RU124200U1 - ROLLING MACHINE - Google Patents

Abstract

1. Вальцовочная машина, включающая вальцующий инструмент, его привод, состоящий из гидромотора, соединенного гидравлическими магистралями с насосом, устройства регулирования потока рабочей жидкости, а также соединенного с ним и контролирующим датчиком электронного блока управления насосом, отличающаяся тем, что привод выполнен в виде гидропривода объемного регулирования, в котором насос снабжен устройством регулирования потока рабочей жидкости, выполненного в виде электрогидромеханического устройства изменения производительности насоса, а контролирующий датчик выполнен в виде датчика дифференциального давления, гидравлические входы которого соединены с гидравлическими магистралями на входе и выходе гидромотора, и/или датчика давления, установленного в напорной магистрали.2. Вальцовочная машина по п.1, отличающаяся тем, что датчик дифференциального давления и/или датчик давления выполнены в виде электронного или электромеханического устройства.3. Вальцовочная машина по п.1, отличающаяся тем, что насос выполнен в виде аксиально-поршневого или радиально-поршневого насоса с регулируемой производительностью, имеющего систему подпитки, и вал которого соединен с валом электродвигателя.4. Вальцовочная машина по п.1, отличающаяся тем, что вальцующий инструмент включает вальцовку, рабочими органами которой являются конические ролики и веретено с хвостовиком, соединенным переходником с валом гидромотора.1. Rolling machine, including a rolling tool, its drive, consisting of a hydraulic motor connected by hydraulic lines to a pump, a device for controlling the flow of working fluid, and also connected to it and a control sensor of an electronic pump control unit, characterized in that the drive is made in the form of a hydraulic actuator volume regulation, in which the pump is equipped with a device for regulating the flow of a working fluid, made in the form of an electro-hydromechanical device for changing productivity Asosa, and controls the sensor is designed as a differential pressure transmitter, hydraulic inputs of which are connected to hydraulic lines upstream and downstream of the hydraulic motor and / or pressure sensor installed in the pressure magistrali.2. The rolling machine according to claim 1, characterized in that the differential pressure sensor and / or pressure sensor is made in the form of an electronic or electromechanical device. The rolling machine according to claim 1, characterized in that the pump is made in the form of an axial piston or radial piston pump with adjustable capacity, having a recharge system, and the shaft of which is connected to the motor shaft. The milling machine according to claim 1, characterized in that the milling tool includes milling, the working bodies of which are tapered rollers and a spindle with a shank connected by an adapter to the motor shaft.

Description

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована для развальцовки труб в трубных решетках (досках, коллекторах) при изготовлении теплообменных аппаратов в различных областей техники.The utility model relates to the processing of metals by pressure and can be used for flaring pipes in tube sheets (boards, collectors) in the manufacture of heat exchangers in various fields of technology.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является вальцовочная машина, включающая вальцующий инструмент, его привод, состоящий из гидромотора, соединенного двумя гидравлическими магистралями через устройство реверсирования потока рабочей жидкости с гидронасосом, электронный блок управления гидронасосом и устройство реверсирования потока рабочей жидкости, соединенное с контролирующим датчиком - датчиком крутящего момента.The closest in technical essence and the achieved technical result is a milling machine, including a milling tool, its drive, consisting of a hydraulic motor connected by two hydraulic lines through a device for reversing the flow of a working fluid with a hydraulic pump, an electronic control unit for a hydraulic pump and a device for reversing the flow of a working fluid, connected to control sensor - torque sensor.

