RU169827U1

RU169827U1 - SOFTWARE TUBING MACHINE INDUCTION DEVICE

Info

Publication number: RU169827U1
Application number: RU2016111727U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Витальевич Панов; Игорь Сергеевич Рубцов; Виталий Александрович Корнилов; Михаил Игоревич Долгополов; Владимир Глебович Бещеков; Анатолий Николаевич Коротков; Максим Дмитриевич Андреев; Павел Сергеевич Петров; Павел Валерьевич Салмин
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2017-04-03

Abstract

Полезная модель относится к области оснастки трубогибочных станков с программным управлением, а именно, к устанавливаемым на станках устройствам для индукционного нагрева зоны изгиба труб при их гибке, например, при изготовлении различных трубопроводных систем, используемых в авиации, космосе, газо- и нефтепроводах, тепловых электростанциях, в судостроении и др.Индукционное устройство трубогибочного станка с программным управлением содержит трансформатор, имеющий возможность установки на опорном узле станка с возможностью возвратно-поступательного поперечного перемещения посредством механизма, а также установленный на трансформаторе индуктор. Механизм перемещения трансформатора выполнен в виде двигателя, установленного на опорном узле станка, кинематически связанного с трансформатором и управляемого от системы управления станка, при этом индукционное устройство оснащено датчиками температуры нагрева зоны изгиба трубы, установленными на индукторе напротив друг друга и связанными с системой управления станка.2 ил.The utility model relates to the field of tooling of pipe bending machines with programmed control, namely, to devices installed on the machines for induction heating of the pipe bending zone during their bending, for example, in the manufacture of various pipeline systems used in aviation, space, gas and oil pipelines, and heat power plants, shipbuilding, etc. The induction device of a programmable pipe bending machine contains a transformer that can be installed on the machine support unit with the possibility of return translational transverse movement by means of a mechanism, as well as an inductor mounted on a transformer. The mechanism for moving the transformer is made in the form of an engine mounted on the support node of the machine, kinematically connected to the transformer and controlled from the control system of the machine, while the induction device is equipped with temperature sensors for heating the bending zone of the pipe mounted on the inductor opposite each other and connected to the control system of the machine. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области оснастки трубогибочных станков с программным управлением, а именно, к устанавливаемым на станках устройствам для индукционного нагрева зоны изгиба труб при их гибке, например, при изготовлении различных трубопроводных систем, используемых в авиации, космосе, газо- и нефтепроводах, тепловых электростанциях, в судостроении и др.The utility model relates to the field of tooling of pipe bending machines with programmed control, namely, to devices installed on the machines for induction heating of the pipe bending zone during their bending, for example, in the manufacture of various pipeline systems used in aviation, space, gas and oil pipelines, and heat power plants, shipbuilding, etc.

Известно, что при гибке труб с использованием индукционного нагрева, преимущественно тонкостенных, из малопластичных, труднодеформируемых сталей, зачастую наблюдается чрезмерное утонение стенки трубы при гибке, особенно на малые радиуса гиба, что существенно снижает качество изогнутой трубы. Для решения этой проблемы используют неравномерный нагрев зоны изгиба трубы, который приводит к изменению пластичности в различных зонах изгиба и, как следствие, к снижению утонения стенки трубы. Используемые для создания неравномерного нагрева зоны изгиба трубы индукционные устройства имеют разную конструкцию.It is known that when bending pipes using induction heating, mainly thin-walled, from low-plastic, hard-to-deform steels, excessive thinning of the pipe wall during bending is often observed, especially by small bending radii, which significantly reduces the quality of the bent pipe. To solve this problem, uneven heating of the pipe bending zone is used, which leads to a change in ductility in various bending zones and, as a result, to a decrease in the thinning of the pipe wall. The induction devices used to create uneven heating of the pipe bending zone have a different design.

Так, например, известно устройство непрерывной индукционной гибки труб, включающее кольцевой индуктор с П-образным пакетным магнитопроводом, размещенным на части его витка, обращенного к внутренней стороне изгиба (см. патент РФ на полезную модель №103764, кл. B21D 7/16, 2011 г.).So, for example, a device for continuous induction bending of pipes is known, including a ring inductor with a U-shaped packet magnetic circuit placed on a part of its turn facing the inner side of the bend (see RF patent for utility model No. 103764, class B21D 7/16, 2011).

Использование данного устройства обеспечивает снижение утонения стенки трубы при ее гибке, за счет использования неравномерного нагрева зоны изгиба трубы. Неравномерность нагрева достигается увеличением индуктивности части витка индуктора, путем установки дополнительного съемного, пакетного магнитопровода. Однако размещение П-образного магнитопровода на части витка индуктора не позволяет контролировать и регулировать распределение температуры нагрева в процессе гибки, что значительно ограничивает технологические возможности устройства с точки зрения проведения технологического процесса с обеспечением заданных свойств труб в зоне изгиба.The use of this device reduces the thinning of the pipe wall during its bending, due to the use of uneven heating of the pipe bending zone. Uneven heating is achieved by increasing the inductance of the coil part of the inductor by installing an additional removable, batch magnetic circuit. However, the placement of the U-shaped magnetic circuit on the part of the coil of the inductor does not allow to control and regulate the distribution of the heating temperature during bending, which significantly limits the technological capabilities of the device from the point of view of carrying out the process with ensuring the specified properties of the pipes in the bending zone.

