SU1138278A1 - Стан дл изготовлени оребренных труб высокочастотной сваркой - Google Patents

Abstract

1. СТАН ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОРЕБРЕННЫХ ТРУБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКОЙ, содержащий станину, два сварочных устройства, каждое из которых имеет генетатор токов вь1сокой частоты, контактные устройства и ролики осадки, устройства дл  направлени  и правки полосы , транспортную систему в виде т нущих роликовых механизмов, размещенных по разные стороны от сварочных устройств роликоцравильную мащину, устройство дл  обработки сваренных труб в размер по ребрам , мащину дл  разделени  труб по несваренным стыкам, систему охлаждени  и программирующее устройство с генератором импульсов, датчиком измерени  длины и датчиками искателей стыка труб, отличающийс  тем, что, с целью улучщени  качества изделий и расщирени  технологических возможностей стана, транспортна  система снабжена дополнительным т нущим роликовым механизмом, размещенным между сварочными устройствами, роликоправильна  мащина установлена по ходу технологического процесса перед устройством дл  обработки труб в размер по ребрам, система охлаждени  снабжена проходной ванной , размещенной перед роликоправильной мащиной и снабженной центрирующими роликами , закрепленными посредством эксцентриковых осей, а каждое сварочное устройство снабжено -блоком дл  перегиба полосы, установленным с возможностью перемещени  в направлении подачи полосы и поворота совместно с устройство дл  направлени  и правки полосы относительно оси ролика осадки. 2.Стан по п. 1, отличающийс  тем, что блок дл  перегиба полосы выполнен в виде образующих замкнутый калибр роликов, установленных в поворотных эксцентриковых стаканах. 3.Стан по п. 1, отличающийс  тем, что СО 00 все роликовые устройства изолированы от станины. ю 00

