Устройство для сварки неповоротных стыков труб

Устройство для сварки неповоротных стыков труб

Реферат

 

Изобретение относится к сварке, а именно к конструкции устройства для сварки неповоротных стыков труб, и может применяться в сварочных автоматах, используемых в энергетической, химической и газовой промышленности. Цель изобретения - повышение качества соединения при сварке больших толщин путем обеспечения заданной траектории перемещения рабочего конца электрода относится поверхности разделки. Устройство содержит центрирующий трубы 2 неподвижный корпус, в котором с возможностью вращения и осевого перемещения установлен подвижный корпус 3. Подвижный корпус 3 несет сварочную горелку 6 с электродом 9, привод 8 поперечного перемещения электрода и привод 7 слежения за длиной дуги. Привод 8 состоит из двигателя с редуктором, винтовой пары и шатуна 24, шарнирно соединенного с одной из качалок 21. Качалки 21 с помощью шарниров 22 закреплены на подвижном корпусе 3, а на самих качалках с помощью шарниров 20 закреплены направляющие 19. В направляющих 19 установлена каретка 18, на которой закреплена горелка 6 с электродом 9. Привод 7 слежения за длиной дуги состоит из двигателя 10, винтовой пары 11 и 12, жестко связанного с гайкой 12 штока 13, шатуна 15, углового рычага 16 и другой тяги 17. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для автоматической сварки неповоротных стыков труб большой толщины, и может найти применение в энергетическом, химическом машиностроении и других отраслях промышленности, где широко применяется сварка труб. Целью изобретения является повышение качества соединений при сварке больших толщин путем обеспечения заданной траектории рабочего конца электрода относительно поверхности разделки. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для сварки неповоротных стыков труб в продольном сечении, размещенное внутри свариваемой трубы; на фиг. 2 - кинематическая схема узла настройки сварочной горелки, включающего привод слежения за длиной дуги и привод поперечного перемещения; на фиг. 3 - сварочная горелка в трех угловых положениях относительно поверхности разделки свариваемой трубы; на фиг. 4 - угловые положения электрода при его перемещении поперек стыка. Устройство для сварки неповоротных стыков труб содержит неподвижный корпус 1, центрирующий и закрепляющий устройство внутри свариваемой трубы 2, и подвижный корпус 3, установленный внутри корпуса 1 и связанный с приводом 4 вращения и приводом 5 перемещения вдоль оси трубы 2 подвижного корпуса 3 со сварочной горелкой 6. В подвижном корпусе 3 расположены привод 7 слежения за длиной дуги и привод 8 поперечного перемещения электрода 9. Привод 7 слежения за длиной дуги включает двигатель 10 с редуктором, на выходном резьбовом валу 11 которого имеется гайка 12, жестко связанная со штоком 13 и установленная в направляющих 14. Шток 13 через шатун 15 и закрепленный на подвижном корпусе 3 угловой рычаг 16 и тягу 17 соединен с кареткой 18, на которой закреплена сварочная горелка 6 с электродом 9. На подвижном корпусе 3 шарнирно закреплены две одинаковые качалки 19. На свободных концах качалок 19 шарнирно закреплены направляющие 20, в которых установлена каретка 18. Направляющие 20 жестко связаны между собой таким образом, что расстояние между шарнирами закрепления направляющих 20 на качалках 19 больше, чем расстояние между шарнирами закрепления качалок 19 на подвижном корпусе 3. Одна из качалок 19 через шатуны 21, шток 22, винтовую пару 23 и 24 связана с двигателем 25 привода слежения за длиной дуги. Устройство работает следующим образом. Устанавливают устройство в свариваемую трубу 2, центрируют и закрепляют неподвижный корпус 1. Приводом 5 выполняют предварительное наведение сварочной горелки 6 с электродом 9 на стык труб 2, для чего перемещают подвижный корпус 3 относительно неподвижного корпуса 1. С помощью привода 8 поперечного перемещения устанавливают сварочную горелку 6 с электродом 9 в необходимое угловое положение по отношению к участку поверхности, с которого начинают многопроходную сварку, для этого включают двигатель 25, вращение выходного вала 24 которого преобразуется в поступательное перемещение гайки 23 и связанного с ней штока 22. Посредством шатуна 21 качалки 19 поворачивают на некоторый угол относительно неподвижного корпуса 3. Направляющие 20 с кареткой 18 также поворачиваются, при этом электрод 9 устанавливается под необходимым углом к участку поверхности (см. фиг. 4). Далее с помощью привода 4 осуществляется движение электрода по кольцевому стыку. Слежение за длиной дуги осуществляется автоматически, так как привод 7 включен в систему автоматики с обратной связью по силе тока. При автоматическом включении двигателя 10 вращение выходного вала 11 преобразуется винтовой парой 11 и 12 в поступательное движение гайки 12 в направляющих 14, которое через шток 13, шатун 15, угловой рычаг 16 тягу 17 передается каретке 18, перемещая ее по направляющим 20, изменяя расстояние между концом электрода 9 и поверхностью разделки, т. е. корректируя длину дуги. При многопроходной сварке электрод по мере движения поперек шва устанавливается под необходимым углом к поверхности разделки в точке образования дуги. Центр поворота электрода 9 находится в зоне вблизи его конца, практически на конце электрода. При изменении углового положения электрода 9 его конец остается в прежней точке. А значит, при многопроходной сварке конец электрода 9 последовательно без скачков движется поперек стыка. При повороте электрода не изменяется длина дуги, поэтому после поворота не требуется настройка длины дуги приводом 7. В свою очередь, настроечное движение электрода 9 на длину дуги не изменяет его углового положения, так как при настройке электрод 9 перемещается вдоль своей оси и не получает нежелательного поперечного смещения. Таким образом, в устройстве обеспечены необходимые положения электрода и траектория его конца при движении поперек стыка при многопроходной сварке, что позволяет повысить качество сварного соединения. Кроме того, характер движения электрода делает возможным наблюдение зоны образования сварочной ванны с помощью оптической системы.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ, содержащее неподвижный и подвижный корпуса, направляющие, установленные с возможностью поперечных перемещений и кинематически связанные с приводом указанных перемещений, сварочную горелку, установленную в направляющих с возможностью осевого перемещения и кинематически связанную с приводом слежения за длиной дуги, отличающееся тем, что, с целью повышения качества соединения при сварке больших толщин путем обеспечения заданной траектории перемещения рабочего конца электрода относительно поверхности разделки, оно снабжено двумя качалками одинаковой длины, шатуном, тягой и рычагом, концы качалок шарнирно закреплены на подвижном корпусе, направляющие со сварочной горелкой также шарнирно закреплены на свободных концах качалок на расстоянии между шарнирами крепления, меньшем, чем расстояние между шарнирами крепления качалок на корпусе, одна из качалок через шатун связана с приводом поперечных перемещений, при этом тяга шарнирно связана со сварочной горелкой, а рычаг одним концом шарнирно закреплен на подвижном корпусе, а другим также шарнирно связан со свободным концом тяги. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рычаг выполнен угловым и кинематически связан с приводом слежения за длиной дуги.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4