Устройство для сборки и сварки балок

Устройство для сборки и сварки балок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»1659336

Союз Советских

Социалистических

Республик

E (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.02.77 (21) 2454643/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опуб.тикования описания 14.06.79 (51) EEL.Кл.-" B 23 К 37/04

Государственный комитет

an делам изобретений н открытий (53) УДК 621.791.039 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Мельниченко, Л. П. Тультов, 3. H. Кушнарев и Я. E. Когут

Всесоюзный проектно-конструкторский институт сварочного производства (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ

И СВАРКИ БАЛОК

Изобретение относится к области сварки, а именно к конструкции устройства для сборки и сварки балок, преимущественно состоящих;из коробчатого основания, к которому приваривают двутавр.

Известен стенд для сборки двутавровых балок с передвижным сборочным порталом,,который содержит сварочную раму, две балки, служащие опорой для стенки собираемой балки, самоходный портал с двумя вертикальными и двумя гор изонтальными пневмоприжимами, привод одной из опорных балок для установки ее в соответствии с высотой собираемой балки (1). Этот стенд производит сборку и прихватку двутавровых балок с последующей приваркой в других приспособлениях.

Недостатком стендов такой конструкции является необходимость съема балки после прихватки и повторная установка ее в соответствующее приспособление для сварки.

Кроме того, сварка осуществляется по прихваткам, что вызывает дополнительные напряжения в свариваемом изделии.

Известны тележки портальные с прижимной траверсой для сварки плоских конструкций, которые содержат раму, прижим, направляющие для сварочного трактора и механизм передвижения (2). Прижим осуществляется с помощью двадцати пневматических цилиндров. Тележки предназначены для перемещения сварочного аппарата и прижима изделий при автоматической сварке прямолинейных швов.

Недостатком данной тележки является необходимость наличия большого количества пневмоцилиндров для прижима свариваемого изделия и предварительная сборка металлоконструкции.

Известен агрегат для сборки и сварки балок корабельного набора с полотнищем, который состоит из фундаментной рамы, портала с перегружателем балок, рольганга для передвижения полотнища, установки для сборки и сварки балок с полотнищем и узла шаговой фиксации с упором-спутником (3). Агрегат позволяет производить сборку корабельного набора с полотнищем я сварку после сборки.

Недостатком данного агрегата является то, что сборка осуществляется не в процессе сварки, а предварительно, необходимо применение упоров-спутникав, а,кроме того, агрегат не позволяет производить предвари25 тельно деформацшо свариваемых изделий для предотвращения искажения геометрии балки после сварки.

Известен стенд для сварки продольных швов балок с предварительным прогибом, зО содержащий каркас с двумя стойками,в ви659336 де рам, закрепленный на основании, механизм прогиба с гидроцилиндром, опоры и каретки, установленные с возможностью перемещения (4). Он позволяет установить балку и сообщить ей необходимый обратный прогиб для того, чтобы после сварки балка находилась в пределах требуемых геометрических параметров.

Однако стенд не имеет механизмов, позволяющих производить бесприхваточну«о сварку балки.

Известна установка для сборки под сварку и.«де.тий типа балок, содержащая ко««вейар с приводными тележками, снабженными ложементами для установки свариваемых изделий, механ измь«зажима и выталкивания изделий (5). Установка позволяет производить сборку и двустороннюю сварку рам««о-балочных металлоконструкций. 20

Недостатком установки является то, что она не позволяет производить бесприхваточную сварку предварительно деформированной балки.

Известно устройство для сборки и свар- 2G ки балок, преимущественно состоящих из коробчатого основания с приваренным двутавром, содержащее раму, на которой смонтированы механизмы прогиба основания балки и фиксации ее элементов, под- ЗО вижный по направляющим сварочный портал (6), Недостатком указанного устройства является то, что оно малопроизводительно и

««е обеспечивает высокого качества сварки балок, так как не совмещен процесс сборки с процессом сварки.

Целью изобретения является создание такой конструкции устройства, которая была бы более производительна и обеспечила 40 более высокое качество сварки благодаря совмещению процесса сборки с процессом сварки.

Указанная цель достигается тем, что устройство оснащено дополнительным пор- 4 талом, установленным ic возможностью перемещения относительно основного портала в его направляющих, соединенным с основным посредством штанг и несущим качающуюся в плоскости продольных на- ь0 правляющих и перпендикулярную основанию плиту, снабженную катками для качения по полке двутавра, при этом на указанной плите смонтированы неподвижная и подвижная от привода каретки, несущие Б5 приводные прижимы для фиксации коробчатого основания и двутавра в поперечном направлении, причем на каждой указанной штанге установлены упоры, а на дополнительном портале — концевые выключатели, 60 взаимодейству«ощие с упорами штанги.

