Устройство для вращения цилиндрических изделий Советский патент 1982 года по МПК B23K37/04 B21D51/24 

I

Изобретение относится к производству многослойных сосудов высокого давления путем навивки стальной полосы по винтовой линии на центральную трубу и, в частности, к устройствам для вращения тежеловесных цилиндрических,изделий вокруг., горизонтальной оси в процессе их изготовления.

Известны устройства для вращения цилиндрических изделий, которые для установки изделия .имеют шпиндельные бабки с патронами | llНедостатком известных устройств является то, что они не компенсируют биение цилиндрической поверхности изделия.

Известно также устройство для вращения цилиндрических изделий, содержащее приводные шпиндельные бабки и смонтированные на рельсовых тележках самоустанавливающиеся роликоопоры, рамы которых установлены с воЗ

можностью вертикального перемещения

2.

.Известное устройство позволяет компенсировать биение цилиндрической поверхности изделия и возникающие вследствие этого нежелательные радиальные усилия, так как рамы роликоопор снабжены вертикальным пазом и пружинами,однако вследствие незначительной осадки пружин- не обеспечивает компенсации постепенного увел1бчения наружного диаметра изделия в процессе намотки полосы. Диаметр многослойного сосуда высокого давления в процессе изготовления увеличивается на 400-800 мм. Кроме того, при навивке остальной полосы на участки, , которые опираются на роликоопоры, последние должны отводиться от сосуда. При этом весь вес сосуда распределяется между шпиндельными бабками. Это приводит к перегрузке шпиндельных бабок и недопустимому

.прогибу сосудов, особенно крупнога 39баритных, длиною м, вес которых в процессе изготовления увеличивается в раз и достигает 6001000 7, Периодический прогиб сосудов при навивке приводит к смещению нави тых витков относительно друг друга, ухудшению .плотности навивки и,следовательно, к снижению качества сосуда Цель изобретения - обеспечение компенсации постепенного увеличения в процессе намотки полосы наружного диаметра изделия и сохранения разгру ки шпиндельных бабок при прохождении навиваемой полосы между изделием и роликоопорами. Указанная цель достигается тем,чт устройство для вращения цилиндрически изделий , преимущест венно многослойных сосудов высокого давления,при их нави ке из стальной полосы,содержащее приводные шпиндельные бабки и смонтирова ные на рельсовых тележках самоустанавл вающиеся роликоопоры, рамы которых установлены с возможностью вертикаль ного перемещения, снабжено датчиком увеличения например, счетчиком слоев многослойного сосуда, диаметра изделия, установленным с возможностью взаимодействия с кромками полосы в процессе намотки, приводы вертикального перемещения рам роликоопор выполнены в виде гидроцилиндров с отдельными для каждой роликоопоры гидросистемами, связанными с датчиком увеличения диаметра изделия и включающимися попеременно в зависимости от направления навивки полосы, а ка дая гидросистема содержит управляемы датчиком увеличения диаметра изделия регулятор давления для изменения гру зоподъемности ро-ликоопоры, гидрозамок для запирания жидкости в гидроцилиндрах в момент передачи нагрузки на другую роликоопору и управляемые в функции давления гидроцилиндров реле низкого давления и реле вы сокого давления. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2то же поперечный разрез по роликоопо ре; на фиг. 3 гидравлическая схема одной роликоопоры. Устройство для вращения цилиндрических изделий включает две приводные бабки 1 и две роликоопоры 2, установленные на рельсовых тележках 3- Роликоопоры 2 выполнены самоустанавливающимися относительно вращаемого изделия. Для этого они установлены на раме с помощью шарового подпятника 5 и упругих элементов, например резиновых втулок 6, и закреплены шпильками 7, шайбами 8 и гайками 9. Рамы k имеют возможность вертикального перемещения по четырем вертикальным цилиндрическим направляющим, установленным по углам тележек 3 (не показано с помощью гидроцилиндров 10, которые установлены между рамами k и рельсовыми тележками 3- Каждая роликоопора имеет, по крайней мере, два гидроцилиндра 10 и свою отдельную гидросистему. Устройство снабжено датчиком увеличения диаметра изделия, например счетчиком 11 слоев многослойного сосуда. Счетчик 11 слоев представляет собой электромагнитный счетчик импульсов известной конструкции с контактным 2-позицонным рычажным переключателем с автоматическим пружинным возвратом в центральное (нулевое) положение, который замыкает в любом из двух крайних положений контакты катушки шагового искателя счетчика импульсов и подает сигналы в схему управления гидросистем. Счетчик слоев может быть применен и в любой другой конструкции. В любом случае он связан с гидросистемами роликоопор и установлен между роликовыми опорами так,что взаимодействует с кромками стальной полосы, попеременно включая гидросистемы роликовых опор в зависимости от направления навивки полосы. Каждая гидросистема включает насос 12 низкого давления для быстрого подвода холостой роликоопоры к наматываемому сосуду и насос 13 рабочего давления,связанные с гидроцилиндрами 10. Каждая гидросистема содержит регулятор давления для изменения грузоподъемности гидроцилиндров 10, гидрозамок 15 для запирания жидкости в гидроцилиндрах, который гидравлически связан с насосом 16, предохранительным клапаном 17 и гидрораспреелителем 18, реле 19 низкого давлеия и реле 20-23 высокого давления, правляемые в функции давления гидоцилиндров в момент передачи, нагрузи с одной роликоопоры на другую. Кроме того, гидросистема содержит предохранитель 2k для гидроцилиндров

