Устройство для индукционной сварки встык полых изделий круглого профиля

Устройство для индукционной сварки встык полых изделий круглого профиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается сварки. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путем равномерного нагрева соединяемых изделий. Трубы 53, 54 укрепляют в центрирующих зажимах 30, 31. Перемещают корпус 34 в положение, при котором ось сварочного трансформатора 41 совпадает с осью центрирующих зажимов 30, 31. Затем индуктор 1 приводят в рабочее положение. Поворачивают токоподводы 4, 5 вокруг осей шарниров 21. 22, одновременно поворачивая вокруг оси втулки, чем вызывают поворот токоподводов 2,4 вокруг этой же оси Части 10 11 индуктора 1 сдвигаются и охватывают изогнутыми частями трубы 53, 54 Подают на трансформатор 41 напряжение . Одновременно с помощью двигателя 52 осуществляют колебательные движения обмотки 45 трансформатора 41, поворачивая ее вокруг ее оси, а следовательно, и вокруг оси индуктора 1 поочередно в одну и другую сторону на 180 , тем самым поворачивая и индуктор 1, что обеспечивает равномерный нагрев т о о ц о в . После расплавления торцов осуществляют осадку приводом осадки. Прекращают колебательные движения обмотки 45. Бла(одзря колебательно-вращательным движением индуктора в процессе сварки обеспечивается равномерный нагрев свариваемых кромок. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. ё

c ëþç сОВ! тских

СОЦИАПИС!И IЕгКИХ

Р Е C (! Ó Ü Ë È V, ГОсудАРстВенный кОмитFT

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ!ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

h (21) 4701828/27 (22) 05.06.89 (46) 15.11.91. Бюл. N. 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного обо рудо ва н и я (72) В.А.Пейсахович, ll.À.Ëàðàäíÿ, B.Ô.Ùåпетов и Ю.А.Эпштейн (53) 621.791.77 (088.8) (56) Богданов В.Н. Глуханов Н.П. Сварка металлов при высокочастотном нагреве М. — Л.: Машгиз 1962, с. 67-68. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДУКЦИОННОЙ

СВАРКИ ВСТЬ!К ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ КРУГЛОГО ПРОФИЛЯ (57) Изобретение касается сварки. Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем равномерного нагрева соединяемых иэделий, Трубы 53, 54 укрепляют в центрирующих зажимах 30, 31. Перемещают корпус 34 в положение, при котором ось сварочного трансформатора 41

Изобретение относится к сварке, а именно к оборудованию для индукционной сварки изделий круглого профиля, Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем равномерного нагрева соединяемых изделий.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; ча фиг.2 — вид А на фиг,1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг,2; на фиг.4 — разрез  — В на фиг.1.

Устройство для индукционной сварки содержит индуктор 1, который через жесткие токоподводы 2 — 7 соединен с жесткими шинами 8 и 9. Токопадводы 2-7 и шины 8 и

„„5U ÄÄ 1691008 А1 (!) В 23 К 13/00, // В 23 К 101; 04 совпадает с осью центрирующих зажимов

30, 31. Затем индуктор 1 приводят в рабочее положение. Поворачивают токоподводы 4, 5 вокруг осей шарниров 21. 22, одновременно поворачивая вокруг аси втулки, чем вызывают поворот такоподводов 2, 4 вокруг этой же оси. Части 10. 11 индуктора 1 сдвигаются и охватывают изогнутыми частями трубы 53, 54. Подают на трансформатор 41 напряжение. Одновременно с помощью двигателя

52 осуществляют колебательные движения обмотки 45 трансформатора 41, поворачивая ее вокруг ее оси, а следовательно, и вокруг оси индуктора 1 поочередно в одну и другую сторону íà 180, тем самым повора9 чивая и индуктор 1, что обеспечивает равномерный нагрев тооцов. После расплавления торцов осуществляют осадку приводом осадки. Прекращают колебательные движения обмотки 45.

Благодаря колебательно-вращательным движением индуктора в процессе сварки обеспечивается равномерный нагрев свариваемых кромок, 1 з.п, ф-лы, 4 ил.

