книги из ГПНТБ / Черняев П.Н. Ремонт судовых трубопроводов учебник

логическую карту для -повторной гибки подобной трубы «по эскизу»;

«по эскизу» (полуавтоматический режим), :в котором программа гибки задается с помощью клавиатуры, рас­ положенной на панели главного пульта, и контролирует­ ся оператором по электронному счетчику;

«по перфокарте» (автоматический режим), в котором управление станком осуществляется по программе, запи­ санной на перфокарте.

Рис. 12. Трубогибочный станок СТГП-2:

Процесс гибки выполняется без участия операторатрубопроводчика. Станком управляют с пульта 5.

Трубогибочный станок СТГ-3 (рис. 13) используют для холодной гибки труб диаметром 76—160 мм (сталь­ ных) и 75—206 мм (медных) с применением калибрующих пробок-дорнов. Наибольший угол поворота гибоч­ ного диска 220° (3,85 рад). Для гибки трубы каждого диаметра используют комплект специальной сменной ос­ настки, состоящей из гибочного диска 1, дорна, ползуна и серьги 9 для крепления трубы к диску. Диск на задан­ ный угол поворачивается гидромотором, ротор которого вращается под давлением масла, поступающего от порш*

30

невого насоса. Углы погибов контролируют шаблонами или по градусной шкале гибочного диска. На станине станка установлена поворотная балка 3, на которой кре­ пится ползун и штанга 2 с дорном, перемещающиеся гид­ равлическим цилиндром 4. В зависимости от направления гиба балка может быть установлена с любой стороны гибочного диска.

Рис. 13. Трубогибочный станок СТГ-3:

серьга

Крепление трубы к диску, прижим направляющей ползуна 5 и отвод дорна из зоны гиба производится гид­ равлическими цилиндрами 6 и 7.

Гидроприводами управляют с центрального пульта 8 встроенными в гидросистему станка электромагнитными и электрогидравлическими золотниками.

Для возврата ползуна в исходное положение на стан­ ке может быть смонтирован пневмопривод (рис. 14), ко­ торый представляет собой пневмоцилиндр 1, шток порш­ ня которого связан с ползуном стальным канатом 3 через систему блоков 2. Ползун возвращается сжатым возду­ хом, поступающим в цилиндр через трехходовой кран

31

управления. В исходное положение поршень приводится ползуном в процессе его рабочего хода.

Трубогибочная машина И-3432А (рис. 15) предназна­ чена для гибки труб в холодном состоянии диаметром 63—160 мм с наибольшим радиусом изгиба 800 мм с при-

.Рис. 14. Пневмопривод станка СТГ-3:

1 — пневмоцнлиндр, 2 — блок, 3 — канат

менением сменной оснастки. Машина состоит из следу­ ющих основных узлов: сменного гибочного сектора 1 с ручьем по диаметру изгибаемой трубы, приводного ме-

Рис. 15. Трубогибочная машина И-3432А

3 2

ханизма, состоящего из электродвигателя, шестеренчато­ го редуктора, смонтированных в корпусе 2, сварной ста­ нины 3, ползуна 5, винтового прижима 4 и приспособле­ ния для закрепления дорна в рабочем положении. Гибоч­ ный сектор устанавливается на ведомом валу приводно­ го механизма и, вращаясь вместе с ним, изгибает закреп­ ленную трубу на заданный радиус.

§ 6. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАГРЕВА ТРУБ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ГИБКЕ

Перед гибкой трубы диаметром свыше 114 мм нагре­ вают в электрических, нефтяных и газовых печах. Наибо­ лее быстрый и равномерный нагрев труб обеспечивается в электрических печах, поэтому ниже будет описано уст­ ройство только таких печей. Нагревание труб в электри­ ческих печах позволяет также точно соблюдать темпера­ турный режим, так как необходимую температуру нагре­ ва трубы можно установить заранее и не допустить пере­ грева трубы.

На судоремонтных и судостроительных заводах для нагревания труб применяются два основных типа элек­ трических печей — с вертикальной и горизонтальной пло­ скостями разъема.

На рис. 16, а изображена электропечь с вертикаль­ ной плоскостью разъема, состоящая из двух частей 2 и 5, перемещающихся на тележках по направляющим 3\ каж­ дая из них представляет собой металлический каркас с выложенной внутри кирпичной футеровкой 7. Нагрева­ телями 6 являются хромоникелевые полосы, подключен­ ные к сети электрического тока. В электропечи трубу по­ мещают на подставках 4, подъемным механизмом регу­ лируют по высоте. Для работы обе части электропечи сдвигают, торцы их с обеих сторон для уменьшения поте­ ри тепла закрывают заслонками 1.

На рис. 16, б показана электропечь с горизонтальной плоскостью разъема. Эта электропечь более удобна. Для загрузки электропечи трубами верхняя часть ее 1 легко поднимается с помощью противовеса 3, нижняя часть пе­ чи 2 неподвижна.

