Устройство для тепловой обработки металла

Устройство для тепловой обработки металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА, преимущественно автоматической сварки криволинейных швов, содержащее горелку, копировальные механизмы с копирными роликами, корпус, вьтолненный в виде втулки, подвижно укрепленной в направляющих на валу механизма перемещения корпуса, с укрепленными на диаметрально противоположных сторонах втулки двумя кронштейнами , на каждом из которьи установлены суппорт, каретка с односторонне подпружиненными ползунами, штанги, прикрепленные к ползунам, отличающееся тем, что, с целью повьппения качества сварки и снижения трудоемкости производства работ за счет обеспечения возможности сварки в любых пространственных положениях и снижения времени на настройку устройства в рабочее положение , копирныймеханизм, установленный со стороны, противополсжной горелке, выполнен в виде опорнойшщты с кронштейном и выступом, стакана с отверстием на его боковой поверхности, размещенного в нем и подпружиненного ползуна с пазом, жестко связанного с копирным роликом, ограничителя перемещения ползуна , подпружиненного двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на стакане с возможностью контактирования с кронштейном опорной плиты, стопорной планки, размещенной в отверстии стакана с возможностью взаимодействия с паэом ползуна и двугшечим рычагом, механизм копиро (О вания, установленный со стороны горелки, снабжен опорньм кронштейном , установленным на штанге с возможностью взаимодействия-с выступом опорной плиты. 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что горелка снабжена механизмом ее углового песд ел ремещения . 3.Устройство по п. 1, о т л и . чающееся тем, что втулка корпуса подпружинена в продольном направлении вала механизма перемещения корпуса. 4.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что ограничи, тель перемещения ползуна выполнен регулируемьм .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ()9) () I) 4 4 A

4(5)) В 23 К 37/02 31/06

1.,:.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3674134/25-27 (22) 20.12.83 (46) 15.05.85. Бюл. N 18 (72) Л.M. Гилев и С.И. Козлов (53) 621.791.039(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 597537, кл. В 23 К 37/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N - 749605, кл. В 23 К 37/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N- 799922, кл. В 23 К 7/04, 1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ

ОБРАБОТКИ METAJUIA, преимущественно автоматической сварки криволинейных швов, содержащее горелку, копировальные механизмы с копирными роликами, корпус, выполненный в виде втулки, подвижно укрепленной в направляющих на валу механизма перемещения корпуса, с укрепленными на диаметрально противоположных сторонах втулки двумя кронштейнами, на каждом из которых установлены суппорт, каретка с односторонне подпружиненными.полэунами, штанги, прикрепленные к полэунам, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки и снижения трудоемкости производства работ эа счет обеспечения возможности сварки в любых пространственных положениях и снижения времени на настройку устройства в рабочее полоб жение, копирный механизм, установленный со стороны, противополсжной горелке, выполнен в виде опорной. плиты с кронштейном и выступом, стакана с отверстием на его боковой поверхности, размещенного в нем и подпружиненного ползуна с пазом. жестко связанного с копирным ро ликом, ограничителя перемещения ползуна, подпружиненного двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на стакане с воэможностью контактирования с кронштейном опорной плиты, стопорной планки, размещенной в отверстии стакана с возможностью взаимодействия с пазом полэуна и двуплечим рычагом, механизм копирования, установленный со стороны горелки, снабжен опорным кронштейном, установленным на штанге с воэмо;кностью взаимодействия.с выступом опорной плиты.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что горелка снабжена механизмом ее углового перемещения.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что втулка корпуса подпружннена в продольном направлении вала механизма перемещения корпуса.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ограничи", тель перемещения полэуна выполнен рег улируемьм .

1155404 2

Изобретение относится к сварочному оборудованию, преимущес твенно для автоматической сварки криволинейных швов, в частности к автоматам для сварки угловых замкнутых швов 5 плавящимся электродом в среде защитного газа или под слоем флюса, и может быть использовано в судостроительной, химической, машиностроительной и других отраслях промышленнос- 10 ти.

