SU1131918A1 - Apparatus for metallizing outer surface of pipes - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ, содержащее станину, привод, суппорт с металлизационной головкой и приспособление дл  закреплени  и вращени  труб, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности , оно снабжено многопозиционной обоймой с зажимами дл  труб, а приспособление дл  закреплени  и вращени  труб выполнено в виде дифференциального механизма, на сателлитах которого неподвижно закреплены ответные згикимы дл  труб, 2. Устройство по п. 1, отли8 чающеес  тем, что зажимы дл  труб установлены в обойме и водиле с возможностью вращени .1. A DEVICE FOR METALIZATION OF THE EXTERNAL PIPE SURFACE, containing a frame, an actuator, a support with a metallization head and a device for fixing and rotating pipes, characterized in that, in order to increase productivity, it is equipped with a multi-position holder with pipe clamps, pipe rotation is made in the form of a differential mechanism, on the satellites of which the counter-clamping pipes are fixed; 2. The device according to claim 1, distinguished by the fact that the pipe clamps are installed in Oyme and carrier rotatably.

Description

Изобретение относитс  к нанесению защитных покрытий напылением на наружную поверхность труб относительно малого диаметра, предназначенных дл  изготовлени  теплообменных аппаратов.The invention relates to the application of protective coatings by spraying onto the outer surface of pipes of relatively small diameter, intended for the manufacture of heat exchangers.

Известно устройство- дл  металлизации наружных поверхностей, содержащее пистолет-металлизатор, механизм дл  закреплени  и вращени  заготовки lj..A device for metallization of external surfaces is known, comprising a metallization gun, a mechanism for fixing and rotating the workpiece lj.

Данное устройство позвол ет металлизировать только одно изделие, производительность процесса очень низка .This device allows you to metallize only one product, the performance of the process is very low.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сзтцности и достигае- .мому результату  вл етс  устройство дл  металлизации наружной поверхности труб, содержащее станину, привод, суппорт с.металлизационной головкой и приспособление дл  закреплени  и вращени  труб 2 .The closest to the proposed technical result and the achievable result is a device for metallizing the outer surface of pipes, comprising a frame, a drive, a support with a metalizing head and a device for fixing and rotating pipes 2.

Недостатком указанного устройства  вл етс  низка  производительность поскольку покрытие наноситс  на одну трубу. Кроме того, устройство сложно примен ть дл  обработки длинных труб небольшого диаметра.The disadvantage of this device is low productivity because the coating is applied to one pipe. In addition, the device is difficult to apply for the treatment of long pipes of small diameter.

Цель изобретени  - повышение производительности .The purpose of the invention is to increase productivity.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  металлизации наружной поверхности труб, содержащее станину, привод, суппорт с металлизационной головкой и приспособление дл  закреплени  и вращени  труб, снабжено многопозиционной обоймой с зажимами дл  труб, а приспособление дл  закреплени  и вращени  труб вьшолнено в виде дифференциального механизма, на сателлитах которого неподвижно закреплены ответные зажимы дл  труб.The goal is achieved by the fact that the device for metallizing the outer surface of pipes, comprising a frame, an actuator, a caliper with a metallization head and a device for fixing and rotating pipes, is equipped with a multi-position holder with clamps for pipes, and a device for fixing and rotating pipes in a differential mechanism , whose satellites are fixedly mounted counter clamps for pipes.

Зажимы дл  труб установлены в обойме и водиле с возможностью вращени .Pipe clamps are mounted in a housing and a carrier rotatably.

Описанные особенности конструкции позвол ют одновременно непрерывно перемещать вдоль оси барабана (а следовательно , и пучка обрабатываемых труб) суппорт с закрепленным в нем и рабочим органом (дробеструйным, крас щим или металлизационным пистолетом) и вращать трубы планетарно, т.е. вокруг своей оси и оси пучка.The design features described make it possible to simultaneously simultaneously move along the drum axis (and hence the bundle of pipes being processed) with the caliper fixed in it and the working body (shot blasting, painting or metalizing gun) and rotate the pipes planetaryly, i.e. around its axis and the axis of the beam.

