RU2486983C1

RU2486983C1 - Tube bending device

Info

Publication number: RU2486983C1
Application number: RU2012126515/02A
Authority: RU
Inventors: Наиль Габдулбариевич Ибрагимов; Михаил Викторович Швецов; Шамиль Мансурович Талыпов; Виктор Петрович Ежов; Александр Владимирович Тарасов; Ринат Газизьянович Абдеев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-07-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming and may be used for metal tube bending in, for example, production of heat exchangers. Support roller is secured on axle at the bed to revolve thereon. Besides, axles are secured at the bed and check point is fixed thereat. Forming elements are composed of two thrusts with forming surfaces mating straight tube outer surfaces secured at said axle to run on two U-like clevises and secured to run on said axles of half-rollers. Every said half-roller has forming surface mating outer surface to tube being bend and prominent surface and centring thrust surface arranged opposite forming surface. Said check point is arranged to get in contact with centring thrust surfaces of half-rollers. Said half-rollers are arranged to get in contact with each other along contact prominent surfaces. Note here that half-rollers and thrusts are arranged to get in contact over forming surfaces with tube being bent. Note also that points of contact between semi-rollers and tube at bending start are located at the distance making 1/4 to 1 OD of tube being bent.

EFFECT: higher quality.

2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти применение при гибке металлических труб, в частности для изготовления теплообменников.The invention relates to the processing of metals by pressure and may find application in bending metal pipes, in particular for the manufacture of heat exchangers.

Известен трубогиб, который содержит корпус с упорными роликами и гибочный шаблон с приводом его перемещения, который выполнен в виде винта, каленого стержня, расположенного эксцентрично в углублении винта, выполненного на одном его конце, шарика и упорной шайбы, на другом конце винта имеется скользящая втулка с однозубой ручкой, трех шестерней, жестко связанных с винтом, одна из которых взаимодействует с однозубой ручкой, а две другие - с двумя ножными педалями (патент РФ №2191081, опубл. 20.10.2002).Known pipe bender, which contains a housing with thrust rollers and a bending template with a drive for moving it, which is made in the form of a screw, a red-hot rod located eccentrically in the recess of the screw, made on one end, a ball and a thrust washer, on the other end of the screw there is a sliding sleeve with a single-tooth handle, three gears rigidly connected to the screw, one of which interacts with a single-tooth handle, and the other two with two foot pedals (RF patent No. 2191081, publ. 20.10.2002).

Гибка на известном трубогибе труб на величину 180 градусов приводит к нарушению геометрии трубы, появлению трещин, морщин и смятию трубы.Bending on a known pipe bender by 180 degrees leads to a violation of the geometry of the pipe, the appearance of cracks, wrinkles and crushing of the pipe.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является станок для двухсторонней гибки труб, в котором гибочные ролики установлены на двуплечих рычагах (Р), связанных одним плечом с тягой и поджатых пружинами к регулируемым упорам, обеспечивающим переналадку угла гиба. Шаблон выполнен из одноплечих Р с опорными роликами (ОР), контактирующих с консольно размещенными опорами. Концы одноплечих Р связаны с подвижным корпусом силового цилиндра, что обеспечивает ввод ОР в рабочую позицию и отвод их из рабочей позиции. Трубы устанавливаются в скобу с горизонтально размещенными полками над ОР, что исключает операцию зажима. Загрузка и выгрузка труб осуществляется в одной плоскости, что создает благоприятные условия для использования механизированных средств их подачи и сброса (Авторское свидетельство СССР №1449176, опубл. 07.01.1989 - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a machine for double-sided pipe bending, in which the bending rollers are mounted on two-arm levers (P), connected by one shoulder to the rod and preloaded by springs to adjustable stops, providing a readjustment of the bending angle. The template is made of single-arm P with support rollers (OP) in contact with cantilever placed supports. The ends of the single-arm P are connected with the movable housing of the power cylinder, which ensures the entry of the OP into the working position and their removal from the working position. Pipes are mounted in a bracket with horizontally placed shelves above the OP, which eliminates the clamping operation. The loading and unloading of pipes is carried out in one plane, which creates favorable conditions for the use of mechanized means of their supply and discharge (USSR Author's Certificate No. 1449176, publ. 07.01.1989 - prototype).