На фиг. 1 показано у«стройство во время сварки (сварочный портал движется со сварочной скоростью от центра балки к краю); на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. в5

3 — — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4— разрез  — В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез

à — Г на фиг. 1; на фиг. 6 — вид по стрелке

Д на фиг. 1; на фиг. 7 — разрез Š— Е на фиг. 1; на фиг. 8 — разрез Ж вЂ” Ж на фиг. 4.

Устройство содержит раму 1 с укрепленными на ней механизмами прогиба основания балки, состоящими из трех стоек 2 с захватами для полок балки, направляющими

8 и 4, препятствующими отрыву колес от рельс во время прижима двутавра. По направляющим 8 перемещается на колосах 5 сварочный портал б, несущий два сварочных автомата 7 и 8 и ролик 9, прижима«ощий при помощи пневмоцилиндра 10 двутавр к основанию балки.

Впереди сварочного портала б по тем же направляющим 8 перемещается на таких же колесах 5 дополнительный портал .11, соединенный с основным порталом посредствоо м шта нг 12.

Дополнительный портал 11 содержит плиту 18, подвешенную на направляющих

14, катки,15 и 16, На плите 18 установлена каретка 18, неподвижная относительно нее, а по скалкам

19 плиты перемещается подвижная каретка

20 под действием привода 21, представляющего собой электродвигатель 22 с редуктором и ходовым винтом 28.

Подвижная 20 и неподвижная 18 каретки имеют по корпусу 24 каждая, который на катках 25 может перемещаться по направляющим своей каретки. На корпусе 24 размещен жесткий упор 26. Подпружиненный упор 27 расположен на подвижной траверсе

28, приводимой в движение при помощи пневмоцилиндра, укрепленного в корпусе

24. На последнем и траверсе 28 расположены роликовые упоры 29 и 80, прижимающиеся к привариваемому двутавру.

На траверсах 28 установлены штанги

81 с шариковыми опорами, которые при раздвижении упоров 26, 27, 29 и 80 упираются в направляющие 82, установленные на портале 11.

Каретки 18 и 20 имеют по упору 88, в который при разжиме балки упираются корпусы 24. Упоры 88, штанги 81 и направляю«цие 82 обеспечивают равномерное перемещен ие роликовых упоров 29 и 80 относительно оси двутавра.

Сварочный 6 и дополнительный П порталы связаны при помощи штанги 12, на которой установлены упоры 84 и 85, а а корпусе ориентирующего портала 1! имеются концевые выключатели 86 и 87, которые являются датчиками перемещения между сварочным и дополнительным порталами.

Устройство работает следующим образом.

На стойке 2 механизма прогиба укладывают коробчатое основание, состоящее из двух сваренных между собой Z-образных профилей.

659336

Сверху на коробчатое основание укладывают двутавр, ориентируют его и:i дл1ше, и приваривают в центре коробчатого oc:loвания по одной точке с обеих сторон двутавра.

Механизм прогиба зажимает захватами н ижние полки коробчатого основания.

Центральная стойка механизма остается н.— подвижной, а крайние опускаются под дсиствием гидроцилиндров, установленных внутри стоек. Пр и этом коробчатое основание изгибается по заданному радиусу прогиба.

На сварочном портале помещается сварщик, следящий за работой двух сварочных автоматов 7 и 8, органы управления которых спарены. По команде сварщика сварочный портал перемещается к центру балки.

После установки электродов сварочных автоматов над местом .начала сварки сварщик дает команду начала сварки. Сварочные автоматы 7 и 8 приваривают двутавр к коробчатому основанию одновременно с двух сторон, ориентируясь по стыку свариваемых деталей. При этом сварочный портал движется от центра балки к ее концу, одновременно прижимая двутавр к коробчатому основанию роликом 9 и изгибая двутавр по радиусу прогиба коробчатого основан,ия.

При перемещении к центру коробчатого основания сварочный портал 6 приводит с собой при помощи штанги 12 дополнительный портал 11, который перед началом сварки сжимает упоры подвижных кареток 20, при этом жесткие упоры 26 и подпружиненные упоры 27 прижимаются и караю коробчатого основания и роликовые упоры 29 и 80 сдвигают свободно лежащие концы двутавра к центру коробчатого основания и фиксируют его, ориентируясь на край балки.

Расстояние центра двутавра от края коробчатого основания зависит от размера между концом жесткого упора 26 и ободом роликового упора 80. Корпусы 24 11eipevreщаются на катках 25 свободно и не мешают упорам установить двутавр в требуемое положение.