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  изготовлени  оребренных труб методом высокочастотной сварки и может быть использовано в энергомашиностроении, судостроении , трубном производстве и др. отрасл х промышленности при изготовлении ребристых . поверхностей нагрева, например , оребренных труб дл  изготовлени  элементов теплообменной аппаратуры котлоагрегатов . В насто щее врем  в энергомашиностроении внедр етс  передова  технологи  производства котлоагрегатов из оребренных труб н плетей, получаемых методом высокочастотной сварки, позвол ющей сократить потребление доросто щих ребристых труб металлургкческого производства, а за счет возможности получени  сварных оребренных груб с ребром в щироком диапазоне размеров - сократить потребление и гладких труб, увеличива  поверхность теплоп-ередачи за счет поверхности привариваемых ребер. Известны устройства дл  изготовлени  opedpeHHbix труб высокочастотной сваркой, содержащие катушки с механизмами разматывани  и подачи ленты в станок дл  формовки ленты в трубу и сварки продолького 1лва стыкуемых кромок ленты, устройство дл  охлаждени , калибрующее устройство дл  устранени  неровностей в сечении трубы, станок дл  овализации прокаткой , устройства дл  правки и направлени  полос, привариваемых в качестве ребер к трубным заготовкам, сварочные устройства с механизмами осадки и с токоnpoBCAJMH к трубе и полосам, т нущие роликовые механизмы дл  подачи оребр емых труб, инструментов дл  удалени  грата, устройств дл  обработки ребер в заданный размер, правильные ролики дл  выравниваки  оребренных труб, устройства дл  резки оребренной трубы в соответствии с заданными размерами и программирующие устройства кулачкового типа дл  включени  и выключени  сварочных генераторов в соответствии с заданной длиной сваренных и не сваренных участков ребер 1. Недостатками устройств  вл ютс  ограниченные возможности выравнивани  температуры нагрева свариваемых кромок, глубины проплавлени  их в зависимости от соотношени  размеров свариваемых труб и полос, недостаточна  точность выполнени  заданных геометрических размеров изделий и низкий уровень автоматизации процесса на отдельных технологических операци х. Это обусловлено тем, что транспортна  система не. позвол ет манипулировать в зависимости , от типоразмеров свариваемых кзделий направлением подвода полос к трубным заготовкам, повышать точность центпировани  заготовок на о дельных технологических операци х, а из-за отсутстви  в устройствах элементов контрол  параметров режима на операци х сварки, правки и обработки ребер, взаимодействующих с исполнительными органами рабочих машин, не позвол ет вести авто.чатизацию с программным управлением технологическим процессом изготовлени  оребренных труб. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  стан дл  изготовлени  оребренных труб высокочастотной сваркой, содержащий станину, два сварочных устройства, каждое из которых имеет генератор токов высокой частоты, контактные устройства и ролики осадки, устройства дл  направлени  и правки полосы, транспортную систему в виде т нущих роликовых механизмов, размещенных по разные стороны от сварочных устройств, роликоправильную машину, устройство дл  обработки сварных труб в размер по ребрам, мащину дл  разделени  труб по несваренным стыкам, систему охлаждени  и программирующее устройство с генератором импульсов, датчиком измерени  длины и датчиками искателей стыка труб. Этот стан, по сравнению с описанными, имеет р д преимуществ, заключающихс  в том, что стан .снабжен устройствами дл  сн ти  грата, машиной разделени  по несваренным стыкам, действующей на принципе пережога ребер током короткого замыкани , программирующим устройством, взаимодействующим с приводом машины раз-, делени , т нущих блоков, устройства дл  обработки ребер и с сварочными генераторами через искатели стыка, что позвол ет повысить производительность труда за счет ускорени  процесса разделени  труб, за счет автоматизации отдельных технологических операций, улучшить качество изделий за счет включени  и выключени  сварочных, генераторов в соответствии с заданной программой расположени  в изделии сваренных и не сваренных у-шстков ребер и за счет обработки ребер после сварки с контролем размера с помощью установленных датчиков 2. Однако по результатам промышленной эксплуатации изделий из оребренных труб и плетей, возникли новые повышенные требовани  к качеству сварного соединени , к герметическим параметрам изделий, а в св зи с освоением в энергомащиностроении принципиально новых котлоагрегатов, работающих на дешевых обедненных угл х. добываемых открытым способом, в конструкци х которых используютс  высокоэффективные теплообменные аппараты, типы и номенклатура которых посто нно совершенствуютс  по теплофизическим параметрам , по вилась необходимость в