Установка для пайки стыковых соединений трубчатых изделий

Установка для пайки стыковых соединений трубчатых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пайке, в частности к установкам для пайки стыковых соединений трубчатых изделий, и может быть использовано при изготовлении в массовом количестве трубопроводов путем их стыковки между собой, присоединения к ним концевой соединительной арматуры и др. Цель изобретения - повышение производительности и качества пайки путем автоматизированного нанесения пастообразного припоя. Установка содержит приспособление для дозированной выдачи и нанесения пастообразного припоя, снабженное двумя питателями принудительной выдачи припоя и головкой с шайбами, расположенными по обе стороны корпуса головки, имеющими с лицевой стороны соосные кольцевые канавки, связанными с механизмом поворота, сведения и разведения этих шайб. Плоскости перемещения головки и упора совпадают, плоскости кольцевых каналов и канавок параллельны, симметрично расположены относительно упора и перпендикулярны оси механизмов центровки. Нагреватель торцов изделий выполнен в виде одновиткового кольцевого плоского торцового индуктора, расположенного в плоскости головки, а оси каналов питателей и механизмов центровки пересекают линию перемещения геометрического центра канавок шайб головки и индуктора. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я(1 В 23 К 3/00 (ОсудАРстВенный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКН(СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф (7с

00. î 0 ф К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672884/27 (22) 04.04.89 (46) 07.08.91. Бюл. N 29 (72) В.К.Лебедев, А.С.Письменный, А.И.Буженецкий, Ю.В.Дунаев, И.А.Зверев и

В. И, Е втюхов (53) 621.791.3(088.8) (56) Кабанов Н.С,, Слепак З.Ш. Технология стыковой контактной сварки. — М.: Машгиэ, 1976, с.120 — 121. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПАЙКИ СТЫКОВЫХ

СОЕДИНЕНИЙ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к установкам для пайки стыковых соединений трубчатых изделий, и может быть использовано при изготовлении в массовом количестве трубопроводов путем их стыковки между собой, присоединения к ним концевой соединительной арматуры и др. Цель изобретения — повышение производительности и качества пайки путем автоматиэироИзобретение относится к области пайки, В частности к устоновке для пайки GTblKQвых соединений трубчатых изделий, и может быть использовано в судостроении, химическом машиностроении, котлостроении и в других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности и качества пайки за счет автоматизированной подачи пастообразного припоя, На фиг.1 изображена установка, общий вид; на фиг.2 — то же. вид сверху; на фиг.3— сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг, 3; на фиг. 5 — вид В на фиг. 3; на фиг. 6 — сечение Г-Г на фиг.3.

Установка для пайки стыковых соединений трубчатых изделий (фиг.1) имеет основа... )0„„1668064 А1 ванного нанесения, астообразного припоя.

Установка содержит приспособление для дозированной выдачи и нанесения пастообразного припоя, снабженное двумя питателями принудительной выдачи припоя и головкои с шайбами, расположенными по обе стороны корпуса головки, имеющими с лицевой стороны соосные кольцевые канавки, связанными с механизмом поворота, сведения и разведения этих шайб. Плоскос1и перемещения головки и упора совпадают, плоскости кольцевых каналов и канавок параллельны, симметрично расположены относительно упора и перпендикулярны оси механизмов центровки. Нагреватель торцов изделий выполнен в виде одновиткового кольцевого плоского торцового индуктора, расположенного в плоскости головки, а оси каналов питателеи и механизмов центровки пересекают линию перемещения (еометрического центра канавок шайб головки и индуктора. 1 э.п.ф-лы, 6 ил, ние 1, на котором смонтированы неподвижный 2 и подвижный 3 зажимы. Каждый зажим содержит механизм центровки трубчатых головок, выполненный в виде г"моцентрирующих патронов 4 и 5 с возможног- ю срабатывания от соответствующих гидропр:водов 6 и 7, установленных на зажимах, Подвижный зажим 3 жестко закреплен на плите 8 (фиг.2), расположенной на установленных на основании направляющих 9.