(ЕР 0153670, B21D 39/06, опубликовано 04.09.1985)(EP 0153670, B21D 39/06, published 04.09.1985)

Недостатком известного устройства является использование гидропривода дроссельного регулирования, при котором часть рабочей жидкости должна сбрасываться через регулирующее золотниковое устройство. В таких конструкциях КПД не может превышать 66,7%. Это ведет к значительным расходам жидкости и потерям энергии. Кроме того, в известной вальцовочной машине инструмент (вальцовка) размещается на конце вала типа карданного, вращение которому передается от гидромотора через дополнительную передачу, которой может быть цепная, ременная или какой-либо редуктор, и датчик крутящего момента. При таком исполнении операцию вальцевания можно выполнять только на расстоянии, равном или близком длине карданного вала и очень трудно закреплять трубы в местах, не имеющих прямого доступа к поверхности коллектора (доски трубной). Как также следует из описания, в известной вальцовочной машине в качестве операции управления во время осуществления одного цикла вальцевания (закрепления одного конца трубы) предусмотрена остановка при достижении заданного крутящего момента и реверсирование вращения вала гидромотора. При таком исполнении изменение частоты вращения веретена вальцовки во время выполнения операции закрепления зависит от характеристики гидромотора и обычно невелико. В конце цикла вальцевания мощность, подводимая к веретену должна быть минимальной при требуемом крутящем моменте, иначе может происходить разрушение трубы и снижение качества закрепления. Поэтому в известной вальцовочной машине частота вращения веретена не может быть большой. В тоже время известно, что в начале цикла вальцевания, по времени составляющем 60-70%, потребляемый момент обычно мал и здесь возможно использование высокой частоты вращения веретена. Поэтому производительность работ и ресурс вальцовок в случае использования известной вальцовочной машины при закреплении теплообменных труб понижены. Причем пониженный ресурс инструмента может привести к снижению качества изготовления ответственных энергетических аппаратовA disadvantage of the known device is the use of a hydraulic throttle control, in which part of the working fluid must be discharged through the control spool device. In such designs, the efficiency cannot exceed 66.7%. This leads to significant fluid loss and energy loss. In addition, in the known rolling machine, a tool (rolling) is placed on the end of a cardan shaft, the rotation of which is transmitted from the hydraulic motor through an additional transmission, which can be a chain, belt or any gearbox, and a torque sensor. With this design, the rolling operation can be performed only at a distance equal to or close to the length of the driveshaft and it is very difficult to fix the pipes in places that do not have direct access to the surface of the collector (pipe board). As also follows from the description, in the known rolling machine, as a control operation during the implementation of one rolling cycle (fixing one end of the pipe), it is provided to stop when a predetermined torque is reached and reverse the rotation of the hydraulic motor shaft. With this design, the change in the rotational speed of the rolling spindle during the fastening operation depends on the characteristics of the hydraulic motor and is usually small. At the end of the rolling cycle, the power supplied to the spindle must be minimal at the required torque, otherwise the pipe may fail and the quality of the fastening may deteriorate. Therefore, in the known rolling machine, the spindle speed cannot be large. At the same time, it is known that at the beginning of the rolling cycle, which is 60-70% in time, the consumed moment is usually small and it is possible to use a high spindle speed here. Therefore, the productivity and resource of rolling in the case of using the known rolling machine when fixing the heat exchange pipes is reduced. Moreover, the reduced tool life can lead to a decrease in the quality of manufacturing of critical energy devices

Задачей и техническим результатом полезной модели является повышение производительности работ при качественном выполнении операции закрепления теплообменных труб независимо от конструкции аппарата.The objective and technical result of the utility model is to increase the productivity of work with high-quality execution of the operation of fixing the heat exchange pipes, regardless of the design of the apparatus.

Технический результат достигается тем, что вальцовочная машина включает вальцующий инструмент, его привод, состоящий из гидромотора, соединенного гидравлическими магистралями с насосом, устройства регулирования потока рабочей жидкости, а также соединенного с ним и контролирующим датчиком электронного блока управления насосом, причем привод выполнен в виде гидропривода объемного регулирования, в котором насос, снабжен устройством регулирования потока рабочей жидкости, выполненного в виде электрогидромеханического устройства изменения производительности насоса, а контролирующий датчик выполнен в виде датчика дифференциального давления, гидравлические входы которого соединены с гидравлическими магистралями на входе и выходе гидромотора, и/или датчика давления, установленного в напорной магистрали.The technical result is achieved by the fact that the rolling machine includes a rolling tool, its drive, consisting of a hydraulic motor connected by hydraulic lines to the pump, a device for controlling the flow of working fluid, and also connected to it and a control sensor of the electronic pump control unit, the drive being made in the form of a hydraulic drive volumetric regulation, in which the pump is equipped with a device for regulating the flow of working fluid, made in the form of an electrohydromechanical device Nia pump output and controls the sensor is designed as a differential pressure transmitter, hydraulic inputs of which are connected to hydraulic lines upstream and downstream of the hydraulic motor and / or pressure sensor installed in the pressure line.

