DISPOSITIVO ATENUADOR DE VIBRACIONES PRODUCIDAS EN TUBOS DURANTE SU MECANIZADO.

Dispositivo atenuador de vibraciones producidas en tubos durante su mecanizado,

que comprende, al menos, tres cuerpos atenuadores (3) radialmente desplazables, poseyendo cada cuerpo atenuador (3) una zona de apoyo (4) para hacer contacto con el exterior del tubo (1), una ranura (5) en donde entra una garra (2) del torno, y sendos alojamientos (6) dispuestos en los costados laterales del cuerpo atenuador (3), en cada uno de los cuales alojamientos (6) se ubica un respectivo resorte (8), estando los cuerpos atenuadores (3) conectados por medio de unos vástagos (7) de guiado, los extremos de los cuales se ubican en los alojamientos (6) de dos cuerpos atenuadores (3) adyacentes, actuando sobre ellos los resortes (8) con tendencia a mantener a los cuerpos atenuadores (3) apretando sobre el tubo (1), mientras que las garras (2) permiten provocar un desplazamiento radial hacia el exterior para separar los cuerpos atenuadores (3) del tubo (1).

Dispositivo atenuador de vibraciones producidas en tubos durante su mecanizado.

Sector de la técnica La presente invención está relacionada con el mecanizado en torno de los tubos que se emplean para el transporte de fluidos en la industria del petróleo y del gas, proponiendo un dispositivo que permite atenuar las vibraciones que se producen durante el proceso de mecanizado de los tubos, estando especialmente indicado para operaciones de mecanizado en donde se realiza un roscado interior de los tubos.

Estado de la técnica El transporte de fluidos como el petróleo o gas, se lleva a cabo a través de unos tubos denominados “OCTG” (Oil Countr y Tubular Goods) , los cuales están formados por tramos de tubo que presentan normalmente longitudes superiores a los 10 metros y pesos superiores a una tonelada, y que se unen entre sí mediante unos tramos de tubo intermedios de menor longitud denominados cuplas. Para mecanizar los tramos de tubo estos se disponen en tornos especiales, en los cuales se realiza, entre otras operaciones, un roscado exterior de los extremos de los tramos de tubo y un roscado interior de los extremos de los tramos de tubo intermedios (cuplas) . Para la unión directa entre tramos de tubos, sin emplear tramos intermedios (cuplas) , se realiza un roscado exterior de un extremo del tramo de tubo y un roscado interior del extremo opuesto.

Uno de los principales problemas relacionados con el proceso de mecanizado de los tubos son las vibraciones que se producen debido al efecto campana que ocasiona la forma hueca y alargada del tubo, lo cual se agrava en tubos con paredes de poco grosor. Estas vibraciones producen un ruido molesto, un mal acabado superficial de la zona mecanizada en forma de ondulaciones, y un desgaste prematuro de la herramienta de corte, de los rodamientos y de los engranajes de la máquina.

Para mecanizar la rosca de los tubos, éstos se montan en el torno agarrados por el sistema de garras de uno de los platos del cabezal del torno, y mediante unas herramientas adecuadas se mecaniza una rosca interior, o una rosca exterior, en función de las necesidades.

En las operaciones del roscado exterior del tubo, para atenuar las vibraciones, se conoce la técnica de disponer un tapón que queda en íntimo contacto con las paredes interiores del tubo. La patente española ES 2.361.988 del mismo solicitante que la presente invención da a conocer un tapón que cumple esta función, quedando independizado el tapón en el interior del tubo durante el proceso de mecanizado.

Esta solución es adecuada para atenuar las vibraciones cuando la herramienta de corte actúa roscando el exterior del tubo, ya que el tapón se dispone en el interior del tubo, actuando como un amortiguador de masas, sin interferir con la herramienta de corte que está trabajando sobre el contorno exterior del tubo. Sin embargo, para operaciones de roscado interior, u otras operaciones de mecanizado en las que la herramienta de corte actúa sobre el interior del tubo, está solución no es óptima, ya que se pueden producir interferencias entre la herramienta de corte y el tapón.