Плита с подвижным зажимом связана посредством рычага с тягой 10 с гидроприводом 11 механизма 12 осевого сжатия, предназначенного для осадки нагретых кромок трубчатых изделий в процессе пайки.

Установка снабжена механизмом 13 перемещения трубчатых изделий и образова1668064 ния зазора между ними, включающим рольганг 14 с подпружиненными устройствами

15, расположенными по обе стороны основания 1, и подвижный упор 16, смонтированный между зажимами 2 и 3 на кронштейне 17, жестко связанном с основанием.

Упор 16 закреплен на конце штока гидропривода 18 (фиг,1) и представляет собой планку 19, связанную с направляющими 20, помещенными во втулках кронштейна 17 с возможностью скольжения и предотвращения ее от разворота, с примыкающими к ней по обе стороны и подпружиненными двумя контактными пластинами 21. Между контактными пластинами с возможностью взаимодействия с ними в вырезе планки 19 заключены конечные выключатели 22 и 23.

Упор расположен в плоскости, перпендикулярной оси самоцентрирующих патронов 4 и 5 зажимов, Между зажимами 2 и 3 расположен нагреватель 24 (фиг.3) в виде кольце:.ого плоского индуктора 25, механически и „ie!.! рически связанного с понижающим трансформатором

26, который соединен с высокочастотным источником индукционного нагрева торцов трубчатых изделий (не показан ), Установка содержит приспособление

27 для дозированной выдачи и нанесения пастообразного припоя 27, которое включает в себя два зеркально расположенных питателя 28 и трехпоэиционный механизм 29 приема и передачи припоя с головкой 30 и механизмом 31 перемещения и фиксации этой головки.

Механизм перемещения и фиксации головки имеет двуплечий рычаг 32 с гидроприводом

33, шток и корпус которого соответственно связаны шарнирно с этим рычагом и фундаментом 34. Рычаг установлен с воэможностью качания в плоскости расположения упора 16 на оси цилиндрического шарнира

35, выполненного в фундаменте 34, который закреплен на нижней стороне основания 1.

Иа конце одной из ветвей плеча 36 V-образного плеча рычага 32 в плоскости качания жестко закреплена через свой цилиндрический корпус 37 головка 30. На конце другой ветви 29 этого рычага в плоскости головки закреплен индуктор 25, На верхней стороне основания 1 на опорах 39 по обе стороны в плоскости качания головки 30, установлены неподвижно два питателя Ю, каждый иэ которых снабжен механизмом 40 подачи припоя, и клапанный механизм 41 (фиг.4). Кольцевые каналы 42 с выточками 43 клапанных механизмов 41, образованные отверстиями в корпусах 44 питателей и фланцами 45 стаканов 46, расположены соосно и обращены навстречу противоположно направлЕнных поводков

70 с целью уменьшения габарита головки 30

60 смещены относительно друг друга. 8 мес5

50 другу другу. В каждом питателе к стенкам выточек 43, герметизируя кольцевой канал

42, плотно прилегает упругое резиновое кольцо 47, вставленное в гнездо подвижного клапана 48, посаженного на стакан 46 и связанного с гидроприводом 49 через его шток и палец 50, Механизм 40 подачи припоя каждого питателя выполнен в виде поршня 51, установленного на направляющем стержне

52 с резьбой и бур ом, между которыми поршнем размещена пружина 53. Направляющий стержень эавинчен в крышку 54, фиксируемую на питателе

С наружной стороны в гнездах 55 корпусов 44 питателей и фланцах 45 со стороны внутренних и наружных диаметров кольцевых каналов 42 по их границам вставлены упругие резиновые кольца 56, выступающие эа пределы поверхностей корпусов этих питателей.

По обе стороны к корпусу 37 головки 30 примыкают две подпружиненные шайбы 57 (фиг.5) с выполненными на них соосно и обращенными наружу кольцевыми канавками 58 овального профиля, внутренний и наружный диаметры которых соответствуют внутреннему и наружному диаметрам изделий 59.