После зажима коробчатого основания упорами подвижной каретки 20 включаются приводы 21 и перемещают дополнительный портал вместе с неподвижной кареткой 18 от сварочного портала, вращая ходовой винт 28 до тех пор, пока упор 85 штанги 12 не нажмет на ролик концевого выключателя 87. После поступления сигнала от выключателя 87 ориентирующий портал 11 останавливается (перестает работать привод 21), сжимаются упоры 26, 27, 29 и 80 неподвижной каретки 18, а упоры подвижной каретки 20 раздвигаются в стороны. Снова включаются привод 21 и отодвигают подвижную каретку 20 от неподвижной 18, пе50

j0

Зо

pci,еща» ес- поступательно относительно доHî, -IHTåëüHoI о портала.

После того, как сварочный портал, двигаю;цнйся,непрерывно со сварочной скорость1о, приблизится к дополн11тельном по сигналу, поступающему от концевого выключателя 86, на который нажимает упор

84 штанги 12, весь цикл повторяется.

Таким ооразом дополнительный портал все время двигается впереди сварочного, производя шаговую ориентацию двутавра относительно коробчатого основания, а сварочный портал его непрерывно приваривает, накладывая одновременно два шва.

Плита 18 имеет возможность поворачиваться в шарнирах направляющих 14 н каткамп 15 и 16 во время сварки лежит на повсрхнссти двутавра, Упоры 29 и 80 имеют ролики, так как двутавр, прпжпмаемый роликами 9 сварочных порталов, перемещается относительно упоров в вертикальной плоскости.

Г1о окончании сварки одной половины бал«;1 сварочный п дополнительный порталы разворачиваются на 180, перемещаются к центру балки и, перемещаясь от центра и концу балки, приваривают вторую половину балки, прп этом так же, как и в первом случае, дополнительный портал 11 движется впсреди сварочного портала 6.

Прн «собходпмостп увеличить производительность устройства оно может быть снабжено двумя парами порталов. Прп этом обе половины балки будут сварень1 одновременно, и порталы при сварке будут расходи IhcSI oT центра к :,он нам балки.

Так как сварка производится от центра

Ik KOHIIK балк11, а 3B) TBBp кроме 1 .сн1ра Н!1где не прихвачен, то при сварке не создастся дополнительных напряжений в конструкции, что повышает качество сварки.

Кроме того, повышается производительIHocTb, так как экономится время, идущее Hà выверку и зажим двутавра во многих точка, на прихватку, съем, перенос и укладку изделия из приспособления прихваткп !1 приспособление сварки.

Годовой экономический эффект от внедрения одной автоматизированной поточной линии изготовления хребтовой балки магистрального полувагона, одним из основных агрегатов которой является предлагасмо устройство для сборки и сварки балок, составляет 215,6 тыс. руб. в год. Срок окупаемости капитальных вложений 1,1 года.

Формула изобретения

Устройство для сборки и сварки балок, преимущественно состоящих пз коробчатого основания с приваренным двутавром, содержащее раму, на которой смонтированы механизмы прогиба основания балки и фиксации ее элементов, подвижный по направляющим сварочный портал, о т л и ч а ющее ся тем, что, с целью повышения про659336 изводительности iH качества сварки балок путем совмещен1ия п роцесса сборки с процессом сварки, оно оснащено дополнительным порталом, установленным с возможностью перемещения относительно основного портала в его направляющих, соединенным с основным посредством штанг и несущим качающуюся в плоскости продольных направляющих iH перпендикулярную основанию пл|иту, снабженную катками для качения ло полке двутавра, при этом на указанной плите смонтированы неподвижная и подвижная от привода каретки, несущие приводные пр ижимы для фиксации коробчатого основания и двутавра в поперечном направлении, причем на каждой указанной штанге установлены упоры, а на дополнительном портале — концевые выключатели, взаимодействующие с упорами штанги.

Источники информации, принятые во

5 внимание при экспертизе:

1. Гитлевич А. Д. и др. Альбом механического оборудования сварочного производства, М., «Высшая школа», 1974, с. 67 — 68.

2. Там же, с. 92 — 93.

3. Авторское свидетельство СССР № 238048, кл. В 23 К 37/04, 1966.

4. Авторское свидетельство СССР № 508373, кл. В 23 К 37/04, 1973.

5. Авторское свидетельство СССР

¹ 356084, кл. В 23 К 37/04, 1970.

6. Технология вагоностроения. Под ред.

С. Левитвна М., «Машиностроение», 1970, с. 204 — 208.

659336

71

ВВ

Щ/2 7

Риа. В

Составитель В. Писаренко

Техред Н. Строганова

Корректор С. Файн

Редактор Н. Суханова

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Из . № 288 Тираж 1221

Заказ 307/511 венного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Ж35 Рахшская наб д 4/Б