Se hace por tanto necesario un dispositivo que permita atenuar las vibraciones que se producen en los tubos cuando se realizan operaciones de mecanizado por el interior de los mismos.

Objeto de la invención De acuerdo con la presente invención se propone un dispositivo atenuador de las vibraciones que se producen en los tubos durante su mecanizado en torno, destinado a montarse mediante el sistema de garras de un plato del torno y rodeando por el exterior al tubo, de manera que se deje libre el interior del tubo para no entorpecer las labores de mecanizado.

El dispositivo atenuador de vibraciones comprende, al menos, tres cuerpos atenuadores radialmente desplazables respecto del tubo. Cada cuerpo atenuador presenta una zona de apoyo para hacer contacto con una parte del contorno exterior del tubo, una ranura en donde entra una garra de un plato del torno de mecanizado que actúa en desplazamiento a su respectivo cuerpo atenuador, y sendos alojamientos que se disponen en los costados laterales de cada cuerpo atenuador, ubicándose en cada alojamiento un respectivo resorte. Las ranuras en las que actúan las garras del torno se encuentran alineadas respecto del plano medio vertical de su respectivo cuerpo atenuador, para garantizar que los cuerpos atenuadores se coloquen de manera adecuada sobre el tubo y no se produzcan desalineaciones del tubo en su ubicación en el torno que puedan dar lugar a un mecanizado incorrecto.

El dispositivo atenuador de vibraciones presenta un cuerpo atenuador por cada garra que disponga el plato del torno de mecanizado. De manera que para el caso de un plato de tres garras el dispositivo presenta tres cuerpos atenuadores, para un plato de cuatro garras presenta cuatro cuerpos atenuadores, y para un plato de seis garras presenta seis cuerpos atenuadores.

Los cuerpos atenuadores del dispositivo están conectados entre sí por medio de unos vástagos de guiado, ubicándose los extremos de cada vástago de guiado en unos alojamientos de los cuerpos atenuadores adyacentes, de manera que los resortes tienden a mantener los cuerpos atenuadores juntos apretando el tubo y las garras provocan un desplazamiento radial hacia el exterior de los cuerpos atenuadores separándolos entre si y del tubo.

Se ha previsto la posibilidad de que en relación con las zonas de apoyo de los cuerpos atenuadores se dispongan unos topes absorbedores de vibraciones, que hacen contacto con el contorno exterior del tubo.

Se obtiene así un dispositivo atenuador de las vibraciones que se producen durante el mecanizado de tubos, el cual puede ser montado de manera automática sobre el tubo mediante el propio sistema de garras del torno, quedando el dispositivo amarrando de forma independiente al tubo por el exterior del mismo, dejando libre el interior del tubo para que no se produzcan interferencias entre el dispositivo atenuador de vibraciones y la herramienta de mecanizado.

Descripción de las figuras La figura 1 muestra una vista en sección transversal del dispositivo atenuador de vibraciones de la invención en su posición de actuación, abrazando por el exterior a un tubo que va a ser mecanizado.

La figura 2 muestra otra vista en sección transversal del dispositivo atenuador de vibraciones en una posición de no actuación sobre el tubo, con los cuerpos que conforman el dispositivo radialmente expandidos hacia el exterior.

Descripción detallada de la invención Durante las operaciones de mecanizado de tubos (1) en tornos, los tubos (1) se disponen sustentados por un sistema de garras (2) de un plato del cabezal del torno. Universalmente el plato del cabezal de un torno presenta tres garras (2) equidistantes entre sí, y equidistantes respecto del eje longitudinal del tubo (1) a sujetar, si bien existen platos con una configuración de garras diferente, por ejemplo con cuatro garras (2) , o con múltiplos de tres garras (2) , como es el caso de una configuración de seis garras (2) . La presente invención propone un dispositivo atenuador de las vibraciones que se producen en los tubos (1) durante su mecanizado en torno, el cual está adaptado para ser montado de forma automática sobre el tubo (1) a mecanizar, mediante el propio sistema de garras (2) del plato del torno.