Поверхность 60 канавок покрыта материалом, имеющим более низкую сцепляемость с пастообразным припоем, чем паяемые поверхности трубчатых изделий. (оловка 30 снабжена механизмом 61 поворота, сведения и разведения шайб, который включает подвижное сочленение 62, распорные тарельчатые пружины 63, заключенные между шайбами, и гидропривод 64, воздействующий на них, Корпус 65 гидропривода 64 связан шарнирно с проушиной 66 рычага 32, à его шток

67 через шарнир 68 и ушки 69 — с шайбами

57. Каждая шайба 57, примыкающая к корпусу 37, имеет жестко связанные с ними по три поводка 70, направленных навстречу друг другу и охватывающих цилиндрическую поверхность этого корпуса. Поводки

70 имеют выступы 71, которые попарно входят в расширяющиеся в одном направлении три фигурной формы паза 72, равномерно расположенные на цилиндрической поверхности корпуса 37.

При воздействии в осевом направлении на шайбы 57 размещенных внутри корпуса

37 пружин 63 выступы 71 прилегают к боковым поверхностям 73 пазов 72, образуя при этом подвижное сочленение 62, Выступы 71

1668064

25

35

45

55 те, где выступы поводков, прикреплены к шайбам и расположены в наиболее широкой части пазов, расстояние между наружными поверхностями шайб больше расстояния между плоскостями колец противоположно направленных питателей и больше ширины упора механизма перемещения и образования зазора, Головка 30 трехпоэиционного механизма 29 приема и передачи припоя и пигателя

28 расположена так, что наружные поверхности шайб 57 головки и плоскости каналов

42 питателей параллельны плоскости качания рычага 32 и расположены симметрично относительно упора 16 механизма 13 перемещения и образования зазора, а оси кольцевых канавок 58, кольцевых каналов 42 питателей и механизмов 4 и 5 центровки находятся на одинаковом расстоянии от оси поворота рычага.

Кольцевой плоский индуктор 25 смонтирован на рычаге 32 на одном плече 36 с головкой 30 и расположен также в плоскости симметрии упора 16, а оси индуктора и кольцевых каналов внутри головки находятся на равном расстоянии от оси поворота рычага 32. Для управления перемещением головки трехпозиционного механизма на каждой позиции головки установлены конечные выключатели 74 — 76.

На основании 1 установлен также гидропривод 77, шток которого с подпружиненным пальцем 78 пересекает плоскость качания рычага 32, выступая за его габариты. При этом рычаг имеет отверстие

79, ось которого находится на том же расстоянии от оси поворота рычага,что и ось пальца 78.

Установка работает следующим образом.

При нажатии кнопки "Пуск", расположенной на пульте управления, включается и риспособление 27 для доэирован ной выдачи и нанесения припоя, исходной позицией которого является первая позиция, в которой головка 30 трехпозиционного механизма 29 приема и передачи припоя находится между питателями 28, а кольцевые канавки

58 ее шайб 57 расположены напротив и со-. осны с кольцевыми каналами 42 этих питателей, Это соответствует выдвинутому штоку гидропривода 33.

В этой позиции шайбы 57 повернуты выдвинутым штоком гидропривода 64 механизма 61 поворота, сведения и разведения шайб в положение, в котором выступы 71 поводков 70 находятся в расширенном месте пазов 72 и не соприкасаются с их боковыми поверхностями 73, так как осевое перемещение шайб под воздействием распорных тарельчатых пружин 63 ограничено кольцами 56 питателей 28. При этом шайбы 57, имеющие возможность свободной самоустановки в своей плоскости, под действием этих пружин плотно поджаты к упругим резиновым кольцам 56 питателей

28, чем достигается надежное уплотнение.между этими кольцами и каждой шайбой.

При таком положении головки 30 срабатывают гидроприводы 49 каждого питателя, которые перемещением своих штоков с пальцами оттягивают клапаны 48 клапанных механизмов 41 и освобождают кольцевые каналы 42 от уплотняемых колец 47 для свободного перетекания припоя в пространство между кольцами 56 и шайбами 57 и затекание в кольцевые. канавки 58.

Надежному заполнению припоем этого пространства способствуют механизмы 40 подачи припоя, которые своими поршнями

51 под воздействием сжатых пружин 53, находящихся на предварительно завинченных стержнях 52 в крышках 54 питателей 28, оказывают постоянное требуемое давление на припой.