при запирании в них жидкости, предохранительные клапаны 25 и 26 для насосов 12 и 13 соответственно, фильтры 27 для фильтрации, предохранительный клапан 28 и гидрораспределитель 29 для слива жидкости из гидроцилиндров 10.

Регулятор 1 давления состоит из ряда предохранительных клапанов 3033 и гидрораспределителей З для под ключения предохранительных клапанов к гидросистеме.

Электромагниты гидрораспределителей З связаны со счетчиком слоев, а предохранительные клапаны 30-33 настроены на различные давления в соответствии с изменением веса сосуда в процессе намотки. В промышленной установке может быть предусмотрено любое количество предохра нительных клапанов, например равное числу навиваемых слоев.

Реле 20-23 высокого давления включены в напорные магистрали предохранительных клапанов 30-33 соответствен но.

Электрические контакты реле 20-23 одной гидросистемы включены в схему управления насосом 16 и гидрораспределителем 29 гидросистемы другой роликоопоры.

Реле 19 низкого давления электрически связано со схемой управления насосом 16 собственной гидросистемы, а также со схемой управления насосом 16 и насосом 13 рабочего давления гидросистемы другой роликоопоры.

Устройство работает следующим образом.

Навиваемый сосуд устанавливают в шпиндельные бабки 1 и на одну из роликоопор 2, которые размещают близко к середине сосуда. При этом нагрузка на роликоопору составляет приблизительно одну треть веса сосуда.

В этот момент насос 16 развивает полное давление в цилиндре гидрозамка 15, определяемое предохранительным клапаном 17, гидрораспределитель 18 включен, гидрозамок 15 открыт. Насос 12 низкого давления отключен, а насос 13 рабочего давления создает давление в гидроцилиндрах 10 в соответствии с настройкой предохранитель ного клапана 30 (минимальное рабочее давлениеV Вторая роликоопора отведена от сосуда вниз, жидкость из цилиндров слита в бак все гидроагрегаты отключены, а регулятор давлени включен на давление предохранитель- ного клапана 30.

При намотке сосуда стальная полоса проходит в начале над отведенной вниз холостой роликоопорой и нажимает рычаг переключателя в счетчике 11 слоев, который расположен между роликоопорами, при этом счетчик 11 схюев подает сигнал на гидрораспределитель 3 для отключения предохранительного клапана 30 и включения предохранителного клапана 31 s обеих гидросистемах. Одновременно с этим замыкание .контактов счетчика 11 производит включение гидросистемы холостой роликоопоры в следующей последователности.

