Поточная линия для сборки и сварки блоков цилиндров дизельных двигателей

Поточная линия для сборки и сварки блоков цилиндров дизельных двигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»753573 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 09 ° 01 ° 78 (21) 8785/25-27 с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 070880. Бюллетень М29

Дата опубликования описания 09.08.80 (51)м. к .

В 23 К 37/04

В 23 Я 41/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК 621 ° 791 ° .039(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. М. Соловьев и В. С. Демченко

Проектно-конструкторский технологический экспериментальный институт MBLIHHocTpoeHHB (71) Заявитель (54) ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ БЛОКОВ

ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к сварке, а именно к конструкции поточной линии для сборки и сварки блоков, цилиндров дизельных двигателей мощностью 8000 л.с. и выше.

Известен кольцевой кантователь для сборки и сварки остова дизеля, на котором изготовляется блок дизельного двигателя рядной конструкции из листового проката матодом электродуговой сварки (1J . Укаэанный кольцевой кантователь содержит роликоопоры, съемную балку,два приводных цевочных колеса, связанных между собой двутавровыми балками с настилом, причем съемная балка и настил оснащены фиксаторами для установки вертикальных стенок остова дизеля. На двутавровых балках установлены две каретки с возможностью перемещения вдоль оси остова дизеля от его середины к краям. Каждая каретка оснащена двумя суппортами, не= сущими на себе разжимную и обжимную рычажную систему для ориентации вертикальных стенок и горизонтальных полок остова дизеля °

Недостатком известного кольцевого кантователя для сборки и сварки остова дизельного двигателя является то, что на нем производится последовательное наслоение элементов конструкции (перегородок и полок) остова от,его середины к его краям, 5 т.е. сборка остова осуществляется подетально, что непроизводительно при сборке и сварке крупногабаритных объемных конструкций.

Известна также механизированная

10 линия сборки и сварки картеров блоков мощных транспортных дизелей.

Указанная линия содержит контактную машину, механизмы для приема загружаемых стоек, поочередной по15 дачи их в сварочную часть машины, перемещения на шаг после сварки и транспортные механизмы для передвижения и фиксации наращиваемого картера блока (2)

2Q Все операции сборки и сварки элементов картера блока механизированы и осуществляются устройствами линии по специальной программе.

Недостаток этой механизированной

25 линии сборки и сварки картеров блоков дизелей заключается в том, что оба не производят черновую механическую обработку картера блока и не передает его на сборку и сварку бло3Р ков цилиндров дизельных двигателей.

753573

Известна поточная линия для сборки и сварки блоков цилиндров дизельных двигателей, содержащая поток для сборки и сварки картера блока цилиндров, оснащенный машиной для сварки и поток заготовки деталей и ,подузлов блока цилиндров, оснащен ный оборудованием, смонтированным в соответствии с технологическим процессом, а также квантователи и механизмы загрузки деталей и узлов в квантователе и выгрузки из укаt0 занных кантователей (3)

Недостатком известной поточной линии является то, что она малопроизводительна, так как велико межоперационное время. 15

Целью изобретения является создание такой конструкции поточной линии, которая была бы более производительна благодаря уменьшению межоперационного времени.

Указанная цель достигается тем, что поток для сборки и сварки картера блока цилиндров и поток заготовки деталей и сборки подузлов блока цилиндров установлены параллельно друг другу, а на выходе каждого иэ указанных потоков расположены в линию соответственно кантователи для сборки и сварки картера блока цилиндров и подуэлов блока цилиндров, при этом за упомянутыми

30 линиями кантователей последовательно размещены устройства для снятия со сваренного блока цилиндров внутренних напряжений, очистки сваренного блока от окалины и его контроля. Кро- 5 ме того, машина для сварки оснащена гратоснимателем.

На фиг. 1 изображена общая схема линии с указанием ее участков и направлений движения по ним деталей; 40 на фиг. 2 — то же, с указанием основных конструктивных узлов, на фиг.3 разрез А-А фиг. 2.

В участок 1 механической обработки входят группа строгальных станков 45

1 для механической обработки картера . блока после контактной стыковой сварки, группа фрезерных станков 2 для обработки литых стоек картера блока, кран.-балка 3 для транспортирования Я стоек, вертикальный подъемник 4, кон-. тейнеры 5 и мостовой кран 6. Управление вертикальным подъемником произво.дится с пульта управления 7.

Установка в поточную линию группы строгальных станков для механической обработки картера блока после контактно-стыковой сварки позволяет повысить их производительность и специализацию, при этом обеспечивается бесперебойная подача картера блока на сборку и 60 сварку блока двигателя.

Установка фрезерных станков в по- точную линию позволяет оперативно производить перегруппировку обрабатываемых стоек в зависимости от предстоя- 65 щей сварки модификацией (B-, 10-, 12-, 16-, 18-, 20- цилиндровых) кар-. теров блоков в контактно-стыковой машине..