Перетекание припоя, таким образом, проходит быстро, ограничение длительности выполняет реле времени системы управления, подающее команду на гидроприводы для перемещения в начальное положение клапанов, запирая каналы, После этого реле времени дает команду на гидропривод 33, шток которого втягивается, осуществляя поворот рычага 32, При этом подпружиненные шайбы 57 головки 30 скользят вдоль плоскости резиновых колец

56, которые снимают излишки припоя с этих шайб, плотно заполняя им кольцевые канавки 58.

Поскольку в момент перемещения рычага 32 шток гидропривода 77 выдвинут, при его прохождении подпружиненныи палец

78 входит в отверстие 79 на рычаге и останавливает его с головкой 30 в промежуточной второй позиции межам питателями 28, и зажимами 2 и 3, а индук: р 25 выходит из промежутка между зажимами — место для упора 16.

Конечный выключатель 75, который срабатывает при нажатии пальца 78, подает команду для гидропривода 18 на подачу упора 16 с установкой его в плоскости качания рычага 32 симметрично. головке 30 и индуктору 25 на пути осевого перемещения паяемых трубчатых изделий 59.

Тем же конечным выключателем одновременно подается сигнал на включение механизмов 13 перемещения трубчатых иэделий, которые захватывают трубы, подан1668064 ные на рольганги 14 с соответствующих кассет (не показано) и перемещают их сквозь патроны 4 и 5 зажимов 2 и 3 до соприкосновенияя и нажатия передними торцами контактных пластин 21 конечных выключателей

22 и 23 упора 16. B момент срабагывания конечных выключателей 22 и 23 подается сигнал на тормоз и отключение соотве1ствующих механизмов 13 и включение гидроприводов 6 для захвата труб самоцентрирующими патронами 4 и 5 зажимов 2 и 3. После этого гидропривод 18 отводит упор 16 на позицию, освобождая торцы трубчатых изделий в строго заданном фиксируемол1 положении, образуя необходимый зазор в стыке этих изделий для последующего ввода в него головки 30 и индуктора 25.

Аналогично проходит цикл образования зазора между торцами других паяемых трубчатых изделий. В случае пайки стыковых соединений труб с концевой соединительной арматурой (фланцами, кольцами, ниппелями и штуцерами) или и .i двух коротких трубчатых изделиях закладка в патрон производится с бункера и иитателя (не показаны) или вручную.

Одновременно с подачей трубчатых изделий на рабочую позицию по команде конечных выключателей 22 и 23 в промежуточной позиции происходит подготовка головки 30 для ввода в образуемый зазор между торцами паяемых иэделий, При этом гидропривод

64 механизма 61 втягивает шток 67, воздействуя на шарнир 68 и ушки 69, поворачивает шайбы 57. В этом случае шайбы увлекают з;. собой поводки 70 с выс1упами 71, которые, упираясь в сходящиеся боковые поверхности 73 пазов 72 корпуса 37 головки 30, сводят эти шайбы, приближая их к корпусу и таким образом уменьшая габарит головки в осевом направлении.

После отвода упора 16 его контактные пластины 21 возвращаются в исходное положение, отчего срабатывают конечные выключатели 22 и 23, которые подают разрешающую команду на ввод головки 30 в зазор между торцами паяемых заготовок. При этом происходит последовательное включение идроприводов 77 и 33. Привод 77 своим штоком отводит палец 78 иэ отверстия 79 рычага 32 и освобождает рычаг из зацепления. Привод 33 перемещает рычаг с 1оловкой 30 на следующую, третью, позицию, в которой эта головка с шайбами с кольцевыми канавками, заполненными пастообразным припоем, устанавливается соосно с трубчатыми заготовками, зажатыми в патронах4и5.

