Устройство для прокатки сварных швов труб

Устройство для прокатки сварных швов труб

Реферат

 

Изобретение относится к сварке, в частности к устройству для прокатки сварного шва, и может найти применение в сварочной технологии для создания малонапряженного шва. Сущность изобретения: осуществляют формирование шва толщиной, превышающей толщину стенки свариваемых элементов, и его осаживают прокаткой до устранения превышения. Для этого в устройстве имеются укрепленные на вилочной раме две пары сопряженных по разные стороны стенки трубы валков и механизм перемещения рамы или трубы вдоль шва. Каждый из валков выполнен электропроводящим. Шейки двух валков электрически соединены посредством гибкой шины из токопроводящего материала, который вместе с материалом трубы в очаге деформации шва и валков образует вторичную одновитковую обмотку понижающего трансформатора. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к сварочной технологии и может быть использовано при получении трубных и трубопроводных сварочных соединений.

Известно устройство для прокатки, которое содержит систему нагревательных валков, при этом между шейкой и полой насадкой каждого из последних установлена термоизоляционная втулка, а полость насадки содержит токонагревательную обмотку и заполнена высокотемпературным материалом [1] Однако, обеспечивая достаточно высокую температуру подогрева свариваемых кромок и тем самым обеспечивая возможность диффузионного их сваривания, устройство не надежно в эксплуатации, поскольку предусматривает подачу тока к валкам через торцевые контактные механизмы, склонные к засорению или окислению и утрате тем самым своих токопроводящих функций. Кроме того, устройство не проработано в части возможности прокатки криволинейных профилей труб.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для прокатки сварного шва, содержащее укрепленные на вилочной раме две пары сопряженных по разные стороны стенки трубы валков и механизм перемещения рамы или трубы [2] Недостатком известного технического решения, характеризующегося способностью ведения прокатки сварных швов труб, является его высокая материалоемкость, обусловленная тем, что прокатку ведут в холодную, что требует механизмов высокого давления и, следовательно, большой массы. Кроме того, обработанный в холодную материал не обладает необходимым качеством.

Целью изобретения в части устройства является снижение материалоемкости устройства для прокатки сварного шва и улучшение качества сварного шва путем совмещения прокатки с одновременным разогревом сварного шва.

Для достижения указанной цели в устройстве для прокатки сварных швов, содержащем закрепленные на вилочной раме пару сопряженных по разные стороны стенки трубы валков и механизм перемещения рамы, валки выполнены токопроводящими, устройство снабжено гибкой шиной и понижающим трансформатором, причем шейки валков электрически соединены с понижающим трансформатором посредством гибкой шины, которая выполнена в виде его вторичной обмотки.

Для продольной прокатки трубы с двумя швами устройство снабжено второй парой сопряженных токопроводящих валков и дополнительной гибкой шиной, все валки установлены продольными осями в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубы, причем шлейки наружных валков соединены между собой гибкой шиной, выполненной в виде вторичной обмотки трансформатора, а шейки внутренних валков дополнительной гибкой шиной. Для прокатки поперечного шва трубы устройство снабжено второй парой сопряженных токопроводящих валков, дополнительным понижающим трансформатором и дополнительной гибкой шиной, выполненной в виде вторичной обмотки дополнительного понижающего трансформатора, при этом продольные оси валков лежат в плоскости продольной оси трубы, а шейки каждой сопряженной пары валков электрически соединены между собой соответствующей гибкой шиной.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено устройство для прокатки сварных швов трубы, боковой вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 устройство для прокатки поперечного шва трубы (трубопровода) при его размещении в полости трубы, боковой вид; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 3.

Устройство для прокатки сварного шва содержит укрепленные на вилочной раме 1 две пары 2-3 и 4-5 сопряженных по разные стороны стенки трубы 6 валков и механизмов перемещения (не показан) трубы или рамы вдоль шва. Каждый из валков 2,3,4,5 выполнен токопроводящим.