На фиг. 1 приведена схема устройст а; на фиг. 2 - разрез А-А наFIG. 1 shows the device layout; in fig. 2 - section AA

фиг. 1, на фиг. 3 - линейна  разверт ка напыл емых труб.FIG. 1, in FIG. 3 - linear development of sprayed pipes.

Зубчатый многопозиционный барабан 1 приводитс  в движение реверсивным двигателем 2 через редуктор 3, клиноременную передачу 4 и шестерню 5, установленную на валу ведомого шкива 6. На этом же валу установлена шестерн  7, а продолжением вала  вл етс  ходовой винт 8. Шестерн  7 приводит во вращение зубчатые колеса 9 и 10, которые в свою очередь вращают шестерни 11с неподвижно закрепленными в них ос ми зажимов 12 дл  креплени  концов обрабатываемых труб 13. Указанные оси установлены с возможностью вращени  (на подшипнике) в корпусе барабана, а оси зажимов дл противоположных концов труб - аналогичным образом в обойме 14, ось которой св зана с осью барабана телескопическим устройством 15, представл ющим собой вставленные друг в друга трубы. Это позвол ет, жестко скрепл   телескопические труб друг с другом, передавать вращение от барабана к обойме и регулировать рассто ние между ними в соответствии с длиной обрабатьгоаемой трубы.Gear multi-drum 1 is driven by a reversing motor 2 through gear 3, V-belt transmission 4 and gear 5 mounted on the shaft of the driven pulley 6. Gear 7 is installed on the same shaft, and shaft 8 is a continuation of the shaft gears 9 and 10, which in turn rotate gears 11c with fixed axles of clamps 12 for fastening the ends of the tubes 13 to be machined. These axes are mounted rotatably (on the bearing) in the drum housing, and axes are clamped For opposite pipe ends, in the same way in the casing 14, the axis of which is connected to the axis of the drum by a telescopic device 15, which are tubes inserted into each other. This allows the telescopic tubes to be rigidly fastened to each other, transmit the rotation from the drum to the holder and adjust the distance between them in accordance with the length of the pipe being treated.