При изгибе трубы в известном устройстве наблюдается уменьшение толщины трубы и появление эллипсности в месте изгиба, имеют место морщины, а в отдельных случаях возникают трещины на трубе.When bending a pipe in a known device, a decrease in the thickness of the pipe and the appearance of an ellipse at the bend are observed, wrinkles occur, and in some cases cracks occur on the pipe.

В предложенном изобретении решается задача повышения качества изогнутой трубы.The proposed invention solves the problem of improving the quality of a bent pipe.

Задача решается тем, что в устройстве для гибки металлической трубы, содержащем опорный ролик и формующие элементы, выполненные с возможностью изгиба заготовки одновременно в две стороны, согласно изобретению оно снабжено станиной с осью, на которой с возможностью вращения закреплен опорный ролик, и неподвижно закрепленным на станине ориентиром, формующие элементы выполнены в виде закрепленных на упомянутой оси с возможностью вращения двух П-образных скоб с неподвижно закрепленными на них упорами с формующей поверхностью, ответной наружной поверхности прямой трубы, закрепленных на оси с возможностью вращения полуроликов с формующей поверхностью, ответной наружной поверхности изгибаемой трубы, и с плоскостями напротив формующей поверхности, состоящими из контактной выступающей плоскости и центрирующей упорной плоскости, при этом упомянутый ориентир установлен с возможностью контактирования с центрирующими упорными плоскостями полуроликов, а полуролики установлены с возможностью контактирования друг с другом по контактным выступающим плоскостям, полуролики и упоры размещены с возможностью контактирования по формующим поверхностям с изгибаемой трубой, причем полуролики выполнены с возможностью качания трубы в начале изгиба в точках, отнесенных на расстояние от 1/4 до 1 наружного диаметра трубы.The problem is solved in that in a device for bending a metal pipe containing a support roller and forming elements configured to bend the workpiece simultaneously in two directions, according to the invention it is equipped with a bed with an axis on which the support roller is rotatably mounted and fixedly mounted on the bench, the forming elements are made in the form of two U-shaped brackets fixed on the said axis with the possibility of rotation with fixed stops fixed on them with a forming surface responding to the surface of the straight pipe, fixed on the axis with the possibility of rotation of the half-rollers with the forming surface, the reciprocal outer surface of the bending pipe, and with the planes opposite the forming surface, consisting of a contact protruding plane and a centering stop plane, while the said landmark is installed with the possibility of contacting with the centering stop planes of half-rollers, and half-rollers are installed with the possibility of contacting each other along contact protruding planes, half-rollers and Orae arranged to come into contact with the surface shape of the bend pipe, wherein poluroliki formed swingably pipe at the beginning of bending points, referred to a distance from 1/4 to 1 of the outer pipe diameter.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

При гибке труб на 180 градусов возникают трудности, связанные с вытяжкой металла трубы, сопровождающиеся уменьшением толщины трубы и эллипсностью, морщинами и даже трещинами на трубе в месте изгиба. Существующие устройства или не решают эту проблему, или решают лишь частично. В предложенном изобретении решается задача повышения качества изогнутой трубы за счет устранения уменьшения толщины трубы и эллипсности, морщин и трещин на трубе в месте изгиба. Задача решается устройством, представленным на фиг.1 и 2.When bending pipes by 180 degrees, difficulties arise associated with the extraction of metal pipes, accompanied by a decrease in pipe thickness and ellipse, wrinkles and even cracks in the pipe at the bend. Existing devices either do not solve this problem, or only partially solve it. The proposed invention solves the problem of improving the quality of a bent pipe by eliminating a reduction in pipe thickness and ellipse, wrinkles and cracks in the pipe at the bend. The problem is solved by the device shown in figures 1 and 2.

На фиг.1 представлено устройство в исходном положении для гибки трубы, на фиг.2 - после гибки трубы.Figure 1 shows the device in the initial position for bending the pipe, figure 2 - after bending the pipe.