расширеНИИ технологических возможностей стана, а именно, в возможности сварки изделии в более широком диапазоне типоразмеров, а в св зи с увеличивающейс  потребностью отрасли в оребренных трубах в процессе перехода котлостроени  на мембранное исполнение поверхностей нагрева котлоагрегатов , ставитс  задача повышени  производительности оборудовани , зан того на изготовлении элементов поверхностей нагрева , в том числе и оборудовани  по изготовлению оребренных труб и плетей. Поэтому , дл  выполнени  этих требований нужны принципиально новые технические решени  в части конструктивного выполнени  оборудовани , введени  новых технических операций и совершенствование известных приемов, путем стабилизировани  как отдельных параметров режимов, так и всего технологического процесса, за счет автоматической системы управлени  всем комплексом действующего оборудовани  стана. Цель изобретени  - улучшение качества продукции и расширение технологических возможностей. П оставлен на   цель достигаетс  тем, что в стане дл  изготовлени  оребренных труб высокочастотной сваркой, содержащем станину , два сварочных устройства, каждое из которых имеет генератор токов высокой частоты , контактные устройства и ролики осадки , устройства дл  направлени  и правки полосы, транспортную систему в виде т нущих роликовых механизмив, размещенных по разные стороны от сварочных устройств, роликоправильную мащину, устройство дл  обработки сваренных труб в размер по ребрам , мащину дл  разделени  труб по несваренным стыкам, систему охлаждени  и программирующее устройство с генератором импульсов, датчиком измерени  .длины и датчиками искателей стыка труб, транспортна  система снабжена дополнительным т нущим роликовым механизмом, размещенным между сварочными устройствами, роликоправильна  машина установлена по ходу технологического процесса перед устройством дл  обработки труб в размер по ребрам, система охлаждени  снабжена проходиой ванной, размещенной перед роликоправильной машиной и снабженной центриреющими роликами, закрепленными посредством эксцентриковых осей, а каждое сварочное устройство снабжено блоком дл  перегиба полосы, установленным с возможностью перемещени  в направлении подачи полосы и поворота совместно с устройством дл  направлени  и правки полосы относительно оси ролика осадки. Причем блок дл  перегиба полосы вь1полнен в виде -образующих замкнутый калибр роликов, установленных в поворотных эксцентриковых стаканах. Кроме того, все роликовые устройства изолированы от станины. Размеш,ение сварочных устройств между т нущими роликовыми механизмами позвол ет улучшить услови  центрировани  труб, создать жесткий контур дл  перемещени  свариваемого издели , в котором начинаетс  процесс охлаждени  его перед правкой, позвол ет регулированием скорости т нущих механизмов стабилизировать результирующую скорость сварки, не допускать раст жку и прокатку издели , регулировать скорость остывани  дл  исключени  подкалки металла в сварном соединении и снижении деформации издели  за счет выравнивани  сварочных напр жений перераспределением температур каждого сварного шва. Выполнение блока охлаждени  с центрирующими роликами,  вл ющимс  продолжением жесткого контура, позвол ет стабилизировать процесс охлаждени , исключить вли ние знакопеременной деформации издели  на колебани  скорости сварки и на возможные случаи обрыва полосы по несваренным стыкам труб под дей больших искривлении издели  в зонах перемещени  без роликовых опор. Креп« пеоемешени  без ооликовых опоо. Коепление же центрирующих роликов на вертикальных эксцентриковых ос х обеспечивает центрирование изделий в заданном диапазоне размеров без попадани  охлаждающей жидкости в подшипниковые узлы. Размещение правильной мащины перед устройством дл  обработки ребер изделий обеспечивает повыщение точности последующей механической обработки ребер. Введение в каналы электронной машины выходов сигналов датчиков измерени  дли« i , управлени  приводами установочных перемещении правильных роликов, датчиков скорости, искателей стыков, приборов измерени  параметров режима сварки автоматизировать процесс изготов « оребренных труб с применением автоматическои системы управлени  технолог ческим процессом. Применение электрической изол ции в механизмах центрировани  и направлени  руб и полос от станины стана и токове У элементов сварочных генераторов повышает стабильность параметров режима сварки, снижает потери мощности сварочных генераторов и повышает износостойкость узлов стана. Снабжение устройства дл  направлени  и правки полос дополнительным блоком перегиба полосы со смещением ее из плоскости приварки, выполненным в виде двух пар роликов, закрепленных в эксцентриковых стаканах в подвижном, в направлении подачи, корпусе, установленном совместно с устройством дл  правки на поворотной.