В этой позиции срабатывает конечный выключатель 76 и подается команда на i идро5

15 ч0

55 привод 64, при выталкивании штока которого происходит поворот шайб 57 в обратную сторону, освобождая их от удержания с сочленением 62 выступов 71 с боковыми поверхностями 73 пазов 72, перемещая эти выступы в расширенную часть. При этом под воздействием пружин 63 происходит разведение этих шайб и касание их кольцевыми канавками 58 с припоем торцов трубчатых заготовок, продолжая поворот шайб штоком гидропривода 64 в одну сторону, а затем по команде реле времени — в другую сторону, пастообразный припой ввиду разной степени сцепляемости его с поверхностью кольцевых канавок и торцами трубчатых заготовок срезается с поверхности канавок, сцепляется с торцовой поверхностью заготовок и остается на них ири отводе шайб.

Затем подается команда реле времени на возврат рычага с головкой в начальную первую позицию для приема новой порции пастообраэного припоя, а позицию между торцами изделий занимает закрепленный на второй ветви V-образно о рычага индуктор 25, устанавливаясь с ними соосно с требуемым технологическим зазором, Процесс последующей загрузки припоем кольцевых канавок происходит одновременно с индукционным нагревом торцов кромок трубчатых заготовок, который происходит путем включения контактора и подвода тока высокой частоты на индуктор от источника питания, Длительность цикла определяется необходимой длительностью нагрева до требуемой температуры, что регулируется реле времени.

После нагрева кромок изделия сначала подается команда на гидропривод 33 для вывода индуктора с зазора между торцами изделий в промежуточную позицию, а затем на гидропривод 1 механизма 12 осевого сжатия подвижного зажима 3 для выполнения осадки на заданную величину нагретых кромок трубчатых изделий и образования соединения, Затем происходит освобождение изделия от зажимов патронами 4 и 5, и в случае пайки длинномерных иэделий механизм 13 протягивает их на рольганг и сбрасывает в контейнер.

Последующий цикл пайки производится ири повторном нажатии кнопки "Пуск" с учетом того, что уже произведено заполнение иастообразным припоем кольцевых канавок шайб головки.

Установка, благодаря простоте конструкции используемых элементов и их кинематических связей, обеспечивает надежность и существенное повышение ироизводител,16б8064

10 ности процесса пайки в сравнении с прототипом эа счет автоматизации нанесения пастообразного припоя на торцы трубчатых заготовок.

Проведенные экспериментальные работы подтверждают, что совокупность используемых средств, обеспечивающих надежног заполнение канавок точно дозированным количеством припоя и его перенесение на торцы трубчатых заготовок при повороте шайб относительно этих торцов, слегка утапливаемых в канавки, заполненных припоем, и переход этого количества припоя на торцы при сведении шайб блаодаря разной сцепляемос1и припоя с поверхностями канавок и торцов, обеспечивает повышение качества паяемых соединений при точно дозированном нанесении пастообраэного припоя.

Выполненные предварительные техникоэкономические исследования показывают, что использование предложенного технического решения позволит повысить производительность только за счет исключения ручных операций при нанесении припоя с переходом на механизированный способ его нанесения по сравнению с прототипом в зависимости от типоразмеров паяемых трубчатых иэделий в

2 — 4 раза.

Формула изобретения

1. Установка для пайки стыковых соединений трубчатых изделий, содержащая основание„ установленные на нем подвижный и не5 подвижный зажимы деталей, механизмы перемещения паяемых деталей, упор для фиксации зазора между деталями, нагреватель, расположенный между зажимами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше10 ния производительности и качества пайки за счет автоматизированной подачи пастообразного припоя, она снабжена установленным на основании приспособлением для доэированного нанесения пастообразного

15 припоя, выполненного в виде двух питателей и дозирующей головки с механизмом ее перемещения, установленной между питателями с возможностью поворота и взаимодействия с ними, доэирующая

20 головка выполнена в виде цилиндрического корпуса, подпружиненных шайб с канавками для доэ припоя, размещенных на наружной поверхности корпуса с воэможностью поворота и горизонтального перемещения

25 относительно стенки корпуса, 2. Установка по п.1. отл и ч а ю ща я с я тем, что нагреватель выполнен в виде индуктора и смонтирован на механизме перемещения головки.

1668064

Фиг с

1668064

7З

71

ЗО б1 б2

57 бО

1668064

Составитель Л. Абросимова

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 2609 Тираж i 04 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101