Цель изобретения — повышение качества сварки и снижение трудоемкости производства работ при вварке изделий в оболочковую конструкцию. 15

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг. 2 — то же, в другой проекции, на фиг. 3 — корпус и суппорты в рабочем положении (в начале сварки), при этом копир- 20 ный ролик опирается на линию сопряжения привариваемого изделия с оболочковбй конструкцией; на фиг. 4 то же, при повороте корпуса и суппортов примерно на 180 относитель- 25

О но первоначального положения, при этом показан вариант исполнения устройства, где кронштейн и выступ укреплены непосредственно на привариваемом изделии на фиг. 5 — се- З0 чение А-А на фиг ° 3: на фиг. б сечение В-В на фиг. 4 (поворот на угол ж,), на фиг. 7 — то же, новоpoT Ha угол 4 z ня фиг 8 то же, поворот на угол мg,,на фиг. 9—

35 сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 10 изображено сечение Д-Д на фиг. 4.

Устройство (фиг. 1 и 2) состоит из неподвижного основания 1, на котором поворотно укреппена колонка

2, соединенная с механизмом 3 ее поворота. На колонке 2 подвижно в продольном ее направлении в направляющих 4 смонтирована соединенная с механизмом 5 ее перемещения карет;

4$ ка 6 с укрепленной к ней консольной балкой 7, на которой установлен механизм 8 перемещения корпуса 9.

Корпус 9 выполнен в виде подвижно укрепленной в направляющих 10 (фиг. 3) в продольном направлении вала 11 механизма 8 перемещения корпуса втулки 12 с укрепленными к ней на диаметрально противоположных сторонах радиально направленными двумя кронштейнами 13 и 14.

Корпус 9 в продольном направлении вала 11 подпружинен относительно консольной балки 7 пружинами 15 и 1б. имеющими механизм изменения их натяжения, выполненный в виде навернутой на вал 11 гайки 17, взаимодействующей с пружиной 16.

Выполнение корпуса 9 подпружиненным пружинами 16 и 15 относительно консольной балки 7 обеспечивает возможность осуществления наплавки сварных швов, расположенных не только в горизонтальной плоскости, но в иных пространственных положениях, так как прижатие корпуса к конструкции в рабочем состоянии в процессе сварки обеспечивается за счет упругости пружин 15 и 16.

По другому варианту исполнения пружины 15 и 16. а следовательно, и механизм изменения их натяжения в виде гайки 17 могут отсутствовать

Такое выполнение обеспечивает возможность направки сварных швов, расположенных только в горизонтальном нижнем положении, так как прижатие корпуса к конструкции в рабочем состоянии в процессе сварки обеспечивается вследствие силы его тяжести и укрепленных к нему устроиств и механизмов.

На каждом кронштейне 13 и 14 укреплен суппорт 18 и 19, каждый иэ которых выполнен в виде подвижно укрепленной в направляющих 20 в продольном направлении кронштейнов 13 и 14 и снабженной механизмом 21 перемещения сунпорта и стопорным устройством 22 каретки 23 с встроенным в нее подвижно в продольном направлении кронштейнов

13 и 14 в направляющих 24 и подпружиненным относительно каретки 23 пружинами 25 и 26 ползуном 27 с прикрепленной к нему штангой 28, направленной вдоль оси 29 вала 11 механизма 8 перемещения .корпуса 9.

На одной из штанг 28 укреплена горелка 30 с механизмом 31 углового перемещения и, взаимодействующий с боковой поверхностью привариваемого иэделия 32 в плоскости, перпендикулярной оси привариваемого изделия, копирный механизм, выполненный в виде смонтированного на оси 33 поворотного рычага 34 с роликами

35, а на другой штанге 28 укреплен взаимодействующий с линией сопряжения привариваемого изделия 32 оболочковой конструкцией 36 копир5404 4 сопряжения привариваемого изделия

32 с оболочковой конструкцией 36 в районе длины выступа.

При большом радиусе кривизны оболочковой конструкции 36, изменение кривизны сопряжения привариваемого изделия 32 с оболочковой конструкцией,36 на длине .выступа 58 имеет незначительную величину, не превоср ходящую 0,5-1,0 мм, вследствие чего рабочая поверхность выступа может быть выполнена прямолинейной, что при саморегулировании дугового зазора Q сварочным автоматом не влияет на процесс сварки.

Кронштейн 54 и выступ 58 размещены на опорной плите 61, укрепленной на конце поддерживающей штанги 62, проходящей через полый вал

11 механизма 8 перемещения корпуса

9, а другой ее конец находится во взаимодействии с механизмом ее перемещения 63, укреплейном на консольной балке 7.

