резцовая головка для удаления внутреннего грата в электросварных трубах

Формула изобретения

Резцовая головка для удаления внутреннего грата в электросварных трубах, содержащая корпус с жестко закрепленными в нем опорными роликами, шарнирно установленные резцедержатель с резцом на одной оси с ближайшим к резцу опорным роликом и рычаг с прижимным роликом и упругим элементом на одной оси с другим опорным роликом и закрепленный в корпусе регулируемый упор, отличающаяся тем, что регулируемый упор выполнен в виде регулировочного винта и цилиндра со штоком, соединенного с трубопроводом, при этом шток установлен на упругом элементе с возможностью взаимодействия с рычагом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для изготовления электросварных труб со снятым внутренним гратом на трубоэлектросварочных станах.

Известны устройства для удаления внутреннего грата в электросварных трубах (Г.И.Гуляев, Ф.Д.Давыдов и др. Совершенствование технологии производства и повышение качества электросварных труб. - К.: Техника, 1984, с. 32-37). Известные гратосниматели внутреннего грата не обеспечивают качественного удаления грата, и надежность их работы недостаточна. В частности, гратосниматель снабжен плунжером, в котором закреплен нижний опорный ролик. Плунжер под действием давления масла перемещается и удерживается в заданном положении. При снятии давления масла пружины, действующие на поршень, убирают ролик в корпус, и грат после этого не удаляется. При работе не производится саморегулирование процесса резания, вследствие чего гратосниматель работает нестабильно.

Гратосниматель снабжен эластичными опорами, которые через рычаги с помощью пластинчатых пружин поджимают резец к поверхности трубы. Система с упругим поджимом обеспечивает незначительное саморегулирование прижатия резца к трубе. Однако конструктивное исполнение гратоснимателя не обеспечивает стабильного срезания грата, а также отвода резца от поверхности трубы, например, при остановках или при прохождении стыков.

Известен гратосниматель внутреннего грата, разработанный фирмой "SAAR-HARTMETALL UND WERKZEUGE GMBH" (проспект фирмы с выставки "TUBE 96 in Dusseldorf", 15-19 April 1996). Гратосниматель содержит кольцевой резец, расположенный в резцедержателе, который связан со штоком гидроцилиндра. Шток гидроцилиндра поджимает резец к поверхности трубы и отводит резец в случае необходимости (остановка, поперечный стык и т.п.). Недостаток данного гратоснимателя в том, что он не обеспечивает стабильного резания в процессе снятия грата. При колебаниях внутреннего диаметра трубы, например в результате биения сварочных валков или колебаний ширины ленты, увеличивается врезание резца в тело трубы или происходит неполное удаление грата.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является резцовая головка для удаления внутреннего грата в электросварных трубах (патент РФ 2100169, В 23 К 37/08, 1997, БИ 36).

Резцовая головка содержит корпус с установленными в нем опорными роликами и резцедержателем с резцом. На оси ближайшего к резцу опорного ролика шарнирно закреплен резцедержатель, а на оси другого опорного ролика шарнирно закреплен рычаг с прижимным роликом. Рычаг с прижимным роликом через упругий элемент (плоскую пружину), установленный на рычаге, взаимодействует с регулируемым упором (регулировочным винтом), закрепленным в корпусе. Резцовая головка имеет незначительную длину (отношение длины к поперечному размеру не превышает 5), а наличие упругого элемента позволяет стабилизировать усилие прижатия резца к поверхности трубы при колебаниях внутреннего диаметра трубы. Однако при прохождении поперечного сварного стыка труб и при остановках - пусках процесса сварки конструкция головки не позволяет обеспечить отвод резца от трубы. Вследствие этого существенно возрастает износ резцов и возможно даже их разрушение холодными участками внутреннего грата.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в обеспечении стабильного прижатия резца к поверхности трубы с одновременным, при необходимости, экстренным отводом - подводом резца к трубе в процессе движения трубы и при остановках - пусках.

Поставленная задача решается за счет того, что в резцовой головке для удаления внутреннего грата в электросварных трубах, содержащей корпус с жестко закрепленными в нем опорными роликами, шарнирно установленные резцедержатель с резцом на одной оси с ближайшим к резцу опорным роликом и рычаг с прижимным роликом и упругим элементом на одной оси с другим опорным роликом и закрепленный в корпусе регулируемый упор, согласно изобретению регулируемый упор выполнен в виде цилиндра со штоком, соединенного с трубопроводом, при этом шток цилиндра установлен на упругом элементе рычага.