Технический результат также достигается тем, что датчик дифференциального давления и/или датчика давления выполнены в виде электронного или электромеханического устройства; насос выполнен в виде аксиально-поршневого или радиально-поршневого насоса с регулируемой производительностью, имеющего систему подпитки, и вал которого соединен с валом электродвигателя; вальцующий инструмент включает вальцовку, рабочими органами которой являются конические ролики и веретено, и хвостовик которого соединен переходником с валом гидромотора.The technical result is also achieved by the fact that the differential pressure sensor and / or pressure sensor is made in the form of an electronic or electromechanical device; the pump is made in the form of an axial piston or radial piston pump with adjustable capacity, having a make-up system, and the shaft of which is connected to the motor shaft; the rolling tool includes a rolling, the working bodies of which are tapered rollers and a spindle, and the shank of which is connected by an adapter to the hydraulic motor shaft.

Полезная модель может быть проиллюстрирована конструктивным решением, представленном на рис.1, гдеThe utility model can be illustrated by the constructive solution presented in Fig. 1, where

1 - насос в виде аксиально-поршневого насоса;1 - pump in the form of an axial piston pump;

2 - гидромотор;2 - hydraulic motor;

3 - гидравлические магистрали;3 - hydraulic lines;

4 - веретено вальцовки;4 - milling spindle;

5 - обойма вальцовки;5 - rolling clip;

6 - конические ролики;6 - conical rollers;

7 - вальцуемая труба;7 - roll pipe;

8 - доска трубная;8 - pipe board;

9 - электродвигатель;9 - electric motor;

10 - тележка;10 - trolley;

11 - электронный блок управления насосом;11 - electronic control unit for the pump;

12 - бачок для масла системы подпитки;12 - a tank for oil of the make-up system;

13 - электрогидромеханическое устройство изменения производительности насоса;13 - electro-hydromechanical device for changing pump performance;

14 - датчик дифференциального давления;14 - differential pressure sensor;

15 - датчик давления.15 - pressure sensor.

Реализация вальцовочной машины своего назначения происходит следующим образом.The implementation of the rolling machine for its purpose is as follows.

Привод вальцовочной машины, выполненный в виде гидропривода объемного регулирования, включал насос 1 в виде стандартного аксиально-поршневого насоса с системой подпитки, вал которого приводится во вращение электродвигателем 9, и соединенный с насосом 1 двумя гидравлическими магистралями 3 гидромотор 2 роторного типа. Выходной вал гидромотора переходником был соединен с хвостовиком веретена 4 вальцующего инструмента (вальцовки), содержащего также обойму 5 с подшипником, конические ролики 6, размещаемые в трубе 7, установленной в доске трубной 8. Устройство регулирования потока рабочей жидкости было выполнено в виде стандартного электрогидромеханического устройства 13 изменения производительности насоса путем поворота люльки насоса, содержащей блок цилиндров. Указанное электрогидромеханическое устройство 13 входит в состав стандартного аксиально-поршневого насоса. Гидравлические входы контролирующего датчика - электромеханического датчика дифференциального давления 14 были соединены с гидравлическими магистралями на входе и выходе гидромотора, а датчик давления 15 имел возможность размещения в напорной магистрали. Сигнал, вырабатываемый контролирующим датчиком, поступал в электронный блок управления 11 насосом и далее в устройство регулирования потока рабочей жидкости 13.The drive of the milling machine, made in the form of a hydraulic drive of volume control, included a pump 1 in the form of a standard axial piston pump with a make-up system, the shaft of which is driven by an electric motor 9, and a rotor hydraulic motor 2 connected to the pump 1 by two hydraulic lines 3. The output shaft of the hydraulic motor with an adapter was connected to the shank of the spindle 4 of a rolling tool (rolling), which also contains a cage 5 with a bearing, tapered rollers 6 placed in a pipe 7 installed in the pipe board 8. The fluid flow control device was made in the form of a standard electrohydromechanical device 13 changes in pump performance by turning the cradle of the pump containing the cylinder block. The specified electrohydromechanical device 13 is part of a standard axial piston pump. The hydraulic inputs of the monitoring sensor - an electromechanical differential pressure sensor 14 were connected to the hydraulic lines at the inlet and outlet of the hydraulic motor, and the pressure sensor 15 was able to be placed in the pressure line. The signal generated by the monitoring sensor, entered the electronic control unit 11 of the pump and then to the device for regulating the flow of the working fluid 13.