Устройство для гибки трубы включает станину 1 с осью 2, на которой закреплены с возможностью вращения опорный ролик 3, имеющий формующую поверхность 4, и две П-образные скобы 5 и 6, на которых неподвижно закреплены в качестве формующих элементов упоры 7 и 8 с формующими поверхностями 9 и 10, ответными наружной поверхности прямой трубы 11, и оси 12 и 13, на которых закреплены с возможностью вращения полуролики 14 и 15 с формующими поверхностями 16 и 17, ответными наружной поверхности изгибаемой трубы 11, и с плоскостями напротив формующих поверхностей 16 и 17, состоящими из контактных выступающих плоскостей 18 и 19 и центрирующих упорных плоскостей 20 и 21. На станине 1 неподвижно закреплен ориентир 22, установленный с возможностью контактирования с центрирующими упорными плоскостями 20 и 21 полуроликов 14 и 15, а полуролики 14 и 15 установлены с возможностью контактирования друг с другом по контактным выступающим плоскостям 18 и 19. Полуролики 14 и 15 и упоры 7 и 8 размещены с возможностью контактирования по формующим поверхностям соответственно 16 и 17 и 9 и 10 с изгибаемой трубой 11, размещаемой между опорным роликом 3 с одной стороны и полуроликами 14 и 15 и упорами 7 и 8 с другой стороны. Устройство укомплектовано заглушками 23 и 24, способными быть размещенными внутри изгибаемой трубы 11, шомполами 25 и 26, контактирующими с заглушками 23 и 24, и формовочным песком 27. Точки касания полуроликов 14 и 15 с трубой 11 отнесены от начала изгиба, т.е. в проекции отточки касания трубы 11 с опорным роликом 3, на расстояние «А», равное величине, составляющей от 1/4 до 1 наружного диаметра трубы 11. Для ограничения изгиба трубы более чем на 180 градусов за опорным роликом 3 смонтированы ограничители изгиба 28 и 29.The pipe bending device includes a bed 1 with an axis 2, on which a support roller 3, having a forming surface 4, and two U-shaped brackets 5 and 6, on which stops 7 and 8 with forming are fixedly mounted as forming elements, are fixed for rotation surfaces 9 and 10 corresponding to the outer surface of the straight pipe 11, and the axes 12 and 13, on which the half-rollers 14 and 15 are fixed with the possibility of rotation with forming surfaces 16 and 17, corresponding to the outer surface of the bending pipe 11, and with the planes opposite the forming surfaces 16 and 17, consisting of contact protruding planes 18 and 19 and centering thrust planes 20 and 21. A reference point 22 fixed to the centering thrust planes 20 and 21 of the half-rollers 14 and 15 is fixed on the bed 1, and the half-rollers 14 and 15 are mounted with the possibility of contacting each other with each other along the protruding contact planes 18 and 19. The half-rollers 14 and 15 and the stops 7 and 8 are placed with the possibility of contacting the forming surfaces 16 and 17 and 9 and 10, respectively, with a bend pipe 11 placed between the supporting role com 3 on the one hand and half-rollers 14 and 15 and stops 7 and 8 on the other hand. The device is equipped with plugs 23 and 24, capable of being placed inside the bending pipe 11, ramrods 25 and 26 in contact with the plugs 23 and 24, and molding sand 27. The contact points of the half-rollers 14 and 15 with the pipe 11 are assigned from the start of the bend, i.e. in the projection of the touch point of the pipe 11 with the support roller 3, a distance "A" equal to a component of 1/4 to 1 of the outer diameter of the pipe 11. To limit the bending of the pipe by more than 180 degrees beyond the support roller 3, bend limiters 28 and 29.

Устройство для гибки труб работает следующим образом.A device for bending pipes works as follows.

Полуролики 14 и 15 поворачивают вокруг осей 12 и 13 до положения, в котором их контактные выступающие плоскости 18 и 19 и центрирующие упорные плоскости 20 и 21 обращены друг к другу. Поворачивают П-образные скобы 5 и 6 к ориентиру 22 до контакта центрирующих упорных плоскостей 20 и 21 с ориентиром 22. Одновременно происходит контакт между контактными выступающими плоскостями 18 и 19, полуролики 14 и 15 оказываются размещены началом формующих поверхностей 16 и 17 к опорному ролику 3, а упоры 7 и 8 расположены перпендикулярно контактными выступающими плоскостями 18 и 19.The half-rollers 14 and 15 are rotated around the axes 12 and 13 to a position in which their contact protruding planes 18 and 19 and the centering thrust planes 20 and 21 are facing each other. U-shaped brackets 5 and 6 are turned to reference point 22 until the centering thrust planes 20 and 21 come in contact with reference point 22. At the same time, contact occurs between the contacting protruding planes 18 and 19, the half-rollers 14 and 15 are placed by the beginning of the forming surfaces 16 and 17 to the support roller 3 , and the stops 7 and 8 are perpendicular to the contact protruding planes 18 and 19.

