Електромеханічна система для транспортування труб

1. Електромеханічна система для транспортування стальних труб, що містить підключені до системи живлення і керування індукторні модулі з 3 ний індукторний модуль виконано у вигляді двох елементарних індукторів біжучого і обертового магнітного поля з незалежними підсистемами керування, активні поверхні яких розташовані співвісно відносно осі труби на відстані L=R3+ H , а направляючі рольганги виконані зі сферичною робочою поверхнею, причому елементарні індуктори біжучого і обертового поля розміщені в одній площині відносно поперечного 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=R3+ H (де R3 – зовнішній радіус труби; H - 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 задачі. 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 97186 4 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=R3+ H , де R3 зовнішній радіус труби; H - 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, елементарні 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 обертово-поступального 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 HOM , забезпечуються за допомогою рольгангів 2, розміщених вздовж шляху транспортування. Так як в процесі технологічної підготовки труба 3 може здійснювати двостепеневий 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 5 механічною фіксацією оптимального їх розміщення відносно заданого діаметра 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, поступальнообертового, звортно-поступального, реверсивного); Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 97186 6 - 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. Джерела інформації: 1. Dudnik M. S., Fedorov M. M., Merslikin E. S. Anwendung von Linearmotoren fur den Transport von Rohren // "Elektrie", 1977, 31, №10, 523-525, 558. 2. Patent Bundesrepublik Deutschland DE 3 3128290 Al, Int. Сl. В65G54/02/ Einrichtung zum Transportieren und Positioneren fur elektrisch leitendes, standenformiges Transportgut / A. Hidde. 03.02.1983. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601