9 выполнены в виде пластин, причем как токаподвады 6 и 7, так и шины 8 и 9 разделены слоями изолирующего материала. Индуктор 1 имеет две выгнутые части 10 и 11, обращенные одна к другой вогнутыми сторонами. Каждая часть 10 и 11 индуктора 1 выполнена в виде рамки, продольные части

10а и 11а которой выгнуты так, что внутренние поверхности сдвинутых продольных частей 10а, 11а совпадают с поверхностью цилиндра, ось которого является осью 12 индуктора 1. Поперечные части рамок 10 и 11, соединяющие одни концы их продольных частей 10а, 11а, параллельны друг другу.

1691008

Г дни концы токоподводов 4 и 5 соединены с дру ими концами продольных частей 10а в рамки 10, а концы токоподводов 2 и 3 соединены с соответствующими концами г родольных частей 11а рамки 11. Токопод- 5 воды 2-5 от места присоединения к соответствующим частям рамок 10 и 11 проходят перпендикулярно оси 12. Боковые поверхности токоподводов 2 и 4 вблизи своих вторых концов примыкают одна к другой, а 10 боковая поверхность токоподвода 4, в свою

Очередь, примыкает к боковой поверхности первого конца токоподвода 6. Аналогичным

Образом токопроводы 3 и 5, у вторых концов примыкают один к другому и к первому кон- 15 цу токоподвода 7. Токоподводы 6 и 7 также проходят перпендикулярно оси 12 индуктора 1. Токоподводы 2-5 надеты нэ втулку 13

: возможностью поворота вокруг ее оси.

Зтулка 13 проходит через соосные отвер- 20

:тия, выполненные вблизи концов токоподводов 2 — 5. Втулка 13 проходит также через отверстия, выполненные в токоподводах 6 и

7 и в разделяющем их слое изолирующего материала. Продольная ось втулки 13 парал- 25 лельна оси 12 индуктора 1, Через продольное отверстие втулки 13 проходит шток 14 пневмопривода 15, на одном конце котороговыполнена резьба,,а на другом конце имеется поршень 16. Поршень 16 размещен 30 в полости корпуса 7, боковая поверхность которого прибегает к боковой поверхности токоподвода 3, С противоположной стороны полость корпуса 17 закрыта крышкой 18.

Полость корпуса 17 через канал в штоке 14 35 соединена с источником сжатого воздуха (не показан), На резьбовом конце штока 14 установлены гайка 19 с контргайкой 19а.

Между гайкой 19 и обращенной к ней поверхностью токоподвода 2 установлена упругая 40 прокладка 20 из изолирующего материала, Концы токоподводов 3 и 5, надетые на втулку 13, снабжены выступающими частями, концы которых через шарниры 21 и 22 соединены соответственно с поводками 23 45 и 24. Поводки 23 и 24 соединены между собой и со штоком пневмопривода 25 с помощью шарнира 26. Оси шарниров 23, 24 и

26 параллельны оси 12 индуктора 1, а шток пневмопривода 25 проходит перпендику- 50 лярно оси 12 индуктора 1. Пневмопривод 25 с помощью штуцера 27 соединен с источником сжатого воздуха (не показан), Второй конец гокоподвода 6 соединен, например. с помо цью сварки с первым кон- 55 цом шины 8, боковые поверхности которой перпендикулярны боковым поверхностям токоподвода 6. Второй конец токоподводэ 7 аналоги Iííм образом соединен с первыM концом шины 9, боковые поверхности которой перпендикулярны боковым поверхностям токоподвода 7. Таким Образом, рамка

10 через токоподводы 2 и 6 соединена с шиной 8, а через токоподводы 5 и 6 с шиной

9. Рамка 11 через токоподводы 2 и 6 соединена с шиной 8, а через токоподводы 3 и 6 с шиной 9.

Устройство содержит также станину 28. установленную на основании 29. На станине 28 соосно установлены неподвижный 30 и подвижный 31; центрирующие зажимы.

На станине 28 по обе стороны OT зажимов

30 и 31 установлены рычаги 32 и 33 привода осадки соответственно.