Электродвигатель 9 приводит во вращение с частотой Ω вал насоса 1. После включения электродвигателя в гидравлической системе подпитки создается требуемое давление, а люлька аксиально-поршневого насоса находится в нейтральном положении, поэтому через гидромотор 2 нет расхода рабочей жидкости и его вал не вращается. При этом протечки масла сливаются в бачок 12. Хвостовик веретена 4 соединяют переходником с валом гидромотора 2 и вальцовку роликами и веретеном вставляют в вальцуемую трубу 7, размещенную в отверстии трубной доски 8. Подачей сигнала от электронного блока управления 11 на электрогидромеханическое устройство 13 изменения производительности насоса осуществляют поворот люльки аксиально-поршневого насоса, что приводит к созданию потока жидкости в гидравлических магистралях 3 и вращению с максимально возможной частотой вала гидромотора 2, который в свою очередь вращает веретено. Все оборудование размещается на тележке 10.The electric motor 9 drives the shaft of the pump 1 with rotation frequency Ω. After the electric motor is turned on, the required pressure is created in the hydraulic make-up system and the axial-piston pump cradle is in the neutral position, therefore, there is no flow of working fluid through the hydraulic motor 2 and its shaft does not rotate. In this case, the oil leaks merge into the tank 12. The spindle shank 4 is connected by an adapter to the hydraulic motor shaft 2 and the rollers and spindle are inserted into the roll pipe 7 located in the hole of the tube board 8. A signal from the electronic control unit 11 to the electro-mechanical device 13 for changing the pump performance is supplied rotate the cradle of the axial piston pump, which leads to the creation of a fluid flow in the hydraulic lines 3 and rotation with the maximum possible frequency of the shaft of the hydraulic motor 2, which first, in turn, rotates the spindle. All equipment is placed on the cart 10.