Известно индукционное устройство трубогибочного станка, содержащее трансформатор, на котором установлен индуктор, причем трансформатор установлен на каретке с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси трубы посредством копирного рычажного механизма, выполненного в виде тяги, связанной с корпусом трансформатора и с одним плечом установленного на оси двуплечего рычага, другое плечо которого через второй двуплечий рычаг связано с толкателем, несущим копирный ролик, контактирующий с наружной поверхностью трубы в зоне ее изгиба, (см. авторское свидетельство СССР №351619, кл. B21D 7/16, 1972 г.) - наиболее близкий аналог.A induction device of a pipe bending machine is known, comprising a transformer on which an inductor is mounted, and the transformer is mounted on the carriage with the possibility of moving in a plane perpendicular to the axis of the pipe by means of a traction link mechanism made in the form of a rod connected to the transformer body and with one shoulder mounted on the two-arm axis a lever, the other arm of which, through the second two-shoulder lever, is connected to a pusher carrying a tracer roller in contact with the outer surface of the pipe in zone e e bend, (see USSR author's certificate No. 351619, class B21D 7/16, 1972) is the closest analogue.

В результате анализа известного устройства установлено, что оно, в сравнении с приведенным выше, обеспечивает регулировку распределения температуры нагрева зоны изгиба трубы по ее сечению за счет регулирования положения индуктора относительно зоны изгиба трубы. Однако использование данного устройства регулирует положение индуктора относительно трубы с только с учетом формы ее наружного контура и не учитывает такой параметр, как ее разнотолщинность или фактическое соотношение температур нагрева наружной и внутренней сторон зоны изгиба, что не позволяет обеспечить заданное распределение температуры нагрева трубы в зоне изгиба и контролировать ее распределение по сечению в процессе гибки. Это снижает качество гибки.As a result of the analysis of the known device, it was found that, in comparison with the above, it provides adjustment of the distribution of the heating temperature of the pipe bending zone over its cross section by adjusting the position of the inductor relative to the pipe bending zone. However, the use of this device regulates the position of the inductor relative to the pipe with only taking into account the shape of its outer contour and does not take into account a parameter such as its thickness or the actual ratio of the heating temperatures of the external and internal sides of the bending zone, which does not allow for a given distribution of the heating temperature of the pipe in the bending zone and control its distribution over the cross section during bending. This reduces the quality of bending.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в повышении качества гибки труб за счет обеспечения и поддержания заданного распределения температуры индукционного нагрева трубы в процессе ее гибки по ее сечению в плоскости изгиба.The technical result of this utility model is to improve the quality of pipe bending by ensuring and maintaining a given temperature distribution of the induction heating of the pipe during its bending along its section in the bending plane.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в индукционном устройстве для трубогибочного станка с системой программного управления, содержащем трансформатор с механизмом его возвратно-поступательного поперечного перемещения, предназначенный для установки на опорном узле станка, и кольцевой индуктор, установленный на трансформаторе, новым является то, что оно снабжено датчиками контроля распределения температуры нагрева зоны изгиба трубы, установленными на индукторе напротив друг друга и выполненными с возможностью передачи показаний в систему управления станка.The specified technical result is ensured by the fact that in the induction device for a pipe bending machine with a program control system containing a transformer with a mechanism for its reciprocating transverse movement, designed to be installed on the support node of the machine, and the ring inductor mounted on the transformer is new, that it is equipped with sensors for monitoring the distribution of the heating temperature of the bending zone of the pipe mounted on the inductor opposite each other and made with the possibility of readings in the control system of the machine.

Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:The essence of the claimed utility model is illustrated by graphic materials on which:

- на фиг. 1 - индукционное устройство, общий вид;- in FIG. 1 - induction device, General view;

- на фиг. 2 - вид А по фиг. 1.- in FIG. 2 is a view A of FIG. one.

Заявленное и раскрытое ниже индукционное устройство содержит трансформатор 1, размещенный на корпусе опорного узла (например, зажимной каретки) 2 трубогибочного станка. На трансформаторе 1 установлен кольцевой индуктор 3, на котором напротив друг друга установлены датчики 4 и 5 контроля распределения температуры нагрева изгибаемой трубы по ее поперечному сечению в зоне изгиба. Датчики 4 и 5 связаны с системой управления станка.The induction device claimed and disclosed below comprises a transformer 1 located on the body of a support unit (for example, a clamping carriage) 2 of a pipe bending machine. An annular inductor 3 is installed on the transformer 1, on which sensors 4 and 5 are installed opposite each other to control the distribution of the heating temperature of the bent pipe over its cross section in the bend zone. Sensors 4 and 5 are connected to the machine control system.