Возможен другой вариант исполнения устройства (фиг. 4), где кронштейн 54 и выступ 58 укреплены непосредственно на привариваемом иэделии.

Перед началом сварки производят настройку устройства которую осуществляют следующим образом.

Опорный кронштейн 57, взаимодейст вующий с выступом 58, выполнен скруг-4О ленным для возможности набегания без заедание на выступ 58 (фиг. 10).

По периметру привариваемого изделия 32 выступ 58 размещен в районе над самой нижней точкой 59 или диаметрально противоположной точке

60 сопряжения привариваемого изделия

32 с оболочковой конструкцией 36, при этом длина его выполнена такой

S чтобы обеспечить подъем копирного ролика 38 перед началом.сварного шва и опускание его на сварной шов в непосредственной близости от его начала.

Рабочая поверхность выступа 58

S взаимодействующая с опорным кронштейном 57 по его длине, выполнена в соответствии с конфигурацией линии з ный механизм, выполненный в виде укрепленного на оси 37 ролика 38.

Одна из штанг 28, например у суппорта 19, выполнена составной по ее длине и снабжена механизмом изменения ее длины.

Механизм изменения длины штанги выполнен в виде укрепленного на конце одной из штанг 28 стакана 39, в котором подвижно в продольном его 1 направлении размещен ползун 40, подпружиненный относительно стакана

39 пружиной 41> взаимодействующей с навернутой на стакан 39 крышкой

42. Ползун 40 снабжен регулируемым ограничителем его перемещения, выполненным в виде навернутых гаек 43, взаимодействующих с крышкой 42 и направляющими, выполненными в виде прорези 44 в стакане 39 с размещенным в ней штырем 45, укрепленным на ползуне 40. Ползун 40 имеет паз 46, взаимодействующий с подвижно укрепленной в отверстии 47 на стенке стакана 39, стопорной планкой 48, взаимодействующей с одним из концов 49 укрепленного на оси 50 стакана 39 и подпружиненного относительно его пружиной 51 двуплечего рычага 52, другой конец 53 которого взаимодействует с кронштейном 54, который выполнен регулируемой высоты, а рабочая часть выполнена в виде наклонной площадки 55.

На штанге 28, несущей горелку 30, с помощью винта 56, укреплен опор35 ный кронштейн 57, взаимодействующий с выступом 58.

Оболочковую конструкцию 36 (фиг. 1 и 2), например, цистерну с укрепленным на ней и подготовленным .под сварку изделием 32, например обечайкой, размещенную на тележке

64, устанавливают под устройством для автоматической сварки и путем перемещения тележки и перемещения оболочковой конструкции Зб на тележке 64 с помощью размещенных на ней механизмов перемещения 65 и бб, а также путем поворота колонны 2 механизма 3 ее поворота центрируют ось 29 вала 11 с осью 67 изделия

32 (фиг. 2 и 3), при этом оболочковую конструкцию устанавливают таким образом, что диаметрально противоположные точки 59, 60 и 68, 69 сопряжения оболочковой конструкции 36 с изделием 32 находятся соответственно на одной линии I-I u II-II перпендикулярной оси 29 вала 11.

При такой установке оболочковой конструкции 36 все диаметрально противоположные точки сопряжения оболочковой конструкции Зб с из1155404 делием 32 расположены на соответст. вующей им прямой. перпендикулярной оси 29 вала 11.

После настройки устройства автоматическую сварку осуществляют следующим образом.

Корпус 9 устанавливают в положение, при котором копирный ролик

38 размещают в наиболее низко расположенной точке 59 сопряжения изделия 32 с конструкцией 36, прн этом сварочная головка 30 с дуговым промежутком а между электродом и сопряжением, обеспечивающим сварку, размещается в другой диаметральной и наиболее низко расположенной точке 50 сопряжения, при этом пружины 15 и 25, находясь в сжатом состбянии, прижимают копирный ролик 38 к точке 59, а пружина 25 суппорта

19 поджимает сварочную головку 30, обеспечивая ее удержание посредством копирных роликов 35 на постоянном расстоянии от поверхности привариваемого изделия 32. На сварочную головку 30 подают питание и осуществляют наплавку сварного шва, При повороте корпуса 9 механизмом 8 по стрелке я копирный ролик

38 перемещается по линии сопряжения свариваемых деталей, копируя ее, при этом сварочная головка 30 с электродом синхронно перемещается над диаметрально противоположными точками с дуговым промежутком между электродам и сопряжением, необходимым для горения дуги.