в плоскости приварки ребер плите, позвол ет вести процесс разогрева свариваемых кромок с применением концентратора напр жени  независимо от ширины полосы, что обеспечивает сварку изделий в широком диапазоне размеров труб и полос, с высоким качеством сварного соединени , и с малой зоной термического вли ни , а совмемещение центра поворота указанной плиты с осью ролика осадки исключает погрешности при регулировании угла схождени  полосы с трубой, вли ющие на выбор режима сварки, так как угол схождени   вл етс  одним из важных его параметров. На фиг. 1 изображен стан дл  изготовлени  оребренных труб, вид в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, блок дл  перегиба полосы с изол цией от поворотной плиты сварочного устройства; на фиг. 3разрез Б-Б на фиг. 1, блок охлаждени  с проходной ванной и центрирующими роликами .

Стан дл  изготовлени  оребренных труб высокочастотной сваркой содержит т нущие роликовые механизмы 1-4 (фиг. 1) закрепленные на станине 5 через электроизол ционные прокладки 6 и 7 и втулки 8 (фиг. 2), сварочные устройства 9 и 10 с механизмами 11 и 12 осадки, устройствами 13 и 14 дл  правки и направлении полос с блоками 15 и 16 перегиба полосы, механизмами 17 и 18 центрировани  труб с роликовым токоподводом 19 и 20 с блоками 21 н 22 опорных роликов и закатки грата, центрирующие трубы и полосы в зоне сварки , воспринимающие давление от роликов 23 и 24 осадки, систему охлаждени , включающую коллекторы 25-27 с распылител ми 28 и блок 29 охлаждени  с проходной ванной 30 (фиг. 3), в которой закреплены на крыщке 31 с помощью эксцентриковых осей 32 центрирующие {Колики 33, роликоправильную машину 34, состо щую из группы правильных роликов 35 и группы роликов 36 (фиг. 1).

Стан содержит также устройство 37 дл  обработки труб, в размер по ребрам, состо щее из рабочих блоков суппортов 38 и 39, блока 40 сн ти  фасок и зачистки обработанных поверхностей с устройством дл  установки датчиков контрол  размера, программирующее устройство 41 с генератором 42 импульсов от датчика измерени  длины; кассету 43 с намотанной полосой 44; датчики 45, 46 искателей стыка труб, генераторы 47 и 48 токов высокой частоты, датчик 49 измерени  скорости и машину 50 дл  разделени  плетей по несваренным стыкам . Блок 15 и 16 дл  перегиба полосы состоит из корпуса 51, электрически изолированного и закрепленного на плите 52, перемещаемого винтом 53 в направл ющих 54, установленных на поворотной плите 55

(фиг. 3 и 1), соединенной (дл  регулировани  угла схождени  полосы с трубой) с винтовой парой 56. На корпусе 51 закреплены центрирующие ролики 57, смонтированные в резьбовых эксцентриковых стаканах 58 и аналогичные им горизонтальные ролики 59, позвол ющие измен ть в зависимости от размера полос и величины перегиба положение центрирующих роликов.

0 Механизмы 11 и 12 осадки снабжены датчиком 60 измерени  усили , закрепленным на корпусе 61, взаимодействующим с штоком 62 гидроцилиндра 63 через упор на резьбовой втулке 64 при сварке издели  65.

Стан работает следующим образо.м. С входного рольганга (не показан) перва  труба подаетс  в т нущие роликовые механизмы 1-3. Полосы 44 отматываютс  с кассет 43, заправл ютс  в правильные устройства 13 и 14, в блоки 15 и 16 перегиба полос, в механизмы 11 и 12 осадки, в блоки 21 и 22 опорных роликов и закатки грата опускают токоподводы 19 и 20 и зажимают полосы роликами 23 и 24 осадки. Кратковременным включением генераторов 47 и 48 токов высокой частоты прихватывают полосы к трубе. По программирующему устройству 41 задают программу сварки по расположению и длине неприваренных участков ребер. Включают подачу охлаждающей

Q жидкости в коллекторы 25-27 с распылител ми 28 и в блок 29 охлаждени  с проходной ванной 30, центрирующие ролики 33 которой, закрепленные на крышке 31, выставлены в размер обрабатываемого издели . Роликоправильную мащину 34 с

группой роликов 35 и 36 настраивают на заданный (исходный) режим правки. Производ т установку резцов суппортов 38 и

39на заданный размер обработки регулированием полета резцедержателей. Блок

40сн ти  фасок и устройство дл  установки датчиков контрол  размеров регулируют на заданный размер обработки.

Поворотные плиты 55, перемеща  винтовыми парами 56, устанавливают на заданный угол схождени  полос с трубой.

После этого стан переключаетс  в автоматический режим работы, при котором трубы с входного рольганга встык одна за другой подаютс  в сварочный стан, где в

Q сварочном устройстве 9 с механизмом 11 осадки производитс  приварка первой полосы , а затем в сварочном устройстве 10 с механизмом 12 осадки привариваетс  втора  полоса.