Подготавливают изгибаемую трубу 11 к гибке. Для этого в место изгиба внутрь трубы 11 засыпают формовочный песок 27, который проталкивают и устанавливают на месте шомполами 25 и 26 с заглушками 23 и 24 на конце. Ударами одного из шомполов, например, 25 с заглушкой 23 по формовочному песку 27 при удержании другого, в данном случае шомпола 26 с заглушкой 24, добиваются уплотнения формовочного песка 27. Прекращают уплотнять формовочный песок 27 после прекращения усадки формовочного песка 27. В некоторых случаях производят подогрев места изгиба, например, газовой горелкой до температуры вплоть до 600°C.Prepare the bending pipe 11 for bending. To do this, molding sand 27 is poured into the bend inside the pipe 11, which is pushed and installed in place by ramrods 25 and 26 with plugs 23 and 24 at the end. By impacts of one of the ramrods, for example, 25 with a plug 23 along the molding sand 27 while holding the other, in this case, the ramrod 26 with the plug 24, the sand is compacted 27. The sand is stopped compacting 27 after the shrinkage of the molding sand 27 is stopped. In some cases, heating the bending point, for example, with a gas burner, to temperatures up to 600 ° C.

Изгибаемую трубу 11 помещают между опорным роликом 3 и полуроликами 14 и 15. При этом труба 11 оказывается между формующими поверхностями 4 опорного ролика 3, формующими поверхностями 16 и 17 полуроликов 14 и 15 и формующими поверхностями 9 и 10 упоров 7 и 8. Точки касания полуроликов 14 и 15 с трубой 11 отнесены от начала изгиба, т.е. в проекции от точки касания трубы 11 с опорным роликом 3, на расстояние «А», равное величине, составляющей от 1/4 до 1 наружного диаметра трубы 11.The bending pipe 11 is placed between the support roller 3 and the half rollers 14 and 15. The pipe 11 is between the forming surfaces 4 of the supporting roller 3, the forming surfaces 16 and 17 of the half rollers 14 and 15 and the forming surfaces 9 and 10 of the stops 7 and 8. Touch points of the half rollers 14 and 15 with pipe 11 are allocated from the start of the bend, i.e. in the projection from the contact point of the pipe 11 with the support roller 3, at a distance "A" equal to a value of 1/4 to 1 of the outer diameter of the pipe 11.

Одновременно разворачивают П-образные скобы 5 и 6 на 90 градусов каждую. При этом упоры 7 и 8 отгибают трубу 11 вокруг опорного ролика 3 до касания ограничителей изгиба 28 и 29, а полуролики 14 и 15 обкатывают опорный ролик 3 и формируют наружную поверхность трубы 11 в месте изгиба.At the same time, U-shaped staples 5 and 6 are deployed 90 degrees each. In this case, the stops 7 and 8 bend the pipe 11 around the support roller 3 until the limiters of the bend 28 and 29 touch, and the half rollers 14 and 15 run around the support roller 3 and form the outer surface of the pipe 11 at the bend.

По окончании процесса ставят П-образные скобы 5 и 6 в промежуточное положение и изогнутую трубу 11 протаскивают между полуроликами 14 и 15, вынимают из трубы 11 шомполы 25 и 26 с заглушками 23 и 24 и вымывают формовочный песок 27 из трубы 11.At the end of the process, the U-shaped brackets 5 and 6 are put in an intermediate position and the curved pipe 11 is pulled between the half-rollers 14 and 15, the ramrods 25 and 26 with caps 23 and 24 are removed from the pipe 11, and the molding sand 27 is washed out of the pipe 11.