В варианте (не показан) наличия у трубы одного продольного шва шейки двух валков 2 и 3 электрически соединены посредством гибкой шины 7 из токопроводящего материала, который вместе с материалом трубы в очаге деформации шва и валков образует вторичную одновитковую обмотку понижающего трансформатора. В варианте наличия у трубы у двух продольных швов (фиг. 1 и 2) валки развернуты, как и ранее, в плоскости образующей трубы, а гибкой шиной 7 соединены наружные валки 2 и 3 каждой пары. При этом соответствующие друг другу концы шеек внутренних валков 4 и 5 каждой пары электрически соединены посредством пары гибких шин 8 и 9 из токопроводящего материала понижающего трансформатора 10.

В варианте прокатки поперечного шва (фиг. 3 и 4) валки развернуты в плоскости сечения трубы, а устройство снабжено (помимо основной 7) дополнительной гибкой шиной 11 вторичной обмотки второго понижающего трансформатора 12.

При этом шейки каждой из двух пар 2-3 и 4-5, сопряженных по разные стороны стенки трубы валков, электрически соединены основной 7 или дополнительной 11 гибкой шиной. Гибкие шины 7 и 11 укреплены в держатель 13, трансформаторы 10 и 12 имеют первичные обмотки 14.

Работает устройство для прокатки сварного шва следующим образом.

При включении механизма перемещения рамы 1 вдоль трубы или трубы вдоль рамы в варианте устройства для прокатки одного продольного шва одновременно питают понижающий трансформатор 10. В результате этого в его вторичной одновитковой обмотке-шине 7 возникает электрический ток, который замыкается через входящие в эту обмотку электропроводящие валки 2 и 3 и материал трубы 6 в очаге деформации шва. От циркуляции электрического потока в обмотке возникает тепловой эффект в сварном шве, приводящий к его размягчению и тем самым к снижению необходимого усилия для деформации шва при его прокатке.

В варианте прокатки одновременно двух продольных швов трубы в работу вторичной одновитковой обмотки-шины 7 понижающего трансформатора 10 включаются помимо валков 2 и 3 и материала трубы 6 (в очаге деформации шва между ними) также и шины 8 и 9 между парами 2-3 и 4-5 валков, сами валки 4 и 5 и материал трубы 6 в очаге деформации шва между ними. В процессе перемещения трубы 6 или рамы 1, по мере вращения шеек валков происходит выворачивание первичной обмотки 14 за счет ее упругости (гибкости) без выскальзывания сплетенного концевика 15 из трансформатора 10.

В варианте прокатки поперечного шва работают обе вторичные одновитковые обмотки-шины 7 и 11 понижающих трансформаторов соответственно 10 и 12, при этом обмотки замыкаются через входящие в них соответствующие валки 2-3 и 4-5 и материал трубы в очагах деформации шва между валками каждой из пар.

Таким образом, благодаря выполнению валков электропроводящими и соединению шеек двух валков электрически посредством гибкой выворачивающейся петли из токопроводящего материала, который вместе с материалом трубы в очаге деформации шва и валков образует вторичную одновитковую обмотку понижающего трансформатора, обеспечено совмещение прокатки с одновременным разогревом сварного шва, и в результате чего снижена материалоемкость устройства для прокатки сварного шва.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОКАТКИ СВАРНЫХ ШВОВ ТРУБ, содержащее закрепленные на вилочной раме пару сопряженных по разные стороны стенки трубы валков и механизм перемещения рамы, отличающееся тем, что валки выполнены токопроводящими, устройство снабжено гибкой шиной и понижающим трансформатором, причем шейки валков электрически соединены с понижающим трансформатором посредством гибкой шины, которая выполнена в виде его вторичной обмотки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено второй парой сопряженных токопроводящих валков и дополнительной гибкой шиной, все валки установлены продольными осями в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубы, причем шейки наружных валков соединены одной гибкой шиной, выполненной в виде вторичной обмотки трансформатора, а шейки внутренних валков - дополнительной гибкой шиной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено второй парой сопряженных токопроводящих валков, дополнительным понижающим трансформатором и дополнительной гибкой шиной, выполненной в виде вторичной обмотки дополнительного понижающего трансформатора, при этом продольные оси валков лежат в плоскости продольной оси трубы, а шейки каждой сопряженной пары валков электрически соединены между собой соответствующей гибкой шиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4