Нагретое после сварки изделие по ходу

5 технологического процесса охлаждаетс  в зоне коллекторов 25 и 26 с распылител ми 28, а затем в блоке 29 с ванной 30 и в зоне коллектора 27, где производитс  прав .ка издели . Выправленное изделие при необходимости проходит механическую обработку ребер в устройстве 37 с контролем размера в устройстве 41. В процессе сварки датчик 46 искател  стыка труб через электрическую св зь с генератором 42 импульсов с датчиком измерени  длины формируют сигнал дл  включени  и выключени  сварочных генераторов 47 и 48 в зависимости от заданной программы в программирующем устройстве 41. Параметры режима сварки, заданные в зависимости от типоразмеров изделий, контролируютс  через датчики 49 измерени  скорости, датчик 60 усили  осадки, датчики напр жени , силы тока и частоты (не показаны ) электронной машиной управлени  технологическим процессом по соответствующим каналам св зи. Трубы, оребренные непрерырной лентой на выходе из т нущего роликового механизма 4 провод т через искатель 45 стыка, который управл ет приводом зажима губок токоподвода машины 50 дл  разделени  плетей или труб по несваренным стыкам мето дом пережога ребер. Разделенные трубы или плети передаютс  на приемный рольганг и сбрасываютс  в накопитель (не показано ) . При оребрении труб широкой полосой в блоках 15 и 16 перегиба полосы, ролики 57 опускаютс  за счет резьбовых стаканов 58 до образовани  прохода полосы под ролик 59, что обеспечивает размещение концентратора напр жени  при малых углах схождени  полосы с трубой и регулирование нагрева свариваемых кромок в более широком диапазоне дл  выбора оптимального режима сварки. Применение электрической изол ции механизмов стана в зоне сварочных устройств 9 и 10 повышает стабильность параметров режима сварки, исключает непроизводительные потери мощности сварочных генераторов , повышает износостойкость узлов стана. Такое выполнение стана дл  изготовлени  оребренных труб высокочастотной сваркой и вход щего в него оборудовани  позвол ет улучшить качество продукции, повысить производительность труда, использовать стан дл  изготовлени  оребренных труб и плетей дл  широкого диапазона элементов поверхностей нагрева, встраивать стан в автоматизированные комплексы по изготовлению этих элементов с применение.м системы автоматического управлени  технологическим процессом всего комплекса.

s.

«о

Ч1

Ч.

Jf.

Д-А поВер/ ушо

-jx ч. Г/Т- --Sv

„-.

I IK.vVy - - /-to- IpTTTg

-JiRxj mJJM

I l/ iQjMl S75:slss: i

5J

Фы. 2

Бд побернцто

Hi

S SS3SS-.:iSSS SASS5

(.3

Claims (3)

1. СТАН ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОРЕБРЕННЫХ ТРУБ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКОЙ, содержащий станину, два сварочных устройства, каждое из которых имеет генетатор токов высокой частоты, контактные устройства и ролики осадки, устройства для направления и правки полосы, транспортную систему в виде тянущих роликовых механизмов, размещенных по разные стороны от сварочных устройств роликоправильную машину, устройство для обработки сваренных труб в размер по ребрам, машину для разделения труб по несваренным стыкам, систему охлаждения и программирующее устройство с генератором импульсов, датчиком измерения длины и датчиками искателей стыка труб, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изделий и расширения технологических возможностей стана, транспортная система снабжена дополнительным тянущим роликовым механизмом, размещенным между сварочными устройствами, роликоправильная машина установлена по ходу технологического процесса перед устройством для обработки труб в размер по ребрам, система охлаждения снабжена проходной ванной, размещенной перед роликоправильной машиной и снабженной центрирующими роликами, закрепленными посредством эксцентриковых осей, а каждое сварочное устройство снабжено 'блоком для перегиба полосы, установленным с возможностью переме- g щения в направлении подачи полосы и по- ι~ ворота совместно с устройством для на- ¹1/ правления и правки полосы относительно I* оси ролика осадки. [Q

2. Стан по π. 1, отличающийся тем, что « блок для перегиба полосы выполнен в виде S образующих замкнутый калибр роликов, * установленных в поворотных эксцентриковых стаканах.

3. Стан по π. 1, отличающийся тем, что все роликовые устройства изолированы от станины.