Устройство содержит также корпус 34, который через ролики 35 и 36 опирается на направляющие 37, установленные на ссновании 29. Рабочие поверхности направляющих 37 проходят перпендикулярно оси 12 индуктора 1. Корпус 34 и станина 28 установлены таким образом, что в одном из положений корпуса 34 индуктор 1 занимает положение, при котором он находится между зажимами 30 и 31, а его ось 12 совпадает

С ИХ ОСЯМИ, На основании 29 установлен также пневмопривод 38 для перемещения корпуса

34 вдоль направляющих 37, Пневмопривод

38 связан с корпусом 34 через скобу 39. На корпусе 34 в кожухе 40, выполненном из изолирующего материала, установлен сварочный трансформатор 41. Трансформатор

41 содержит первичную обмотку 42, выпonненную в виде спирали, ось которой совпадает с осью 12 индуктора 1. Отводь1 43 и 44 первичной обмотки соединены с источником питания (не показан). Внутри первичной обмотки коаксиально ей установлена вторичная обмотка 45, выполненная в виде разрезного цилиндра 46, стенки 47 которого, проходящие вдоль разреза, загнуты внутрь цилиндра 46, проходят параллельно диаметру цилиндра 46 и разделены слоем изолирующего материала 48. Ось цилиндра 46, т,е. ось вторичной обмотки 45, совпадает с осью 12 индуктора 1. Вторична" обмотка 45 с помощью подшипников 49 и 50 закреплена с возможностью поворота вокруг оси цилиндра 46, а значит. и вокруг оси 12 индуктора 1, в кожухе 40. С одной стороны вторичная обмотка 45 кинемати ески связана через редуктор 51 с элекTðодвигателpì

52, а с другои стороны вторичная обмотка 45 своими стенками 47 соединена, например, с помощью сварки с вторыми концами UJvIH

8 и 9. Эти концы шин 8 и 9 соединены с их другими концами участками Llll í 8 и 9, проходящими под углом к Оси 12 индуктора

Перед сваркой шины 8 и 9 и индуктор находятся в горизонталь

1691008

55 стороны, противоположной стороне, с которой находится оператор. Части 10 и 11 индуктора 1 разведены, а корпус 34 с помощью пневмопривода 38 отведен по горизонтальным направляющим 37 в ту сторону, где расположены шины 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащие сварке трубы 53 и 54 закрепляют в центрирующих зажимах 30 и 31.

После этого корпус 34 перемещают в положение, при котором ось сварочного трансформатора 41 совпадает с осью центрирующих зажимов 30 и 31. Затем индуктор 1 приводят в рабочее положение, Для этого снижают давление воздуха в полости корпуса 17, благодаря чему уменьшается усилие прижима токоподводов 2 и 4 к токоподводу 6 и токоподводов 5 и 3 к токоподводу 7 чем обеспечивается возможность сдвигания частей 10 и 11 индуктора 1. Затем с помощью пневмопривода 25 приводят в движение шарнир 26, что вызывает перемещение вместе с ним поводков 23 и 24. В результате этого токоподводы 4 и 5 поворачиваются вокруг осей шарниров 21 и 22, одновременно поворачиваясь вокруг оси втулки 13 и вызывая этим поворот токоподводов 2 и 4 вокруг этой же оси. При этом части 10 и 11 индуктора 1 сдвигаются и охватывают своими изогнутыми частями

10а, 11а трубы 53 и 54 в районе стыка между ними. После установки частей 10 и 11 индуктора 1 в рабочее положение в полость корпуса 17 подают через каналы в штоке 14 сжатый воздух, что вызывает перемещение поршня 16. При этом гайка 19 прижимает прокладку 20 к боковой поверхности токоподвода 2, вызывая этим смещение токоподводов 2 и 4 индуктора 1 в направлении оси втулки 13 и плотное их пластине к, токоподводу 6 шины 8. Одновременно стенка корпуса 17, перемещаясь в направлении оси втулки 13, прижимает токоподводы 3 и

5 к токоподводу 7 шины 9. Этим обеспечивается надежный электрический контакт между токоподводами 2 — 5 индуктора 1 и токоподводами 6 и 7 шин 8 и 9.