Включаются насосы 12 и 13, гидроцилиндры 10 осуществляют ускоренный подъем холостой роликоопоры. При доЬтижении контакта роликов с навиваемым сосудом в цилиндрах 10 растет давление и срабатывает реле 19 низкого давления. Реле 19 подает сигнал на открытие гидрозамка 15 в собственной гидросистеме, а также сигнал на отключение в гидросистеме нагружен.ной роликоопоры рабочего насоса 13 и на закрытие гидрозамка 15.посредством отключения гидрораспределителя 18

В результате закрытия гидрозамка 15 плавающая нагруженная роликоопора превращается в жесткую роликоопору, так как жидкость в гидроцилиндрах оказывается запертой.

Одновременно в холостой роликоопоре давление нарастает до величины, установленной предохранительным клапаном 31. В этот момент срабатывает реле 21 высокого давления, которое дает сигнал на переключение в нагруженной роликоопоре гидрюраспределителя 18 для открытия гидрозамка 15 и гидрораспределителя 29 для слива жидкости из гидроцилиндров 10. При этом роликоопора самопроизвольно опускается вниз и пропускает навиваемую полосу. Отключение гидросистемы после опускания роликоопоры производится с помощью реле времени, электрически связанного с реле высокого давления ( не показано).

При навивке стальной полосы в обратном направлении процесс передачи давления с одной роликоопоры на друг гую осуществляется подобным образом. 79 но с увеличением рабочего давления в соответствии с настройкой предохра нительного клапана 32. Наличие гидроцилиндров между рама ми роликоопор и рельсовыми тележками позволяет создать промежуточную опору для вращения крупногабаритных цилиндрических изделий, у которых в процессе вращения постоянно увеличивается наружный диаметр. Наличие в предлагаемом устройстве счетчика слоев многослойного сосуда и управляемого им регулятора давления в гидроцилиндрах позволяет постепенно увеличивать грузоподъемность промешуточной роликоопоры в зависимости от количества навитых слоев и разгру жать шпиндельные бабки от возрастэющеи нагрузки. Снабжение гидросистем гидрозамками для запирания жидкости в гидроцилиндрах и реле низкого и высокого давления обеспечивает передачу нагрузки с одной роликоопоры на другую в момент прохода навиваемой стальной 25 ра полосы и, таким образом, исключает перегрузку шпиндельных бабок и сохраняет положение сосуда на линии их центров. Это обеспечивает создание крупно- зо габаритных многослойных сосудов высокого давления путем навивки стальной полосы по винтовой линии на центральную трубу в прямом и обратном направлении и способствует повышению их качества.

Формула изобретения

Устройство для вращения цилиндрических изделий, преимущественно многослойных сосудов высокого давления, 3J

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР tf 539731, кл. В 23 К 37/0, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № А28898, кл. В 23 К Ъ11, 1972. 1 при их изготовлении путем навивки из стальной полосы по винтовой линии в прямом и обратном направлениях, содержащее приводные шпиндельные баЬки и смонтированные на рельсобых тележках самоустанавливающиеся роликоопоры, рамы которых установлены с возможностью вертикального перемещения и снабжены приводами, отличающееся тем, что, с целью компенсации постепенного увеличения в процессе намотки полосы наружного диаметра изделия и сохранения разгрузки шпиндельных бабок при прохождении навиваемой полосы между изделием и роликоопорами, оно снабжено датчиком увеличения диаметра изделия, установленным с возможностью взаимодействия с кромками полосы в процессе намотки, приводы вертикального перемещения рам роликоопор выполнены в виде гидроцилиндров с отдельными для каждой роликоопоры гидросистемами, связанными с датчиком увеличения диаметизделия и включающимися попеременно в зависимости от направления навивки полосы, а каждая гидросистема содержит управляемый датчиком увеличения диаметра изделия регулятор давления для изменения грузоподъемности роликоопоры, гидрозамок для запирания жидкости в гидроцилиндрах в момент передачи нагрузки на другую роликоопору и управляемые в функции давления гидроцилиндров реле низкого давления и реле высокого давления.