Електромеханічна система для транспортування труб

1. Електромеханічна система для транспортування стальних труб, що містить підключені до системи живлення і керування індукторні модулі з активними поверхнями циліндричної дугової форми та направляючі рольганги, дискретно розташо 3 перечного перерізу труби, а їх нижні частини шарнірно закріплені на поздовжній осі. У порівнянні з прототипом запропоноване технічне рішення відрізняється наявністю наступних суттєвих ознак: - кожний індукторний модуль виконано у вигляді двох елементарних індукторів біжучого і обертового магнітного поля, що суттєво розширює діапазон функціонування електромеханічної системи; - активні сторони індукторів розташовані співвісно відносно осі труби, що забезпечує рівномірність і мінімальність повітряного зазору за рахунок еквідистантності просторової геометрії активних поверхонь елементарних індукторів із циліндричною поверхнею труби; - елементарні індуктори мають незалежні підсистеми живлення і керування, що дозволяє здійснювати індивідуальне керування елементарними індукторами; - активні сторони обох індукторів розташовані на відстані L=RЗ+ н (де RЗ - зовнішній радіус труби; н - номінальний повітряний зазор) від осі труби, що забезпечує мінімально допустимий зазор між активними поверхнями елементарних індукторів і поверхнею стальної труби; - направляючі рольганги виконано зі сферичною робочою поверхнею, що суттєво зменшує механічні втрати на тертя в процесі просторового маніпулювання трубним прокатом; - елементарні дугові індуктори біжучого і обертового поля можуть бути розміщені в одній площині відносно поперечного перерізу труби, що дозволяє урівноважити сили одностороннього магнітного тяжіння; - нижні частини елементарних індукторів мають шарнірне кріплення на поздовжній осі, що дозволяє змінювати відносне просторове положення елементарних індукторів і здійснювати вибір мінімального повітряного зазору при зміні діаметру труб, що транспортуються. Кожна з зазначених вище ознак є суттєвою, а їх взаємопов'язана сукупність, забезпечує досягнення поставленої мети. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На Фіг.1, 2 показано загальний вигляд основних вузлів електромеханічної системи для транспортування труб; на Фіг.3 і 4 показано варіанти компонувальних схем елементарних індукторів відносно перерізу труби, при різних її діаметрах. Електромеханічна система для транспортування труб складається з індукторних модулів 1 і направляючих рольгангів 2, які дискретно розташовані вздовж шляху транспортування стальної труби 3 (Фіг.1). Кожний індукторний модуль 1 складається з двох елементарних індукторів - обертового поля 4 і біжучого поля 5, активні сторони яких співвісно розташовані відносно осі труби 3, на відстані L=RЗ+ н, де RЗ - зовнішній радіус труби; н номінальний повітряний зазор (Фіг.2). Співвісність труби 3 відносно індукторів 4 і 5 забезпечується за допомогою рольгангів 2, робочі поверхні 6 яких виконано сферичними. При необхідності транспортування труб різних діаметрів, в межах індукторного модуля 1, елеме 56078 4 нтарні індуктори 7 і 8 можуть розміщуватися в одній площині відносно поперечного перерізу труби 3 (Фіг.3 і 4), причому їх нижні частини шарнірно закріплюються на поздовжній осі 9 з можливістю зміни положення індукторів відносно поверхні труби 3. Пристрій працює наступним чином. При подачі напруги живлення на обмотку індуктора біжучого магнітного поля 5, яке здійснюється при входженні труби 3 в активну зону індукторного модуля 1, в результаті взаємодії магнітного поля елементарного дугового індуктора 5, з магнітним полем вихрових струмів, що наводяться в поверхневому шарі стальної труби 3, виникає тягова електромагнітна сила, що забезпечує її транспортування. При подачі напруги живлення на елементарний індуктор обертового поля 4, на стальну трубу 3 буде діяти електромагнітний момент, під дією якого труба буде повертатися навколо своєї осі. За умови необхідності отримання обертовопоступального руху труби 3, напруга живлення одночасно подається на елементарний індуктор обертового магнітного поля 4 і елементарний індуктор біжучого поля 5. Наявність незалежних підсистем керування, дозволяє здійснювати регулювання швидкості транспортування (наприклад, частотним, або амплітудно-фазовим регулюванням), а також реалізувати режими електромагнітного гальмування (наприклад, з використанням режиму динамічного гальмування та проти включення), точної зупинки та реверсивного руху труби 3. Фіксація просторового положення труби 3 в процесі її транспортування, відносно нерухомих індукторних модулів 1 і стабілізація повітряного зазору ном, забезпечуються за допомогою рольгангів 2, розміщених вздовж шляху транспортування. Так як в процесі технологічної підготовки труба 3 може здійснювати двоступеневий просторовий рух, з метою зменшення опору тертя, робочі поверхні 6 рольгангів 2 виконано сферичними. В процесі транспортування труби 3, комутація елементарних індукторів 4 і 5, або 7 і 8, здійснюється почергово і живлення подається лише на ті індукторні модулі 1, активні зони яких на даний проміжок часу, знаходяться в зоні перекриття труби 3. За умови необхідності транспортування труб різних діаметрів (D1÷D2), попередньо здійснюється налаштування просторового положення елементарних індукторів 7 і 8, з наступною механічною фіксацією оптимального їх розміщення відносно заданого діаметру труби 3. Запропоноване технічне рішення, у порівнянні з прототипом, дозволяє реалізувати основні переваги, в тому числі: - зменшити відносну величину і забезпечити рівномірність повітряного зазору між активними поверхнями індукторів і труби, що дозволяє зменшити витрати потужності і тим самим підвищити тягово-енергетичні показники електромеханічної системи; - суттєво розширити функціональні можливості електромеханічної системи за рахунок реалізації різноманітних керованих просторових рухів труби (поступального, обертового, поступально 5 56078 обертового, зворотно-поступального, реверсивного); - суттєво розширити технологічні можливості системи як на лініях транспортування, так і на лініях технологічної підготовки (термо- або гідроізоляції, очищення, антикорозійного покриття, фарбування, порізки, зварювання та ін.) стальних труб. Бібліографічні дані використаних джерел інформації: Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 6 1. Dudnik M.S., Fedorov M.M., Merslikin E.S. Anwendung von Linearmotoren für den Transport von Rohren // "Elektrie", 1977, 31, №10, 523-525, 558. 2. Patent Bundesrepublik Deutschland DE 3 3128290 Al, Int. С1. В65G54/02 / Einrichtung zum Transportieren und Positioneren für elektrisch leitendes, standenformiges Transportgut / A. Hidde. 03.02.1983. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601