При повороте корпуса 9 по стрелке А в положение III-III (фиг. 6), при котором кронштейны 13 и 14 не доходят до линии I-I на угол М<, опорный кронштейн.57 набегает на выступ 58, копирный ролик 38 размещается на линии сопряжения изделия

32 с конструкцией 36 перед началом сварного шва, наплавленного от точки 60, а конец 53 рычага 52 размещает ся перед наклонной площадкой 55, не взаимодействуя с ней, при этом дуговой промежуток "й. обеспечивается как эа счет копирного ролика 38, взаимодействующего с линией сопряжения, так и за счет опорного кронштейна 57, взаимодействующего выступом 58.

При повороте корпуса 9 но стрелке.A из положения III-III в положение IV-IV (фиг. 27), при котором кронштейны 13 и 14 не доходят до линии E-E на угол Кz . меньший, чем угол Ю, опорный кронштейн 57 перемещается по выступу 58, копирный

5 ролик 38 перемещается по линии сопряжения перед началом сварного шва, наплавленного от точки 60, а конец

53 рычага 52> перемещаясь по наклонной площадке 55, поворачивает другой конец 49 рычага 52, который взаимодействует со стопорной планкой 48, выводя ее из паза .46 ползуна 40. При этом дуговой промежуток д" обеспечивается как за счет копирного ролика 38, так и за счет опорного кронштейна 57, взаимодействующего с выступом 58.

При дальнейшем повороте корпуса

9 по стрелке A и взаимодействии

36 конца 53 рычага 52 с опорной площадкой 55 столорная планка 48 выходит-:. иэ каза 46 ползуна 40, вследствие чего ползун с копирным роликом 38, находящийся под воздействием пру.жины 41, поднимаются на величину равную номинальному катету сварного шва, до упора ограничительных гаек 43 в крышку 42. При этом опорный кронштейн 57 взаимодействуЖ ет с выступом 58 и удерживает от перемещения вниз под действием пружинь 15 корпус 9 с укрепленными к нему кронштейнами 13 и 14 и суппортами 18 и 19, обеспечивая дуговой я9 промежуток °

При повороте корпуса 9 по стрелке A из положения IV-IV в положение

U-V (фиг. 8), при котором кронштейны 13 и 14 повернуты от линии I-I

40 на угол К, опорный кронштейн 57 перемещается по выступу 58, обеспечивая дуговой промежуток "а", а копирный ролик 38 до начала сварного шва (точка 60 сопряжения) переме4Э щается над сопряжением иа расстояние 3 равное катету сварного шва от него, а затем из положения, определяемого линией I"I, до положения, определяемого линией V-V ц) перемещается по поверхности сварного шва.

При последующем повороте корпуса 9 по стрелке А опорный кронштейн

57 сходит с выступа 58, прекращая с ним взаимодействия, а копирный ролик 38 до конца сварки перемещается по поверхности сварного шва в соответствии с его траекторией, 7 115540 обеспечивая промежуток "а"между электродом и сопряжением привариваемого изделия 32 с конструкцией 36.

После сварки отдают стопора 22, суппорты 18 и 19 перемещают по консолям 13 и 14 до вывода роликов

38 и 35 иэ контакта с изделием 32, ползун 40 устанавливают в первоначальное нижнее положение путем 10 перемещения штыря 45 в прорези

44 до положения, при котором стопорная планка 48 под воздействием под4 8 пружиненного конца 49 рычага 52 входит в паз 46 полэуна 40.

Выполнение втулки корпуса подпружиненной в продольном направле" нии вала механизма перемещения корпуса обеспечивает сварку в пространственном положении, т.е. при расположении сварного шва не только. в горизонтальной плоскости, но также при размещении его в наклонной, вертикальной и потолочной плоскостях, что расширяет технологические возможности устройства.

1155404

1155404

1155404

З1

1155404

1155404

ФЫГ. 10

Заказ 3002/12 Тираж 108б

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Подлнсное

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

Составитель И. Дергалев

Редактор Н, Воловик Техред M.Ïàðîöàé Корректор А. Тяско