После укладки труб электропечь включают. Время нагревания трубы диаметром 160 мм — 40—50 мин, рас­ ход электроэнергии — 50—60 кет.

Трубогибочный станок для нагревания труб токами высокой частоты (рис. 17) состоит из станины 4, ка­

ретки 2 нажимного ролика 15, каретки 3 направляю­ щих роликов 12, каретки 8 зажима трубы, механизмов продольной 5 и поперечной 19 подач, индуктора 14, вы­ сокочастотного трансформатора 13 и системы охлажде­ ния.

В)

Станина — сварная, коробчатой конструкции, верхняя часть ее имеет продольные направляющие 18, по которым перемещается каретка зажима и каретка направляющих роликов. В передней части станины смонтированы нап­ равляющие каретки нажимного ролика и установлены винты перемещения каретки направляющих роликов. На станине установлены двигатели 20 продольной и попереч­ ной подачи и изменения скорости продольной подачи. В станину вмонтирован винт продольной подачи. В по-

3 4

лости передней части станины находится охлаждаю­ щая вода.

Каретка 2 нажимного ролика 15 служит для изгиба­ ния нагретой трубы. По направляющим каретдр переме-

Рис. 17. Трубогибочный станок ТГСВ-1:

щается ползун 16. Ползуну сообщает движение винтовая передача 17. Нажимной ролик 15 свободно вращается на пальце, от формы ролика зависит качество гибки. Первоначально установленные на станке нажимные ро­ лики с призматическими образующими в процессе гибки деформируют трубу, образуя грани на всей длине изги­ баемого участка. Применение нажимных роликов с обра­ зующей, выполненной по радиусу, несколько большему, чем радиус изгибаемой трубы с плавным переходом от

образующей к торцевым поверхностям ролика, улучшает качество гибки.

Движение ползуна каретки ограничивается конечны­ ми выключателями 1. Предусмотрена также автоматиче­ ская остановка нажимного ролика в любом промежуточ­ ном положении.

Каретка направляющих роликов поддерживает трубу во время гибки и воспринимает поперечные усилия. Ка­ ретка имеет два направляющих ролика 12, между кото­ рыми устанавливают изгибаемую трубу. Один из роли­ ков— неподвижный. Второй перемещается в направле­ нии, перпендикулярном оси станка. Это позволяет зажи­ мать трубы различных диаметров.

Во время работы изгибающее усилие прижимает тру­ бу к подвижному ролику в месте, близком к зоне нагре­ ва, поэтому форма ролика оказывает влияние на форму поперечного сечения изгибаемой трубы, в особенности

при гибке труб с малым отношением » где t — толщи­

на стенки, D — диаметр трубы. Наилучшие результаты дает применение гибочных роликов с образующей, выпол­ ненной по радиусу, равному радиусу изгибаемой трубы.

Расстояние от поверхности нагрева до нажимного ро­ лика 15 изменяется перемещением каретки по направля­ ющим станины. Перемещение осуществляется вручную вращением двух винтов, связанных с конической зубча­ той передачей.

На каретке направляющих роликов установлен высо­ кочастотный трансформатор 13 ТВД-3, питающий индук­ торы. К выводной панели трансформатора присоединяют­ ся сменные индукторы 14 для нагрева труб. Зазор меж­ ду индуктором и трубой может составлять 8—15 мм.

Положения индуктора по отношению к трубе в верти­ кальном и горизонтальном направлениях регулируют винтовыми ручными приводами с помощью маховиков 11, выведенных на переднюю сторону каретки направляю­ щих роликов.

Каретка зажима закрепляет прямой конец трубы и перемещает ее в продольном направлении. Ходовой винт продольной подачи передвигает корпус каретки по про­ дольным направляющим станины. Каретка зажима в крайних положениях (заднем и переднем) останавлива­ ется автоматически конечными выключателями, находя­

3 6

щимися на коробке механизма продольной подачи и на коробке направляющих роликов.

На каретке имеются неподвижная и подвижная губ­ ки 9 для зажима трубы с помощью ручной винтовой пе­ редачи. На губках закреплены планки с насечкой для увеличения трения и передачи осевого усилия от каретки к трубе малого диаметра. При изгибании труб большого диаметра (150 мм и более) осевое усилие передается упо­ ром на задний торец перемычки 7, смонтированной на двух штангах-удлинителях 6, закрепленных в каретке за­ жима. При изгибании коротких труб перемычку закреп­ ляют непосредственно на каретке с опорным горизонталь­ ным роликом 10, служащим для облегчения установки и съема труб. Положение опорного ролика по высоте мо­ жет изменяться в зависимости от диаметра трубы. Вто­ рой опорный ролик закреплен также в каретке направля­ ющих роликов. При необходимости третий опорный ро­ лик устанавливают непосредственно на станине станка, в промежутке между кареткой направляющих роликов и кареткой нажимного ролика.

На направляющие кареток надеты войлочные саль­ ники, чтобы предотвратить возникновение задиров на станине.

Механизм продольной подачи служит для привода хо­ дового винта продольной подачи, осуществляющего ра­ бочие и холостые перемещения каретки зажима.

