Устройство для сварки

Устройство для сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСГРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, преимущественно круговых швов, содержащее опору и шарнирно связанную с ней посредством механизма крепле- . ния сварочную головку, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварки и производительности за счет сокращения времени переналадки, механизм крепления выполнен в виде цилиндрического корпуса с отверстием для подачи рабочей среды, установленных внутри наго с возможностью возвратно-поступательного перемещения вкладышей поршней и шаровых элементов, свободно закрепленных в его концах, при этом один из шаровых элементов соединен с опорой, а другой - со сварочной головкой., (Л ю о:) со со О1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

g g В 23 К 31/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3295644/25-27 (22) 03.06. 81 (46) 07.07.83.: Бюл.925 (72) И.Ф. Костенко, Ю.В. Иштыков, Ю.М. Чухин, Ю.В. Хайдин, Л.М. Янчук и В.A. Бубнов (53) 621 ° 791.75(088 ° 8) (56) 1. Патент Англии В 1329500, кл. В 3 К 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 529035, кл. В 23 К 37/02, 1973 (прототип ) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, преимущественно круговых швов, содержащее опору и шарнирно связанную

„„SU„„1 А с ней посредством механизма крепления сварочную головку, о т л и ч аю щ е. е с я тем, что, с целью повышения качества сварки и производительности за счет сокращения времени переналадки, механизм крепления выполнен в виде цилиндрического корпуса с отверстием для подачи рабочей среды, установленных внутри него с возможностью возвратно-поступательного перемещения вкладышей— поршней и шаровых элементов, свободно закрепленных в его концах, при этом один из шаровых элементов соединен с опорой, а другой — ""n сварочной головкой.

Р е 1026 98

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для сварки, преимущественно круговых швов, и может найти применение в различных отраслях машиностроения при приварке к панелям и оболочковым конструкциям раэ2<ичной арматуры.

4эвестно устройство для сварки круговых соединений, содержащее корпус, горелку с приводом ее кругового перемещения и узел установки горелки на свариваемый стык. установка горелки относительно оси привариваемой детали осуществляется при помощи центрирующего устройства, баэируемого и закрепляемого в отверстии привариваемых деталей,. или при помощи чувствительных элементов, по которым опре= вселяется положение горелки относительно стыка. « 1) .

Однако закрепление устройства при 2;," помощи центрирующего стержня с цанговым или каким-либо другим зажимом в. отверстии привариваемой детали имеет недостатки, снижающие надежность работы и качество сварки. При неболь- ших диаметрах базовых Отверстий

<,меньше 10 мм) в привариваемых деталях из-за недостаточной жесткости центрирующего стержня не обеспечивается стабильность перемещения горелки вдоль свариваемой кромки.

При отсу-:.=-твин отверстия в привариваемой детали. Например при сварке бобышек,. у которых резьбовые крепежные отверстия выполняются после сварки центрирование и крепление устройства практически невозможно. Затруднительна также установка устройства при недостаточной высоте меньше 5-б мм } и небольших диаметрах посадочного отверстия, когда невозможно исполь. "О зоваíие ссорочно-сварочного приспособления, имеющего базовое отверстие для установ <и центрирующего стержня.

Кроме того„. надежное закрепление устройства не обеспечивается из-за различного коэффициента линейного расширения материала свариваемых изд лиr и элементов конструкции центрирующего устройства при нагреве от источника тепла. 50

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст- ; ройство,, содержащее опору и шарнирно связанную с ней посредстввм механизма крепления сварочную головку (2 ).

Однако при сварке круговых швов этим устройством установка головки относительно зоны сварки требует много времени и дополнительных приспособлений, Кроме того, при сварке

УГЛОВЫХ ШВОВ ГОЛОВКУ ВЫСтаВЛЯЮт ПОД углом к поверхности детали, что привод rT =2< неравномерному тепловлажению и соответственно к появлению различ roxo рода дефектов. | 5

- <ел<ью изобретения является пОвышение качества сьаpr<и н,.роизводительности за сч

:=<í

ОтнОсr .тcльеo зоны cв= xrки =

8 :.