Участок П завершенного производства сварных конструкций служит для сварки блоков дизелей и его узлов. В него входит поток сборки и сварки картеров блоков дизелей, который оснащен вертикальным подъемником 4 комплектов стоек, набранных в контейнеры 5 на участке I . Кроме того, поток оснащен механизмом загрузки 8 стоек в машину 9 для контактно-стыковой сварки, механизмом выгрузки 10 заготовки картера блока из машины, гратоснимателем 11 для снятия грата в горячем состоянии, виброконвейером 12 для удаления грата.

Поток сборки и сварки картера блока дизеля управляется с пульта управления 13. Продолжением потока сборки и сварки картеров блоков является кон-" вейер 14, связывающий поток со строгальны л станками 1. Параллельно конвейеру 14 установлен конвейер 15, управляемый от пульта управления 16.

Вдоль конвейера 15 установлены пара кантователей 17 для сборки и сварки блока дизеля из трех элементов (картера блока и двух опор цилиндров) и пара кантователей 18 для сборки и сварки блока двигателя из четырех элементов(картера блока, двух опор цилиндров и опоры лотка), а также устройства 19 для сварки вертикальных швов блока дизеля, выполненные в виде подъемников, столы которых управляются от винтовых электромеханических приводов с возможностью опускания столов с блоком двигателя в приямок. Рядом с устройством 19 смонтированы два сварочных поста, на которых автоматами АДПГ-500 осуществляется приварка торцовых листов к блоку двигателя с разделкой кромок подуэкощелевую сварку и полуавтоматами

А547 электродуговой сварки угловых швов.

Контроль сварных. швов осуществляется ультразвуковыми дефектоскопами

20. Здесь же установлены кран-балки

21 с парой кантователей 22 и автоматами для сварки опор цилиндров и парой кантователей 23 для сборки опор лотка. Передача с конвейера 15 картера блока на парные кантователи 17, 18 и блоков двигателя с устройств

19 на конвейер 15 осуществляется мостовым краном 24.

Участок 1П газовой и механической ре з хи пред н аз н аче н для выре э ки и з листа деталей прямолинейного и криволинейного профиля многорезаковой фотокопировальной газорезательной машиной и гильотинными ножницами для обрезки продольных кромок,.порезки на отдельные полосы, перегородки и т.д.

753573

После заполнения комплектом стоек подшипника 4 производится заполнение контейнеров 5.

По сигналу с пульта управления 13 оператор подает команду и подъемник

4 перемещает комплект заготовок из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее под захват 8 механизма за60

Участок содержит листоправильную машину 25, накопитель ярусный 26, стол 27 механизированный, гильотинные ножницы 28, транспортер 29, рольганг 30, досылатель 31, раму 32 подьемную многореэаковую фотокопироваль ную газорезательную машину 33, вибрационный конвейер 34,контейнер 35 для грата и отходов, кромкострогальное устройство 36, тележку 37 рельсовую, путь 38 рельсовый, магнитный листоукладчик 39. Управление механизмами осуществляется с участка с пультов управления 40 и 41.

Участок IV предназначен для складирования и комплектования заготовок для подузловой сборки и сварки. Участок содержит механизированный склад

42 с краном-штабелером 43, обслуживающим склад 42 и кантователи 22 и 23.

Участок V отжига предназначен для снятия внутренних напряжений блоков 20 дизелей. Участок содержит термические печи 44 и подъемно-транспортное устройство 45.

УчастокЧ1 дробеочистки предназначен для очистки блоков дизелей от ока- 5 лины. Он содержит дробеочистительную камеру 46 с дробеметами и подъемнотранспортное средство 45 — такое же, что и для участка V а также дефектоскоп 20. 30

Участок VI управляется от пульта управления 47.

УчастокЧП предназначен для исправления дефектов сварных швов, обнаруженных после дробеочистки. Он состоит иэ кантователя 48 и сварочного полуавтомата А547.

Работа предлагаемой поточной линии соответственно первому технологическому циклу производится следую- 4 щим образом.

В зоне обслуживания кран-балки 3 цеховым подвесным конвейером складируется стальное литье- стойки картера блока.

На фрезерные станки 2 при помощи кран-балки 3 поочередно устанавливают и обрабатывают литые стойки картера блока. Ведут обработку площадок и контактирующих поверхностей под контактно-стыковую сварку. После об- 50 работки каждую стойку картера блока устанавливают кран-балкой на платформу вертикального подъемника 4, где комплектуется необходимОе число стоек (в зависимости от модификации двига- 55 теля). груэки машины 9 для контактно-стыковой сварки.

После передачи комплекта стоек с подъемника 4 в накопитель машины 9 для контактно-стыковой сварки с пуль га 13 задается программа, в соответствии с которой механизм подачи заготовок подает стойки по одной в зону сварки, где способом контактно-стыковой сварки сваривается картер блока двигателя. В процессе сварки, после каждой очередной сваренной стойки производится снятие грата в горячем состоянии гратоснимателем 11.