Основная часть механизма — трехступенчатый цилин­ дрический редуктор с передаточным числом і=53,6. Ре­ дуктор работает от электродвигателя постоянного тока с, бесступенчатой регулировкой скоростей продольной подачи.

Для ускоренного холостого перемещения каретки за­

жима при установке и съеме труб используется электро­ двигатель переменного тока.

При включении холостой подачи встроенная в редук­ тор электромагнитная муфта отключает двв'ступени ре­ дуктора, что обеспечивает перемещение каретки.

Механизм поперечной подачи служит для привода хо­ дового винта поперечной подачи, осуществляющего пере­ мещение каретки нажимного ролика. Основная часть ме­ ханизма — червячный редукторе передаточным числом і = 35, расположенный в станине под кареткой нажимно­ го ролика. Червяк редуктора через клиноременную пере­ дачу с передаточным отношением 1 : 2 получает вращение

3 7

от электродвигателя постоянного тока мощностью 2,5 кет. Вращение ходовому винту іпоперечной подачи от ва­ ла червячного колеса передается двойной зубчатой пере­ дачей с передаточным числом і =1,91.

Скорость поперечной подачи изменяется с измене­ нием числа оборотов приводного электродвигателя ПН-45. Ток к индуктору подводится по двум медным шинам, к которым приварены медные трубки. Прямо­ угольные фланцы токопроводов касаются выводных контакторов высокочастотного трансформатора. Для уве­ личения жесткости токопроводы скреплены болтами, про­ ходящими через изоляционные прокладки миканитных втулок. Магнитопровод выполнен в виде медного коль­ ца толщиной от 6 до 10 мм, в зависимости от толщины стенки трубы. К кольцу приварена медная трубка оваль­ ного сечения, являющаяся продолжением трубок токо­ проводов. По окружности этой трубки через каждые 20— 25 мм просверлены отверстия диаметром 1,5—2 мм, на­ правленные под углом 70—75° (1,23—1,31 рад) к по­ верхности изгибаемой трубы. Для охлаждения изгибае­ мой трубы к трубке одного из токопроводов по резино­ тканевому рукаву от магистрали насоса под давлением поступает вода, разбрызгивающаяся через отверстия, остатки воды по шлангу сливаются в сточную систему.

Установка оборудована системой охлаждения высо­ кочастотного трансформатора и конденсаторных бата­ рей. Вода в систему подается специальным насосом. Ре­ ле давления в системе предотвращает включение нагре­ ва, если давление воды в системе меньше 1 кГ[см2. По­ ступление воды к обмоткам высокочастотного транс­ форматора и в конденсаторы определяется с помощью сливных трубок.

Выбор режима работы. Электрические параметры высокочастотной нагревательной установки должны со­ ответствовать наиболее полному использованию мощ­ ности генератора ТВЧ. Предварительная настройка за­ ключается в подборе емкости конденсаторных батарей и коэффициента трансформации высокочастотного транс-

3 8

форматора ТВД-3. Такую настройку приходится произ­ водить для гибки каждой новой трубы, отличающейся от предыдущей диаметром и толщиной стенки.

Операция настройки очень проста и сводится к вклю­ чению с помощью рубильников групп конденсаторов при различных коэффициентах трансформации транс­ форматора ТВД-3. Настройка считается законченной, когда значение cos ф, определяемое по фазометру, дос­ тигает величины 0,9—0,95 при развиваемой высокочас­ тотным генератором мощности 80—100 кет, напряжении на первичной обмотке трансформатора не более 750 в и силе тока до 140 а; в процессе эксплуатации установ­ ки выработаны определенные сочетания емкостей кон­ денсаторов и коэффициентов трансформации. В зависи­ мости от размеров изгибаемых труб, и имеющегося на­ бора индукторов осуществление требуемой комбинации этих параметров занимает не более 3—5 мин. Расстоя­

I = (я + Y + r )sino,

где R — радиус изгиба трубы, мм; d — диаметр трубы, мм;

г — радиус нажимного ролика, мм; а — угол изгиба трубы, град (рад).

Практикой установлено, что наиболее удобным для выбора величины I является условие остановки нажим­ ного ролика в момент, когда труба будет изогнута под углом 45° (0,783 рад).

Скорость подачи выбирают также в зависимости от диаметра и толщины стенки изгибаемой трубы и из ус­ ловия обеспечения достаточного прогрева изгибаемого участка, причем нагретый участок трубы должен пред­ ставлять собой полосу (шириной 10—20 мм) оранже­ вого свечения; температура нагрева 900—1000°С (1173—

1273°К).

Недостаточный нагрев при повышенной продольной подаче приводит к перегрузке механизмов станка из-за возрастания усилия гибки, перегрев (при пониженной продольной подаче) вызывает ухудшение структуры ме­ талла на изгибаемом участке и к образованию складок. При обработке трубы диаметром 150 мм и более вы­ годно гибку осуществлять при максимальном нагреве,

3 9