Трансформатор 1 установлен на корпусе опорного узла посредством направляющих 6 и имеет возможность возвратно-поступательного поперечного перемещения по ним посредством механизма перемещения. Данный механизм включает двигатель 7, установленный на корпусе опорного узла 2 и кинематически связанный с корпусом трансформатора. Данная кинематическая связь конструктивно может быть реализована различным известным образом, например, в виде винтовой или реечной передачи. Управление работой двигателя 7 осуществляется системой управления трубогибочного станка.The transformer 1 is mounted on the housing of the support unit by means of guides 6 and has the possibility of reciprocating transverse movement along them by means of a movement mechanism. This mechanism includes a motor 7 mounted on the housing of the support node 2 and kinematically connected with the housing of the transformer. This kinematic connection can be structurally implemented in various known ways, for example, in the form of a helical or rack gear. The control of the engine 7 is carried out by the control system of the pipe bending machine.

Используемые в устройстве трансформатор, индуктор, двигатель, датчики являются стандартными.The transformer, inductor, motor, sensors used in the device are standard.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Подлежащая гибке труба подается в опорный узел, пропускается через индуктор 3 и устанавливается в трубогибочном станке в исходное положение, при котором индуктор 3 охватывает трубу и находится в зоне гибки. Датчика 4 и 5 при этом наиболее целесообразно располагать таким образом, чтобы один из них находился в области минимального радиуса гиба трубы, а другой - в области максимального. Это позволяет с наибольшей точностью контролировать распределение температуры нагрева по сечению трубы в зоне ее изгиба.The pipe to be bent is fed into the support unit, passed through the inductor 3 and installed in the pipe bending machine in the initial position, in which the inductor 3 covers the pipe and is located in the bending zone. In this case, it is most expedient to arrange sensors 4 and 5 so that one of them is in the region of the minimum bending radius of the pipe, and the other is in the region of the maximum. This allows you to most accurately control the distribution of the heating temperature over the pipe section in the zone of its bending.

Включают источник питания (не показан) который через трансформатор 1 нагревает индуктор 3, который, в свою очередь, осуществляет разогрев зоны изгиба трубы.They include a power source (not shown) which, through a transformer 1, heats the inductor 3, which, in turn, heats the pipe bending zone.

После разогрева зоны изгиба трубы до заданной температуры осуществляют гибку тубы. Технология гибки трубы является стандартной и не нуждается в каких-либо комментариях.After heating the bending zone of the pipe to a predetermined temperature, the tube is flexible. Pipe bending technology is standard and needs no comment.

В течение процесса гибки датчики температуры 4, 5 измеряют распределение температуры нагрева по сечению трубы и передают показания ее значений в систему управления станка, которая анализирует полученные данные и, в случае их отклонения от заранее заданных значений, регулирует распределение температуры в зоне изгиба трубы.During the bending process, temperature sensors 4, 5 measure the distribution of the heating temperature over the cross section of the pipe and transmit the readings of its values to the machine control system, which analyzes the data obtained and, if they deviate from predetermined values, regulates the temperature distribution in the pipe bending zone.

Регулирование распределения температуры осуществляют включением двигателя 7, который перемещает корпус трансформатора 1, а, следовательно, и индуктор 3, относительно трубы на величину эксцентриситета е смещением индуктора 3 в плоскости, перпендикулярной оси трубы.The temperature distribution is controlled by turning on the motor 7, which moves the transformer housing 1, and, consequently, the inductor 3, relative to the pipe by the amount of eccentricity e by displacing the inductor 3 in a plane perpendicular to the axis of the pipe.

За счет изменения эксцентриситета изменяются зазоры между индуктором и трубой на внутренней и наружной сторонах изгиба трубы, обеспечивая тем самым заданное распределение температуры нагрева по сечению трубы в процессе ее гибки. Заданное распределение температуры поддерживают в течение всего процесса гибки колена трубы.Due to the change in the eccentricity, the gaps between the inductor and the pipe on the inner and outer sides of the pipe bend change, thereby ensuring a predetermined distribution of the heating temperature over the pipe section during bending. A predetermined temperature distribution is maintained throughout the bending process of the pipe elbow.

Заявленное устройство позволяет проводить гибку труб с индукционным нагревом, при этом контролировать и регулировать распределение температуры в зоне гибки в автоматизированном режиме в течение всего времени гибки, и. тем самым, получать гибы более высокого качества за счет уменьшения утонения стенки трубы.The claimed device allows bending of pipes with induction heating, while controlling and regulating the temperature distribution in the bending zone in an automated mode during the entire bending time, and. thereby obtaining bends of higher quality by reducing the thinning of the pipe wall.

Claims

An induction device for a pipe bending machine with a program control system, comprising a transformer with a mechanism for its reciprocating transverse movement, designed to be installed on the support node of the machine, and an annular inductor mounted on the transformer, characterized in that it is equipped with sensors for controlling the distribution of temperature of heating of the bending zone pipes mounted on the inductor opposite each other and configured to transmit readings to the program control system of the machine.