С ходовым винтом 8 св зан суппорт 16, в котором закрепл етс  рабочий ,орган 17 устройства. Пучок обрабатываемых труб 13 отделен от суппорта камерой 18, имеющей продольное отверстие дл  прохода рабочей струи. Вместе с суппортом вдоль этого отвер ти  может перемещатьс  специальна  Лента 19, открывающа  только ту часть отверсти , котора  расположеlia на оси рабочей струи. Вентил тор 20 предназначен дл  удалени  из рабочего пространства камеры пьши и газов .With the lead screw 8, a caliper 16 is connected in which the operating member 17 of the device is fixed. The bundle of machined pipes 13 is separated from the caliper by a chamber 18 having a longitudinal opening for the passage of the working jet. Together with the caliper, a special Tape 19 can be moved along this screwdriver, opening only that part of the orifice that is located on the axis of the working jet. Fan 20 is designed to remove drums and gases from the working space.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Заготовки труб одной длины закрепл ютс  в зажимах 12 шестерен 11 и в зджимах обоймы 14, образу  цилиндрический пучок. Зазор между соседними трубами не более 8 мм. Затем включаетс  двигатель 2, который приводит в движение все подвижные части устройства, кроме суппорта 16 с закрепленной на нем металлизационной головкой. Последнее достигаетс  наличием в начале и конце ходового винта зоны без резьбы, имеющей ширину на 20-30% больпгую, чем ширина гайки суппорта. Это позвол ет наход щемус  в зоне суппорту не перемещатьс  продольно при вращении ходового винта. Затем включают метал лизационную головку и настраивают е на рабочий режим. При этом стру  из головки направл етс  на экран, закрывающий обрабатываемые трубы 13 После выхода головки на рабочий режим экран удал ют и производ т напыление на концы пучка труб,-при эт покрытие образует на трубах цилиндр ческуто полосу шириной 5 (фиг,3). После нанесени  покрыти  на концы труб 13 (окончани  первого оборота барабана 1) гайку суппорта 16 вручную ввод т в зацепление с резьбой на ходовом винте 8, и начинаетс  взаимосв занное движение суппорта вдоль оси и пучка труб, вращение пучка труб вокруг общей оси и каждо трубы вокруг собственной оси. Соотношение скоростей этих движений опр дел етс  передаточными отношени ми зубчатых колес и шагом резьбы ходового винта 8, Указанное соотношение должно быть таким, чтобы за врем  пребывани  трубы 11 в зоне напылени  она совершила не менее 1 оборота вокруг своей оси, а за вре м  отсутстви  трубы в зоне напылени  металлизационна  стру  сдвинула на рассто ние меньше половины диаметра этой струи. На фиг, 3 диаметр металлизационной струи обозначен 5 а индексы при этом обозначении соот ветствуют номеру оборота, совершенного барабаном-водилом, а значит, и пучком напыл емых труб, На фиг, 3 условно показаны первые 4 напыленн полосы (они заштрихованы под различ ными углами), полученные в результате первых 4 оборотов барабана-водила , При соблюдении указанных выше соотношений скоростей полосы напылени  взаимно перекрываютс  (5,5„9 9,и5х) образу  сплошное покрытие на трубах 13. Когда суппорт доходит до конца пучка труб, он попадает на зону ходового винта без резьбы, металлизационна  головка напыл ет цилиндрическую полосу на концах тру после чего металлизационную головку выключают, двигатель 2 останавливают , а трубы с покрытием из зажимов в обойме 14 и ответных зажимов в зубчатых колесах 9, Уменьшение толщины покрыти  на концах труб на неперекрытых соседней полосой напьшени  участках полосы 5 (фиг,3) не  вл етс  браком, поскольку при монтаже в теплообменнике (в котором наход т применение трубы, напыленные в предлагаемом устройстве ) концы труб развальцовываютс  В трубной доске. Устройство характеризуетс  высокой эффективностью использовани  распыл емого металла дл  создани  покрыти . Это обусловлено тем, что в зоне напылени  одновременно находитс  несколько труб (фиг,3) и практически вс  металлизационна  стру  взаимодействуетс напыл емой поверхностью труб. Исключение составл ет период, когда по оси металлизационной струи устанавливаетс  зазор между трубами. Опыт показал, что если зазор меньше или равен 8 мм, потери в нем металла составл ют не более 1%, В прототипе тер етс  обычно вс  периферийна  часть струи, т,е, 15-20% металла, поскольку диаметр металлизационной струи электрометаллизатора составл ет 80-100 мм, а диаметр стандартных теплообменных труб - 25-51 мм, Дл  расширени  технологических возможностей устройства можно замен ть рабочий орган в суппорте, производ , например, дробеструйную очистку при пр мом ходе суппорта и напыление при обратном, не переустанавлива  трубы-заготовки, Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает повьш1ени  производительности при напылении в 2-3 раза за счет увеличени  количества одновременно обрабатываемых труб и проведени  на одном устройстве нескольких технологичеЬких операций, уменьшение трудоемкости за счет однократной установки труб дл  обработки, предотвращение перегрева деталей при напылении, что уменьшает процент брака при капы лении на 20-30%, Экономический эффект от внедрени  изобретени  составл ет 47 тыс.