С кронштейном 7 поворотно при помощи оси 9 соединен кронштейн 10 с горелкой. Настройка горе.<ки на заданный диаметр кругового с эединения Осушес1— вляется поворОтОм крОнштейна 10 ОтнО"сительно ocir 9 до у=тановки Острия электрода горелки 8 над сваривае<ым стыком. Поворотом кронштейна 10

Относительно оси 9 изменяется ez<:, иентровое расстояние между осью вра«ения устройства и <2сью*горелки.

Закрепление горелки в заданном положении, после установки на стык Осуществг..яетс гайкой 1, При необходимости дис.анционн<2й настройки на заданный диаметр кр,гового соединения поворот горелки 8 с кронштейном 10 и осью 9 осуществляется rrprr.ВОДОМ ПОВОРОТа, УСтаНОВЛЕН-rriм rНа кронштейне 7 (не показан<, Крепление горелки 8 на кронштейне 10 осуществляется при помощи разрезных сферических вкладьн«ей 12, устанавлнвае1:ых в проточке кронштейна <:<2ерические вкладыши позволяют г -;.=-<2<2õcä Mocòи устанавли,aòü хср<.ãK;- н=,-;:-О .:-:„.;

НОСИТЕ)и- НО С-а 71ИВаЕ2 ir --.-: —: —. i» z,лгта- РЕП,В< НИЕ ",-". .:=;.Л,::. -O<--.<ю -:.; — т

1026995 новки в требуемом положении осуществляется клеммным зажюлом.

Защитный газ подается по каналу

13, образованному сверлениями и проточками, выполненными в корпусе

1 и элементах конструкции (детали

2,7,9 и 10) .

Скользящий подвод сварочного тока осуществляется по проводу 14, переходному кольцу 15, невращающемуся подпружиненному медному кольцу 16 и проводу 17.

Через переходник 18 устройство крепится к опоре 19 посредством механизма крепления, включающего шаровые элементы 20 и 21 с хвостови- 15 ками и цилиндрический корпус 22 с отверстием 23 для подвода рабочей среды. Зажим шаровых элементов

20 и 21 осуществляется вкладышамипоршнями 24, перемещающимися под . gQ воздействием рабочей среды (например, воздуха), подаваемой в полость

25 через отверстие 23. э

Наладка и сварка круговых соединений на устройстве производится следующим образом.

В исходном положении(фиг.1, штрихпунктирные линии) шаровые элементы

21 и 20 не закреплены, горелка поворотом кронштейна относительно оси 9 отведена от оси вращения, подвижная часть 5 центрирующего механизма выведена наружу из непрдвидной части 2 и зафиксирована винтом 6. При помощи вспомогательных механизмов (не показаны) осуществляется предварительное совмещение оси вращения (конца подвижной части стержня 5) с осью базового отверстия привариваемой детали 26. Цент- 40 рирование осуществляется вводом посадочного хвостовика центрирующего стержня 5 в отверстие привариваемой детали 26 или в базовое отверстие сборочно-сварочного приспособления (не показано). Предварительно стержень 5 освобождается от зажима винтом 6. При большой номенклатуре отверстий в привариваемых деталях центрирование может осуществляться также конусом, закрепленным на стерж. не 5 (не показано). Дальше в :-:.олость

25 подается рабочая среда (воздух или масло), вкладыши-поршни 4, перемещаясь, под воздействием рабочей среды зажимают шаровые элементы и головка жестко фиксируется в про-! странстве. Центрирующий стержень 5 вводится вовнутрь головки и в убранном положении закрепляется вчнтом 6 .

Поворотом кронштейна 10 с горелкой

8 относительно оси стержня 9 устанавливают острие электрода горелки над свариваемым стыком и закрепляют ось 8 гайкой 11. Дальше подают защит ный газ, зажигают дугу и включают 55 привод вращения 4 обхода горелки nv .стыку. Осуществляется сварка.

При необходимости все вспомогательные наладочные операции (раскрепле- ние, перемещение и закрепление стержня 5, настройка острия электрода на стык) могут быть механизированы.

