверхностью сепаратора 11.

РОЛИКИ могут занимать различные положения в результате продольного перемещения штока 16, коническая часть 17 которого при перемещении вдоль оси штока остается в контакте с роликами и при выдвижении ее из трубчатого элемента 7 выдвигает ролики над внешней поверхностью прилива. Независимо от положения роликов относительно трубчатого элемента оси их слегка наклонены по отношению к оси -этого элемента.

На конце штока 16 смонтирован упор 18, служащий для ограничения перемещения штока.

Конец штока 16, обращенный к корпусу 1, после выхода из трубчатого элемента 7/ крепится в обойме 19, которая, в свою очередь.жестко связана с шестерней 20, насаженной на задний конец штока, закрепленный в подшипнике 21, жестко связанном с подвижной кареткой 22.

Шестерня 20 находится в зацеплении с внутренними зубьями муфты 23, ось которой совпадает с осью штока 16. Муфта вращается в подшипниках 24 и 25, расположенных внутри корпуса 1 Зубья муфты 23 имеют длину, соответствующую величине перемещения штока 16 в осевом направлении. Шестерня 20 и шток 16 либо непосредственно, либо через обойму 19 при вращений связаны .с муфтой 23, но могут перемещаться относительно последней. На внешней поверхности муфты 23 имеется кольцевой выступ с зубьями 26, служащий дл передачи вращательного движения на муфту и на шток 16. Шестерня 20 приводится во вращение мотором 6 через промежуточныешестерни 27 и 28, позволяюкие уменьшить передаточное число. С другой стороны, шток 16 связан с кареткой 22 с помощью подшипника 21, и имеет возможность свободно вращаться относительно этой каретки 22.

Каретка 22 связана со штоком 29 пневматического толкателя 5, поршень 30 которого перекющается в камере толкателя, жесткр связанной с корпус 1. При таком перемещенин поршень 30 направляется с помощью штока 31-/ укрепле.нного на камере толкателя. Црокладки обеспечивают герметичность между поршнем, камерой толкателя и штоком 31.

Поршень 30 имеет поверхность 32, на которую сжатый воздух действует в случае перемещения поршня в заднее положение, и поверхность 33, на которую сжатый воздух действует для перемещения поршня и штока 29 в перенюю часть устройства, имеющего трубчатый элемент 7 и сепаратор 11 с (Коликами.

Этот толкатель двойного действия обеспечивает как перемещение штока вперед, так и перемещение его назгщ.

В случае перемещения назад шток 29 толкает каретку 27, которая, в свою очередь, увлекает за собой шток

16до крайнего заднего положения, показанного на фи.г. 1. В таком положении ролики не выступают над по верхностью сепаратора 11.

Щток 29 связан также с задним торцом каретки 27 с тем, чтобы толкать эту последнюю вперед посредством пру жины 34, в которую может упираться планка 35, жестко связанная с концом штока 29.

Таким образом, каретка 22 перемещается вперед под действием планки 3 связанной со штоком 29 толкателя 5, когда сжатый воздух действует на поверхность 33 поршня 30 посредством пружины 34.

На каретке 22 имеется также, электрический контакт (на чертеже не показан}, позволяющий включать мотор 6 приводящий во вращение шток 16, в момент включения этого контакта при перемещении планки 35 относительно каретки 22.

Нониус 36 позволяет очень точно регулировать положение упора 37, который при соприкосновении с внешней поверхностью 38 трубной доски дает возможность с большой точность(о регулировать глубину введения рабочей части устройства сепаратора 11 с роликами внутрь трубы при осуществлении операции снятия напряжений.

С целью улучшения условий применения устройства в случае, например, проведения этой операции на трубах уже установленного на место парогенератора ядерной электростанции на штоке 16 и трубчатом элементе

17предусмотрены шарнирные соединеНИН. Так, например, на штоке 16 предусмотрен двойной кардан 39, & на трубчатом элементе 7 - простой кардан 40. В результате этого имеется возможность использовать устройство

для снятия напряжений в трубах, в которые невозможно ввести устройство, имеющее жесткие элемент и шток.

На .трубчатом элементе предусмотрено также маркировочное устройство 41, жестко постриженное на его вргицаюцуюся часть. Во время осуществления операздии снятия нгшряжений маркировочное устройство рисует круг на поверхности, находящейся прямо перед ним т. е. на внешней поверхности трубной доски. Эта маркировка показывает, что данная труба уже подверглась операции прикатки.

Маркировка существенно облегчает работу оператора, поскольку на каждой трубной доске имеется очень большое количество труб, а маркировка дает возможность проконтролировать« все ли трубы подверглись операции прикатки.

Работа устройства заключается в следующем. На фиг. 3 показана трубна доска 42, в отверстие которой введена труба 43, прошедшая операцию развальцовки/ сопровождавшуюся уменьшением толщины стенок трубы о расстояния порядка 3 мм от выходного края отверстия). На участке, где труба выходит из доскн, операция развальцовки не производилась и на этсм небольшом расстоянии, соответствующем участку, где остаточные напряжения наиболее велики, труба не прилегает к стенке отверстия трубной доски.

