Автомат для сварки неповоротных стыков труб

Автомат для сварки неповоротных стыков труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

СОцкввкстйчФккий

Респубпик (и)(),")() j, ",,() (6l) Допо.)нительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 070277 (2!) 2459258/25 27 (5i) М. Кл.

В 23 К 31/06 с присоединением заявки Я

Государственный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано1504.79. Бюллетень М 14 (53) УДК621.791. .037 (088.8) Дата опубликования описания 150479

P2) Авторы

ИЗОбрЕТЕНИя Е.М. Котов, С.A. Сырнев и Б.Л. Забарский (71) Змвитель (54) АВТОМЛТ ДЛЯ СВАРКИ НЕПОВОРОТЦЫХ

СТЫКОВ ТРУБ

Изобретение относится к области сварки, а именно, к устройствам для сварки неповоротных стыков труб с термоопрессовкой и может быть использовано в энергомашиностроении, химической, судостроительной и других отраслях промышленности.

Известен автомат для сварки неповоротных стыков труб, содержащий механизмы для зажима и осадки труб, выполненные в виде силовых приводов (1). Такое выполнение механизмов для зажима и осадки ведет к увеличению габаритов конструкции.

Известен также автомат для сварки 15 неповоротных стыков труб, содержащий подвижный и неподвижный механизмы для зажима труб, корпуса которых связаны между собой, и механизм для осадки труб (2).

Использование в таком устройстве гидроцилиндров в качестве силовых приводов зажимных элементов ведет к увеличению габаритов машины, так как для питания гидроцилиндров необходима сложная система гидравлики, обязательно состоящая нз насоса, регулирующей аппаратуры, системы контроля давления, емкости для хранения рабочей жидкости. Кроме того, не исклю- ЗО чена возможность попадания рабочей жидкости, в качестве которой обычно используется масло, в зону сварки, что абсолютно недопустимо, так как резко ухудшает качество сварного шва.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что механизмы для. зажима труб снабжены полукольцеыыми вкладышами и. термоэлементами для нагрева и охлаждения этих вкладышей, а механизм для осадки выполнен в виде размещенных стержней, каждый из которых жестко связан одним концом с корпусом, неподвижного зажима а другим концом — с корпусом подвижного зажима, причем вкладыши и стержни выполнены из материала, температурный коэффициент линейного расширения которого больше, чем у материала корпусов зажимов.

Применение в механизмах зажима и осадки труб стержней и вкладышей, выполненных из материала, температурный коэффициент линейного расширения которого больше, чем у материала деталей автомата с которыми они жестко связаны, использование

656780 злектронагрева стержней и вкладышей термоэлементами позволяет отказаться от применения сложных в изготовлении и в управлении гидравлических, пневматических, механических и других устройств зажима и осадки труб при сварке неповоротных стыков труб с термоопрессовкой, уменьшить габариты и упростить конструкцию автомата, повысить производительность и качество сварки труб в монтажных условиях, Уменьшение габаритов автомата дости- 10 гается также тем, что термоэлементы нагрева и охлаждения выполнены в виде токопроводящих трубок, так как они выполняют роль и нагревательного элемента при пропускании по нему 15 электрического тока,и трубки охлаждения;после отключения тока подается хладагент, например, углекислота.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где показаны: на фиг. 1 — общий вид автомата для сварки неповоротных стыков труб с термоопрессовкой; на фиг. 2 — механизм зажима трубы 2, разрез А-А фиг. 1.1 на фиг. 3 — механизм осадки труб. Разрез Б-Б фиг. 2.

Автомат для сварки неповоротных стыков а труб 1, ? с термоопрессовкой состоит из корпуса З,сварочной камеры 4 с неплавящимся электродом .5, привода вращения 6 камеры 4, механизмов зажима труб 1, 2 и механизма осадки трубы 2. Механизм зажима трубы 1 состоит из корпуса 7, неподвижно закрепленного к корпусу 3 автомата, подвижной трубки 8, установлен-88 ной в корпусе 7 с возможностью перемещения по направляющим в с помощью винта 9, и вкладышей 10, ozватывающих трубу 1 по наружной поверхности и размещенных в пазах ll корпу- 40 са 7 и губки 8. < Механизм зажима трубы 2 состоит из корпуса 12, установленного с воэможностью перемещения относительно корпуса 3 автомата вдоль оси труб 1, 2, подвижной губки 13, имеющей возможность перемещения в корпусе 12 по направляющим с c помощью винта 14, и полукольцевых вкладышей 15„ охватывающих трубу 2 по на" ружной поверхности и размещенных в

50 пазах 16 корпуса 12 и губки 13. Механизм осацки трубы 2 выполнен в виде двух стержней 17 жестко соединенных одним концом с корпусом 3 автомата, а другим — с корпусом 12 подвижного ьФханизмд зажима трубы 2. Вкладыши

10, 15 и стержни 17 выполнены из материала, например, алюминия, температурный коэффициент линейного расширения которого больше, чем у материала, например, титана, из которо- 60 го изготовлены корпусы 3, 7, 12 и губки 8, 13, для нагрева и охлаждения вкладышей 10, 15 служат термоэлементы 18, 19, выполненные в виде токопроводящих трубок, размещенных в проточках 20, 21 корпусов 7, 12 и губок 8, 13 подвижного и неподвижного механизмов зажима труб 1, 2.