Веретено воздействует на конические ролики веретена, которые, вращаясь, втягивают веретено в трубу 7 и деформируют ее. В процессе деформации трубы на валу гидромотора растет потребляемый крутящий момент, а в магистралях на входе и выходе гидромотора растет перепад давления, регистрируемый датчиком дифференциального давления 10, и давление в напорной магистрали, которое может регистрироваться датчиком давления, который могут быть выполнены в виде электронного или электромеханического устройств. Сигнал, вырабатываемый датчиком дифференциального давления и/или датчиком давления, поступает в электронный блок управления насосом, который при заданной пороговой скорости его изменения подает электрический сигнал на устройство регулирования потока рабочей жидкости, поворачивающее люльку насоса для уменьшения расхода рабочей жидкости, подводимой к гидромотору и заданному снижению частоты вращения вала гидромотора и веретена. При заданном пороговом значении сигнала от датчика дифференциального давления и/или датчика давления, выдается команда на электрогидромеханическое устройство изменения производительности насоса на установку люльки насоса в нейтральное положение, что останавливает вращение вальцующего инструмента, а затем обратным вращением веретено освобождается из трубы. Далее цикл повторяется.The spindle acts on the tapered spindle rollers, which, rotating, draw the spindle into the pipe 7 and deform it. In the process of pipe deformation, the consumed torque rises on the hydraulic motor shaft, and the pressure drop recorded by the differential pressure sensor 10 and the pressure in the pressure line, which can be recorded in the form of an electronic or electromechanical devices. The signal generated by the differential pressure sensor and / or pressure sensor, enters the electronic control unit of the pump, which at a given threshold rate of change provides an electrical signal to the device for regulating the flow of working fluid, turning the cradle of the pump to reduce the flow rate of the working fluid supplied to the hydraulic motor and the specified reduce the frequency of rotation of the shaft of the hydraulic motor and spindle. At a given threshold value of the signal from the differential pressure sensor and / or pressure sensor, a command is issued to the electro-hydromechanical device for changing the pump capacity to set the pump cradle to the neutral position, which stops the rotation of the rolling tool, and then the spindle is released from the pipe by reverse rotation. Next, the cycle repeats.

Таким образом, вальцовочная машина по полезной модели обеспечивает достижение поставленного технического результата: повышение производительности работ при качественном выполнении операции закрепления теплообменных труб независимо от конструкции теплообменного аппарата.Thus, the rolling machine according to the utility model ensures the achievement of the technical result: an increase in productivity with high-quality performance of the operation of fixing the heat exchange tubes, regardless of the design of the heat exchanger.

Claims (4)

1. Вальцовочная машина, включающая вальцующий инструмент, его привод, состоящий из гидромотора, соединенного гидравлическими магистралями с насосом, устройства регулирования потока рабочей жидкости, а также соединенного с ним и контролирующим датчиком электронного блока управления насосом, отличающаяся тем, что привод выполнен в виде гидропривода объемного регулирования, в котором насос снабжен устройством регулирования потока рабочей жидкости, выполненного в виде электрогидромеханического устройства изменения производительности насоса, а контролирующий датчик выполнен в виде датчика дифференциального давления, гидравлические входы которого соединены с гидравлическими магистралями на входе и выходе гидромотора, и/или датчика давления, установленного в напорной магистрали.1. Rolling machine, including a rolling tool, its drive, consisting of a hydraulic motor connected by hydraulic lines to a pump, a device for controlling the flow of working fluid, and also connected to it and a control sensor of an electronic pump control unit, characterized in that the drive is made in the form of a hydraulic actuator volume regulation, in which the pump is equipped with a device for regulating the flow of a working fluid, made in the form of an electro-hydromechanical device for changing productivity Asosa, and controls the sensor is designed as a differential pressure transmitter, hydraulic inputs of which are connected to hydraulic lines upstream and downstream of the hydraulic motor and / or pressure sensor installed in the pressure line. 2. Вальцовочная машина по п.1, отличающаяся тем, что датчик дифференциального давления и/или датчик давления выполнены в виде электронного или электромеханического устройства.2. The rolling machine according to claim 1, characterized in that the differential pressure sensor and / or pressure sensor is made in the form of an electronic or electromechanical device. 3. Вальцовочная машина по п.1, отличающаяся тем, что насос выполнен в виде аксиально-поршневого или радиально-поршневого насоса с регулируемой производительностью, имеющего систему подпитки, и вал которого соединен с валом электродвигателя.3. The rolling machine according to claim 1, characterized in that the pump is made in the form of an axial piston or radial piston pump with adjustable capacity, having a recharge system, and the shaft of which is connected to the motor shaft. 4. Вальцовочная машина по п.1, отличающаяся тем, что вальцующий инструмент включает вальцовку, рабочими органами которой являются конические ролики и веретено с хвостовиком, соединенным переходником с валом гидромотора.

4. The milling machine according to claim 1, characterized in that the milling tool includes milling, the working bodies of which are tapered rollers and a spindle with a shank connected by an adapter to the motor shaft.

Images