После проведения операции развальцовки к этому месту подводится инструмент (см. на фиг. 1 и 2}, ролики которого находятся в нерабочем положении, показанном на фиг. 1. Инструмент вводится в трубу, как это показано на фиг. 3.

Перед началом операции на трубной доске регулируется положение упора 37 и оператору остается только определить точное расположение переходного участка по отношению к его предполагаемому расположению, причем коррекция положения упора производится нониусом 36.

. После такой коррекции инструмент вводится в трубу до упора. В этом Случае рабочая часть инструмента(сепаратор 11 с роликами) находится в положении, показанном на фиг. 3 точно напротив переходного участка, причем середина роликов находится на уровне переходного участка. Инструмент готов к началу операции снятия остаточных нгшряжений. Оператор нажимает кнопку 3, включая электроклапан, открывающий доступ сжатому воздуху в заднюю камеру толкателя 6. Сжатый воздух действует на поверхность 33 поршня 30, заставляя последний- перемещаться вперед, увлекая эа собой шток 29 и каретку 22, жестко соединенные со штоком 16. Перемещени

штока 1б вперед вызывает перемещение .роликов в радиальном направлении, в .результате чего ролики поднимаются над внешней поверхностью сепаратора 11, как это показано на фиг. 3, до. тех пор пока они не упрутся во внутреннюю поверхность трубы 43. В этом положении перемещение вперед штока 16/ и, следовательно, жестко связанной с ним каретки 22 прекращается.

Поскольку шток 30 продолжает перемещаться вперед, планка 35 сближаетс с кареткой 22, сжимая пружину 34 и включая контакт,который,в свою очередь, включает мотор 6.

В результате этого шток .16 приводится во вращательное движение, а его коническая часть 17 благодаря силе трения сообщает это движение роликам сепаратора 11, причем ролики одновременно испытывают усилие в радиальном направлении, поскольку шток 16 остается подвержен усилию толкателя; 5.

Ролики увлекают во вращательное движение вокруг своей оси сепаратор 11 и описывают круги внутри трубы по всей зоне контакта. В результате вращения роликов труба расширяется, шток 16 получает возможность продвинуться дальше вперед, ролики еще больше выдвигаются из своих гнезд, что высылает еще большую раздачу трубына переходном участке.

Одновременно ведется подсчет количества оборотов инструмента, которое .в зависимости от силы воздействия пневматического толкателя, соответствует определенной величине раздачи трубы.

Устройство, связанное со штоком, или какая-либо подвижная деталь позволяет действовать на контакт в мо.мент, когда шток продвинулся на определенное заданное расстояние. Так, при достижении заданного уровня расширения трубы включается контакт, .действуюций на серйоклапан, останавливающий вращательно-поступательное. движение/штока 16 и изменяющий затем направление вращения штока 16 и направление питания .камеры толкателя 5 в результате чего сжатый воздух начинает действовать на поверхность 32 поршня 30. Ролики убираются в свои гнезда, а расширитель .можно вывести из трубы.

Следует отметить, что все эти Опера1Ц1И осуществляются автоматически с того момента, как оператор нажимает на кнопку включения 3.

Было установлено, что увеличе- , нйе диаметра труб, имеющих внешний диаметр 22,23 мм с допусками по диаметру +0,13 и 0,18, и толщину стенки, равную 1,27 мм с допуском + 0,12 мм, при диаметре отверстия трубной доски, равном 22,60 мм с допусками +0,08 и -0,05 мм, на 0,15 мм в рет зультате операции раздачи, осуществленной с помощью описанного инструмента, позволяет полностью снять остаточные напряжения в трубах, подвергнутых развальцовке до участка, не доходящего на несколько миллиметров до края отверстия трубной доски. В этом случае увеличение диаметра осуществляется до определенной величины, которая не позволяет внешней поверхности трубы войти в контакт с

5 внутренней стенкой отверстия на переходном участке во время расширения трубы с целью снятия остаточных напряжений. Таким образом, отпадает необходи1 юсть развальцовки трубы у

ft края отверстия.

Формула изобретения

1.Устройство для развальцовки труб в отверстиях трубной решетки,

содержащее смонтированный в корпусе щиток с конусом на конце, установленные в сепараторе под углом к оси .штока рабочие ролики, взаимодействующие с конусом, а также приводной пневматический толкатель для осевого перемещения штока и привод вращения штока, отличающееся тем, что, с целью повышения качества

развальцовки, оно снабжено механизмом автоматического включения привода вращения штока и механизмом подсчета количества оборотов штока, связанными с приводом перемещения толкателя, при этом механизм автоматического включения привода вращения штока выполнен в виде каретки, один конец которой закреплен на штоке, а другой установлен на толкателе с возможностью перемещения относительно него в направлении рабочих роликов, и смонтированной на конце толкателя планкой с электрическим контактом, взаимодействующим с кареткой, причем на толкателе между планкой и кареткой установлена распорная пружина.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленньо на -штоке маркировщиком для нанесения рисок на торец трубной решетки.

Источники информа1и1и, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 24867, кл.В 21 Т) 39/06, 1930.

3

PL

26 36 28

r

$U2.3