Для нагрева и охлаждения стержней

17 служат термоэлементы 22, выполненные в виде токопроводящих трубок, уложенных в корпусе 3 автомата спирально вокруг стержней 17.

Автомат для сварки неловоротных стыков труб с термоопрессовкой работает слецующим образом. Для закрепления автомата на подготовленных для сварки трубах 1, 2, вращением рукояток 9, 14, губки 8 и 13 перемещаются в направляющих в и с " в корпусах 7 и 12 до плотного облегания вкладышами 10, 15 концов труб 1, 2.

Этим достигается центровка труб l 2 и закрепление автомата на трубах 1 и 2. После этого включается привод

6 вращения сварочной камеры 4 с неплавящимся электродом 5, который подключен к источнику сварочного тока (на чертежах не показан}.Происходит разогрев стыка а труб 1, 2. Одновременно с разогревом стыка а труб

1, 2 электрический ток, проходя по термоэлементам 18, 19,, нагревает вкладьыи 10, 15, которые будучи изготовлены из алюминия обладают более высоким температурным коэффициентом линейного расширения, чем титан, из. которого изготовлены корпусы 7, 12 и губки 8, 13, расширяются, обеспечивая дополнительное обжатие концов труб 1, 2 достаточное для исключения проскальзывания труб 1, 2 в механизмах зажима при последующей опрессовке.

Кроме того, тепло, выделяющееся в зоне сварки, распространяется вдоль труб

1, 2 от стыка а, дополнительно нагревает вкладыши 10, 15, что способствует,достижению достаточного усилия зажима концов труб 1, 2.

После разогрева стыка а до необходимой температуры, электрический ток переключается на питание термоэлементов 22 механизмов осадки труб 1, 2, при этом стержни 17 нагреваются и будучи изготовлены из алюминия, обладающего более высоким температурным коэффициентом линейного расширения, чем титан, из которого изготовлены корпусы 7 и 12„ Удлиняются, перемещая корпус 12 подвижного зажима относительно корпуса 3 автомата. После этого электрический ток отключается и питание термоэлементов 22 нагрева стержней 17 пре" кращается. На этом заканчивается процесс термоопрессовки,при котором разогретые концы труб сближаются и получается прочное сварное соединение с образованием валйка усиления шва по всему периметру стыка а i .

Для приведения автомата в п:ходное положение по трубам термоэлементов 1<1

19, нагревавших вкладыши 10„ 15, пропускается хладагент, например, углекислота, которая охлаждает вкладыши 10, 15, обеспечивая Раскреп6567

Предложенная конструкция автомата для сварки неповоротных стыков труб с термоопрессовкой позволяет уменьшить габариты,/повысить надежность и упростить конструкцию автомата за счет применения в механизмах зажима и осадки труб вкладышей и стержней простых по конструкции и в изготовлении, обеспечивающих надежный зажим и осадку труб при сварке. Отсутствие гидравлических или пневматических силовых элементов зажима и осадки труб исключает возможность попадания масла, влаги и пыли, в зону сварки, что значительно улучшает качество сварного шва. Существенно уменьшает габариты автомата применение термоэлементов в виде токопроводящих трубок, которые выполняют две функции — нагревателя и охладителя.

Экономический эффект от использования изобретения на одном предприя10 ление сварных труб, 1,2, после чего хладагент подается в трубки термоэлементов 22, которые охлаждают стержни 17. Укорачиваясь при охлаждении, стержни 17 возвращают корпус 12 подвижного зажима в исходное положение, 5

6 тии отрасли ориентировочно составит

4 тыс.руб. в год ° формула изобретения

Автомат для сваркии неповоротных стыков труб, содержащий подвижный и неподвижный механизмы для зажима труб, корпуса которых связаны между собой, и механизм для осадки труб, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, механизмы для зажима труб снабжены полукольцевыми вкладышами и термоэлементами для нагрева и охлаждения этих вкладышей, а механизм для осадки труб выполнен в виде размещенных и термоэлементах стержней, каждый из которых жестко связан одним концом с корпусом неподвижного зажима, а другим концом— с корпусом подвижного зажима, причем вкладыши и стержни выполнены из материала, температурный коэффициент линейного расширения которого больше, чем у материала корпусов зажимов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 278925, кл. В 23 К 37/02, 1968 ;

2. Авторское свидетельство СССР

9 178425, кл. B 23 K ll/02, 1965.