En la figura 1 se muestra una vista en sección transversal del dispositivo de la invención en su disposición de atenuación de vibraciones sobre un tubo (1) a mecanizar. El dispositivo atenuador de vibraciones comprende, al menos, tres cuerpos atenuadores (3) con forma sustancialmente triangular, los cuales son radialmente desplazables hacia el exterior, respecto del eje longitudinal del tubo (1) , debido la acción ejercida por las garras (2) de un plato del torno.

El dispositivo atenuador de vibraciones comprende un cuerpo atenuador (3) por cada garra (2) que presente el plato del torno, por ejemplo tres cuerpos atenuadores (3) correspondientes con un plato de tres garras (2) , como el ejemplo de realización representado en los dibujos. En caso de emplearse un plato de cuatro garras (2) el dispositivo presentaría cuatro cuerpos atenuadores (3) , y en el caso de un plato de seis garras (2) se emplearía un dispositivo de seis cuerpos atenuadores (3) .

Cada cuerpo atenuador (3) dispone una zona de apoyo (4) destinada a contactar, directa o indirectamente, sobre una parte del contorno exterior del tubo (1) , de manera que el conjunto de cuerpos atenuadores (3) rodean al tubo (1) , a modo de abrazadera, absorbiendo las vibraciones que se producen en el mismo durante el mecanizado. Asimismo, cada cuerpo atenuador (3) dispone, alineada respecto a su plano vertical medio (p) , una ranura (5) en la...

1. Dispositivo atenuador de vibraciones producidas en tubos durante su mecanizado, destinado a ser montado rodeando por el exterior a un tubo (1) que se mecaniza en torno, caracterizado porque el dispositivo atenuador de vibraciones comprende, al menos, tres cuerpos atenuadores (3) radialmente desplazables respecto del tubo (1) a mecanizar, poseyendo cada cuerpo atenuador (3) una zona de apoyo (4) para hacer contacto con una parte del contorno exterior del tubo (1) , una ranura (5) en donde entra una garra (2) de un plato del torno, que actúa en desplazamiento al respectivo cuerpo atenuador (3) , y sendos alojamientos (6) dispuestos en los costados laterales del cuerpo atenuador (3) , en cada uno de los cuales alojamientos (6) se ubica un respectivo resorte (8) , estando los cuerpos atenuadores (3) conectados entre sí por medio de unos vástagos (7) de guiado, los extremos de los cuales se ubican en los alojamientos (6) de dos cuerpos atenuadores (3) adyacentes, actuando sobre ellos los resortes (8) con tendencia a mantener el conjunto de los cuerpos atenuadores (3) apretando sobre el tubo (1) , en tanto que las garras (2) del plato del torno de mecanizado permiten provocar un desplazamiento radial hacia el exterior para separar los cuerpos atenuadores (3) respecto del tubo (1) .

2. Dispositivo atenuador de vibraciones producidas en tubos durante su mecanizado, según la primera reivindicación, caracterizado porque en relación con las zonas de apoyo (4) de los cuerpos atenuadores (3) se disponen unos topes (9) absorbedores de vibraciones que hacen contacto con el contorno exterior del tubo (1) .

3. Dispositivo atenuador de vibraciones producidas en tubos durante su mecanizado, según la primera reivindicación, caracterizado porque el dispositivo atenuador de vibraciones presenta un cuerpo atenuador (3) radialmente desplazable hacia el exterior por cada garra (2) que disponga el plato del torno de mecanizado.

4. Dispositivo atenuador de vibraciones producidas en tubos durante su mecanizado, según la primera reivindicación, caracterizado porque la ranura (5) de cada cuerpo atenuador (3) se encuentra alineada respecto del plano medio vertical (p) de su respectivo cuerpo atenuador (3) .

5. Dispositivo atenuador de vibraciones producidas en tubos durante su mecanizado, según la primera reivindicación, caracterizado porque los vástagos (7) presenta en sus extremos unas cabezas ensanchadas (7.1) de una anchura similar a la anchura de los alojamientos (6) de los cuerpos atenuadores (3) , presentando los alojamientos (6) en su entrada un reborde anular (3.1) , de manera que cada resorte (8) se encuentra comprimido en su respecto alojamiento (6) entre un reborde anular (3.1) y la cabeza ensanchada (7.1) del vástago (7) correspondiente.