руб в год.Billets of the same length are fixed in the clamps 12 of the gears 11 and in the clamps of the sleeve 14, forming a cylindrical bundle. The gap between adjacent pipes is not more than 8 mm. Then, the engine 2 is turned on, which drives all the moving parts of the device, except for the caliper 16, with the metallization head attached to it. The latter is achieved by having a threadless zone at the beginning and end of the spindle, having a width of 20-30% more than the width of the caliper nut. This allows the occupant in the area of the caliper not to move longitudinally when the lead screw is rotated. Then they turn on the metal head and set it up for operation. At the same time, the jet from the head is directed onto the screen covering the pipes to be processed. 13 After the head has reached the operating mode, the screen is removed and sprayed onto the ends of the tube bundle. At this, the coating forms a cylinder with a width of 5 on the tubes (Fig. 3). After coating the ends of the pipes 13 (the end of the first revolution of the drum 1), the caliper nut 16 is manually inserted into the thread with the thread screw 8, and the intermixed movement of the caliper along the axis and the tube bundle, the tube bundle rotation around the common axis and each tube begins around its own axis. The ratio of the speeds of these movements is determined by the gear ratios of the gear wheels and the thread pitch of the lead screw 8. This ratio must be such that during the stay of the pipe 11 in the sprayed area it makes at least 1 turn around its axis and in the sprayed area, the metallization jet shifted less than half the diameter of this jet. In Fig. 3, the diameter of the metallization jet is indicated by 5, and the indices with this designation correspond to the number of turnover made by the drum carrier and, therefore, by a bundle of sprayed pipes. Fig. 3 conditionally shows the first 4 sputtered strips (they are shaded at different angles ), obtained as a result of the first 4 turns of the drum carrier. If the above velocity ratios are observed, the spraying strips mutually overlap (5.5 "9 9 and 5x) to form a continuous coating on the pipes 13. When the caliper reaches the end of the tube bundle, it falls on running zone screw without thread, the metallization head sprays a cylindrical strip at the ends of the pipe, after which the metallization head is turned off, the engine 2 is stopped, and the pipes coated with clamps 14 and counter clamps in gears 9 The strip of portions of the strip 5 (FIG. 3) is not a defect, because when mounted in a heat exchanger (in which the pipes sprayed in the proposed device are used), the ends of the tubes flare In a tube plate. The device is characterized by a high efficiency of using the sprayed metal to create a coating. This is due to the fact that several tubes are simultaneously in the sprayed area (Fig. 3) and almost the entire metallization jet is in contact with the sprayed surface of the pipes. An exception is the period when a gap between the pipes is established along the axis of the metallization jet. Experience has shown that if the gap is less than or equal to 8 mm, the metal loss in it is no more than 1%. In the prototype, the entire peripheral part of the jet is usually lost, t, e, 15-20% of the metal, since the diameter of the metallization metal metallization jet is 80-100 mm, and the diameter of standard heat exchange tubes is 25-51 mm. To expand the technological capabilities of the device, you can replace the working body in the caliper, producing, for example, blast cleaning during the forward course of the caliper and spraying with a reverse, without reinstalling the billet pipe. We offer This device, compared to the prototype, ensures a 2-3 times increase in spraying performance by increasing the number of simultaneously processed pipes and carrying out several technological operations on a single device, reducing labor intensity due to single installation of pipes for processing, preventing overheating of parts during spraying, which reduces reject rate with a drop of 20-30%. The economic effect from the introduction of the invention is 47 thousand rubles a year.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ, содержащее станину, привод, суппорт с металлизационной головкой и приспособление для закрепления и вращения труб, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено многопозиционной обоймой с зажимами для .труб, а приспособление для закрепления и вращения труб выполнено в виде дифференциального механизма, на сателли тах которого неподвижно закреплены ответные зажимы для труб.1. DEVICE FOR METALIZING THE EXTERNAL SURFACE OF PIPES, comprising a bed, a drive, a support with a metallization head and a device for fixing and rotating pipes, characterized in that, in order to increase productivity, it is equipped with a multi-position clip with clips for. Pipes, and a device for fixing and rotation of the pipes is made in the form of a differential mechanism, on the satellites of which reciprocal clamps for pipes are fixedly fixed. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что зажимы для труб установлены в обойме и водиле с возможностью вращения.2. The device according to π. 1, characterized in that the clamps for pipes are mounted in a clip and a carrier rotatably. Фиг.1Figure 1 1 11311131