Для этого, например, осуществляют переме-:;ение центрирующего стержня 5 электромагнитом, катушка которого крепится внутри корпуса соосно оси стержня 5. Для настройки острия электрода на стык кронштейн 10 с горелкой жестко соединяется с осью

9Р снабженной приводом поворота, например сельсинным, закрепленнйм на кронштейне 7 (привод поворота не показан). На фиг.2 изображен. вариант устройства, предназначенный для элект ронно-лучевой сварки круговых соединений с дистанционной наладкой соответственно электронно-лучевой головкой.

B корпусе 27 смонтирована червячная пара 28 и 29 с приводом вращения 30. Внутри пустотелого вала чер.. вячного колеса 29 установлен центрирующий стержень 31, верхняя часть которого является сердечником электромагнита 32. На конце вала червячного колеса 29 закреплен кронштейн

33 узла настройки на сварку различных диаметров круговых соединений.

Узел настройки состоит.из привода

34, червячной передачи 35 и 36 и поворотного вала 37, на торцовой площадке которого эксцентрично оси вращения вала закреплена электроннолучевая пушка 38. Через переходник

3 9 устройство крепится к механизму крепления, включающему шаровые элементы 20 и 21 с хвостовиками, корпус

22 и вкладыши 24. На корпусе установлен привод 40, обеспечивающий через клиновый механизм зажим шаровых элементов и фиксацию устройства после центрирования по базовому отверстию привариваемой детали 26. Привод

40 представляет собой электромагнит или какое-либо другое силовое устройство. Дистанционная наладка устройства для электронно-лучевой сварки круговых стыков изображена схематично на фиг.3 и 4.

В исходном положении при незакрепленных шаровых элементах вспомогательными перемещениями, например, при поглощи механизма вертикального перемещения устройства и вращения планшайбы манипулятора (не показаны) осуществляют предварительное совмещение оси центрирующего стержня 5 и оси привариваемой детали 26. Дальше вертикальным перемещением головки вводят хвостовик центрирующего стерж. ня в отверстие привариваемой детали приводом 40 осуществляют зажим шаровых элементов хвостовика механиз10? б 695 ма крепления. На хвостовике центрирующего стержня имеется заходный конус, а: для удобства центрирования заходный конус имеет цилиндрический конец, диаметр которого значительно меньше диаметра отверстия привариваемой

Детали. После центрирования приводом поворота осуществляют наладку устройства на сварку требуемого диамет-. ра кругового стыка. При необходимости центрирующий стержень убирается1О вовнутрь устройства и дальше осуществляется сварка.

Использование устройства при свар-, ке к обалочкам арматурных деталей (фланцев, штуцеров, бобыщек и т.д..) позволяет осуществлять базирование и надежную фиксацию устройства относительно привариваемых деталей независимо от размеров базирующих элементов о (диаметра и высоты центрирующего от-верстия). Возможно также осуществлять . центрирование при отсутствии отверстия в привариваемой детали. В этом случае базирование устройства осуществляется центрирующим конусом по накерненному или технологическому центру. Возможна также установка устройства при помощи пустотелой втулки, закрепленной на конце цейтрирующего стержня и охватывающей свариваемую арм" òóðíóþ деталь по наружному диаметру выступающей части.

Эффективно также применение устройства при сварке большой номенклатуры арматурных деталей к оболочкам изделий из активных сплавов в необитаемых камерах. Например, использование устройства при электроннолучевой сварке нескольких фланцев в камере сгорания газотурбинных двигателей за счет возможности дистан. ционной наладки и фиксации устройства позволяет исключить разгерметизацию и наладку оборудования на сварку каждого фланца. В настоящее время на этой операции производят разгерметизацию, наладку и вакуумирование электронно-лучевой установки отдельно для сварки каждого фланца.

Также исключается влияние массы центрирующего стержня на теплоотвод, лто особенно сказывается при сварке круговых соединений малых диаметров (20 мм >. Механизация всех вспомогательных наладочных операций и их увязка в общую циклограмму сварки позволяет полностью автоматизировать процесс сварки, включая и наладочные операции. улучшеHHG технико- эксплуатационных характеристик оборудования по сварке круговых соединений на оболоЧках позволяет повысить надежность работы, качество сварных соединений и произвоцительность.

Составитель Л. Назарова

Редактор N. Петрова Техред М.Тепер Корректор О.Тигор

Заказ 4635/17 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4