За счет того что трубу 11 изгибают от начала изгиба не на 180 сразу, а на 90 градусов в каждую сторону, исчезает эффект стекания металла трубы по направлению изгиба, этому же способствует формирование поверхности трубы 11 полуроликами 14 и 15 в месте изгиба. Основную нагрузку при изгибе несут упоры 7 и 8, а полуролики 14 и 15, в основном, формируют поверхность изгибаемой трубы 11. Перенос усилий по изгибу трубы 11 от полуроликов 14 и 15 к упорам 7 и 8 и изгиб на 90 градусов в каждую сторону позволяет избежать уменьшения толщины трубы 11, появления эллипсности в месте изгиба, морщин и трещин на трубе 11. То, что точки касания полуроликов 14 и 15 с трубой 11 отнесены от начала изгиба на расстояние «А», равное величине, составляющей от 1/4 до 1 наружного диаметра трубы 11, позволяет свободно деформироваться металлу трубы в наиболее нагруженном месте и релаксировать напряжения металла в это место.Due to the fact that the pipe 11 is bent from the beginning of the bend not by 180 at once, but by 90 degrees in each direction, the effect of the metal flowing off in the direction of the bend disappears, the formation of the surface of the pipe 11 by the half-rollers 14 and 15 at the bend also helps. The main load during bending is carried by the stops 7 and 8, and the half-rollers 14 and 15 mainly form the surface of the bending pipe 11. The transfer of efforts to bend the pipe 11 from the half-rollers 14 and 15 to the stops 7 and 8 and bending 90 degrees to each side allows to avoid reducing the thickness of the pipe 11, the appearance of an ellipse at the bend, wrinkles and cracks in the pipe 11. That the contact points of the half-rollers 14 and 15 with the pipe 11 are allocated from the start of the bend to a distance “A” equal to a value of 1/4 to 1 of the outer diameter of the pipe 11, allows the pipe metal to deform freely in the most loaded place and relax the tension of the metal in this place.

Применение предложенного устройства позволит повысить качество поверхности изогнутой трубы.The application of the proposed device will improve the surface quality of the bent pipe.

Claims

Устройство для гибки металлической трубы, содержащее опорный ролик и формующие элементы, выполненные с возможностью изгиба трубы одновременно в две стороны, отличающееся тем, что оно снабжено станиной с осью, на которой с возможностью вращения закреплен опорный ролик, закрепленными на станине осями и неподвижно закрепленным на станине ориентиром, формующие элементы выполнены в виде двух упоров с формующими поверхностями, ответными наружной поверхности прямой трубы, закрепленных на упомянутой оси с возможностью вращения на двух П-образных скобах и закрепленных с возможностью вращения на упомянутых осях полуроликов, каждый из которых имеет формующую поверхность, ответную наружной поверхности изгибаемой трубы, и расположенные напротив формующей поверхности контактную выступающую плоскость и центрирующую упорную плоскость, упомянутый ориентир установлен с возможностью контактирования с центрирующими упорными плоскостями полуроликов, полуролики установлены с возможностью контактирования друг с другом по контактным выступающим плоскостям, при этом полуролики и упоры размещены с возможностью контактирования по формующим поверхностям с изгибаемой трубой, причем полуролики выполнены с возможностью касания трубы в начале изгиба в точках, отнесенных на расстояние от 1/4 до 1 наружного диаметра трубы. A device for bending a metal pipe containing a support roller and forming elements made with the possibility of bending the pipe simultaneously in two directions, characterized in that it is equipped with a frame with an axis on which the support roller is mounted rotatably, axles fixed to the frame and fixedly mounted on benchmark, forming elements are made in the form of two stops with forming surfaces corresponding to the outer surface of a straight pipe mounted on the said axis with the possibility of rotation on two U-image brackets and semi-rollers fixed on each axis to rotate, each of which has a forming surface corresponding to the outer surface of the pipe being bent, and a contact protruding plane and a centering contact plane located opposite the forming surface, said reference point is mounted for contact with centering contact planes of the half-rollers, half rollers are installed with the possibility of contacting each other along contact protruding planes, while half rollers and pack ry arranged to come into contact with the surface shape of the bend pipe, wherein poluroliki adapted to touch the pipe at the beginning of bending points, referred to a distance from 1/4 to 1 of the outer pipe diameter.