После этого на трансформатор 41 подают напряжение, обеспечивающее протекание по индуктороу 1 сварочного тока.

Одновременно с помощью двигателя 52 осуществляют колебательные движения обмотки 45 трансформатора 41, поворачивая ее вокруг ее оси, а значит, и вокруг оси 12 индуктооа 1 поочередно в одну и другую сторону на 180 Колебательно-вращательное движение обмотки 45 вызывает соответствующие колебания шин 8 и 9, токоподводов 2 — 7 и частей 10 и 11 индукто5

45 ра 1. Поскольку ось 12 индуктора 1 совпадает с осями центрирующих зажимов 30 и 31, индуктор 1 поворачивается вокруг труб 53 и

54. В кромках труб 53 и 54 индуцируется сварочный ток, который благодаря описанной форме индуктора 1 и эффекту близости вытесняется на торцовые поверхности труб

53 и 54, После расплавления торцов осуществляют осадку труб 53 и 54 в осевом направлении с помощью рычагов 32 и 33 привода осадки. После этого прекращают колебательные движения обмотки 45, шин 8 и 9 и индуктора 1, причем колебательные движения прекращают тогда, когда шины 8 и 9 занимают горизонтальное положение и отклонены в сторону возможного перемещения корпуса 34.

После окончания сварки и отключения питания индуктора 1 раздвигают части 10 и

11 индуктора 1, Для этого снова снижают давление в полости корпуса 17 для обеспечения возможности поворота токоподводов

2-5 вокруг оси втулки 13, Затем с помощью пневмопривода 25 приводят в движение шарнир 26 и связанные с н1 м поводками 23 и 24 шарниры 21 и 22, вызывая этим поворот токоподводов 2-5 вокруг осей шарниров 21 и 22 и вокруг оси втулки 13, В результате части 10 и 11 индуктора 1 раздвигаются так, что расстояние между параллельными поперечными частями рамок 10 и 11 становится больше диаметров свариваемых труб 53 и

54. После этого повышают давление в полости корпуса 17 для закрепления частей 10 и

11 индуктора 1 в разведенном положении.

Затем корпус 34 с помощью пневмопривода

38 перемещают вдоль направляющих 37 перпендикулярно оси 12 индуктора 1 в направлении, совпадающем с направлением наклона шин 8 и 9, Колебательно-вращательное движение индуктора в процессе сварки обеспечивает равномерный нагрев свариваемых кромок по всему периметру сварного шва, Так как сварочный трансформатор соединен с частями индуктора через шарниры и перемещается вместе с трансформатором в горизонтальном направлейии, то обеспечивается воэможность легкои установки и извлечения сваренных изделий, а также свободный доступ к сварному соединению после сварки, что необходимо для осуществления дополнительных операций, таких, как контроль качества сварного соединения, без извлечения сваренных изделий из сварочнои машины.

Таким образом, предложенное устройство позволяет обеспечить получение высококачественного сварного соединения, в том числе при сварке таких металлов, как

1691008

>g> 5 7

28 д 37 3В 3g 37 36

Фиг 1 легированные стали, у которых температура плавления их окислов выше температуры плавления металла.

Формула изобретения

1. Устройство для индукционной сварки встык полых иэделий круглого профиля, содержащее основание, индуктор с двумя частями, установленными с воэможностью взаимного перемещения, и сварочный трансформатор с вторичной обмоткой, которая соединена с частями индуктора через жесткие шины и жесткие токоподводы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, части индуктора выполнены полукруглыми, вторичная обмотка сварочного трансформатора установлена соосно с индуктором с возможно5 стью поворота вокруг своей оси, жесткие шины выполнены S-образными и шарнирно соединены с соответствующими жесткими токоподводами, а оси шарнирного соединения параллельны оси индуктора.

10 2,Устройство по п,1, отл ича ю ще ес я тем, что сварочный трансформатор установлен с возможностью перемещения в плоскости, параллельной плоскости основания и перпендикулярной оси индуктора.

1691008

Юа 19

47

Риг. 2

Составитель Э.Ветрова

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 3888 Тираж 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