При снятии внутреннего грата давление через трубопровод подается в цилиндр, шток которого, упираясь в упругий элемент, прижимает прижимной и опорные ролики и резец к внутренней поверхности трубы. Колебания внутреннего диаметра трубы компенсируются перемещением упругого элемента, обеспечивая стабильное прижатие резца к трубе. При прохождении поперечного стыка труб (холодного участка внутреннего грата) давление в трубопроводе и цилиндре сбрасывается, шток отходит от рычага, расстояние по вертикали между прижимным и опорными роликами уменьшается и, как следствие, резец отходит от грата вниз. После прохождения холодного участка грата давление в цилиндре поднимается, шток возвращается на прежнее место, перемещая прижимной ролик и за счет этого резец. В процессе удаления грата резец работает без поломок и повышенного износа.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где изображена резцовая головка в рабочем положении.

Резцовая головка состоит из корпуса 1 с установленным в нем резцедержателем 2 с резцом 3 и опорными роликами 4 (задним) и 5 (передним). На оси переднего ролика 5 шарнирно установлен рычаг 6 с упругим элементом 7, например, в виде плоской пружины. На рычаге 6 закреплен прижимной ролик 8. Рычаг 6 через упругий элемент 7 упирается в шток 9 закрепленного в корпусе и перемещаемого винтом 10 цилиндра 11, соединенного с трубопроводом 12.

Резцовая головка работает следующим образом.

После настройки головки на стенде и установки в стан трубопровод 12 соединяют, например, с гидростанцией 13. Включают стан и после подхода к резцу 3 разогретого внутреннего грата включают гидростанцию 13. Давление по трубопроводу 12 передается в цилиндр 11, и под действием давления перемещается шток 9. Шток 9 через упругий элемент 7, изгибая последний, воздействует на рычаг 6, который, поворачиваясь на оси ролика 5, прижимает его к внутренней поверхности трубы. При этом ролик 8, закрепленный на рычаге 6, прижимается к противолежащей внутренней поверхности трубы. Вследствие этого конструкция "распирается" внутри трубы и резец 3, установленный в резцедержателе 2, упирается в поверхность трубы, врезается в грат и срезает его. Ход штока 9 в цилиндре 11 установлен конструктивно и шток 9 всегда перемещается до упора, т.е. на одну и ту же величину. Регулирование усилия прижатия резца к трубе осуществляется винтом 10, который, перемещая цилиндр 11, обеспечивает требуемый прогиб упругого элемента 7 и усилие прижима. Регулирование производится на стенде или при остановках через "окно", вырезаемое в трубе.

В процессе работы упругий элемент 7 стабилизирует заданное усилие прижатия резца к поверхности трубы, т.е. стабильность срезания грата, а величину усилия обеспечивает регулировочный винт 10.

При прохождении поперечного стыка труб, в случае аварийного отключения нагрева или при остановке стана, вручную или автоматически отключается давление, создаваемое гидростанцией. Шток 9 отходит от рычага 6, ролики 4, 5 и 8 сходятся и резец 3 с резцедержателем 2 отходит от поверхности трубы. При этом исключается возможность повреждения резца холодным внутренним гратом и при резком местном уменьшении внутреннего диаметра трубы.

Таким образом, конструктивные особенности резцовой головки обеспечивают стабильное удаление грата и снижение износа и/или повреждение резца в аварийных ситуациях, а также стабилизируют усилие прижатия резца к внутренней поверхности трубы.

Данное техническое решение используется при производстве труб размером 114х7 мм на ТЭСА 51-152 ОАО "УралЛУКтрубмаш". Разрушения резца при имитируемых аварийных остановках не происходит. Это позволило наряду с сокращением количества остановок на замену (поворот) резцов уменьшить длину несваренных участков, участков с неудаленным гратом и количество прорезаний "окон" в трубе на перестройку гратоснимателя и ручной отвод резца.

Использование резцовой головки обеспечивает стабильное снятие грата в рабочем режиме и стабильный отвод - подвод резца при снятии - подаче давления.