Грат удаляется виброконвейером 12 из эоны работы и собирается в тарный бункер, который по мере заполнения вывозится из цеха.

Сваренный картер блока выводится иэ зоны сварки и передается за пределы машины 9 разгрузочным устройством 10 на конвейер 14, который перемещает его на участок I . Здесь мостовым краном 6 картер блока переносится на стол одного иэ строгальных станков 1 и обрабатывается по наружной части под электродуговую полуавтоматическую сварку блока дизеля.

После обработки готовый картер блока тем же мостовым краном 6 переносится на конвейер 15, который передает его в зону работы парных кантователей 17 и 18. Здесь производится стыковка одного из основных и наиболее ответственных узлов блока дизеля-картера с подузлами-опорами цилиндров и опорой лотка. Опоры цилиндров изготавливаются на установке

22, а опора лотка — на установке 23.

Заготовки опор цилиндров и опор лотка изготавливаются на участке Ш.

В зону перемещения магнитного листоукладчика 39 доставляются пачки листового проката. Оператор с помощью магнитного листоукладчика 39 забирает иэ пачки по одному листу, включает вращение роликов листоправильной машины 25. Правленый лист выводится и укладывается в ;.русный накопитель 26 или на рольганг 30 листоукладчиком 39. С ярусного накопителя 26 по команде оператора нижний лист снимается с фиксаторов, укладывается на механизированный стол 27 и перемещается в зону резки до упора гильотинных ножниц 28. Здесь производится. переработка листового проката на заготовки, которые сбрасываются в тару транспортера 29.

При заполнении заготовками тары включается транспортер 29, который выдает тару за пределы гильотинных ножниц 28. В зависимости от качества заготовок они листоукладчиком 39 передаются на повторную правку листоправильной машины 25 или передаются на кромкострогальное устройство 36, 753573

После первой или второй оправки листовой материал укладывают на рольганг 30 листоукладчиком 39, досыдателем 31 заготовка ориентируется и перемещается в зону порезки газорезательной машины 33. Рамкой 32 заготовка поднимается в рабочее положение и обрабатывается. После резки готовые детали опускаются рамкой на рольганг

30,. который перемещает их н зону съема,иэ которой магнитным листоукладчиком 39 передаются на тележку 37.

Грат и отходы, образовавшиеся во время резки на газорезательной машине, виброконвейером 34 выгружаются иэ эоны работы в контейнер для грата и 5 отходов 35.

Детали, полученные после строгания и газовой обработки, доставляются тележкой 37. к стеллажам склада 42, где комплектуются по номенклатуре и разносятся по стеллажам штабелером 43,20

Затем пооперационно (по рабочим местам) этим же штабелером детали доставляются кантователям 22 и 23, где кран-балками 21 детали устанавливают в приспособления, фиксируют и свари- 25 вают автоматами. При этом кантователями 22 и 23 детали устанавливаются н. положение, удобное для сварки. На этих кантонателях, соответственно, собирают и снаривают опоры цилиндров 30 и опору лотка, которые затем кранбалками 21 передают на кантователи 17 и 18. Сваренные на кантователе 17 части (картер блока и две опоры цилиндров) блока двигателя мостовым краном 24 передают на кантователь 17, на котором производят приварку опоры лот ка над опорами цилиндров.

С кантователя 18 блок дизеля мостовым краном 24 передают на устрой- 4О ство 19. Здесь производится сварка всех вертикально расположенных швов двумя переходами. Первый переход: тем же мостовым -краном блок дизеля устанавливают в люльку подъемника уст- 45 ройства 19 на торец и опускают н приямок. На верхний его торец накладывают торцевую плиту и приваривают двумя видами швов: к картеру — с разделкой по узкому зазору автоматичес" кой сваркой, и к двум. опорам цилиндров,и опоре лотка-полуавтоматической сваркой углоным швом.

Для удобства сварки цилиндровой полости блок дизеля выводится с при- 55 ямка с шагом, соответствующим шагу цилиндроных полостей блока дизеля.

Во время паузы производится сварка каждой цилиндровой полости тем же сварочным полуавтоматом с однонремен- 6О ным отсосом нредных газов. После свар.ки блок дизеля выводится из приямка,,разворачивается на 180 мостовым краном 24.и торцовой плитой блока двигателя устанавливают его в люльку подь- $5 емника устройства 19. После этого производятся операции второго перехода, которые аналогичны операциям первого перехода. Этим завершается сборка и сварка блока дизельного двигателя.

Блок двигателя мостовым краном 24 с устройства 19 передают на конвейер

15, который доставляет его на участок V для снятия внутренних напряжений после его сварки.

C конвейера 15 подъемно-транспортным средством 45 блок двигателя снимается и загружается в термические печи 44. После термообработки блок двигателя подъемно-транспортным средством 45 складируется на межоперационном участке, с которого затем подъемно-транспортным средством 45 блок двигателя забирается и транспортируется н камеру 46 для дробеочистки.Оператор с пульта управления 47 управляет процессом дробеочистки и контролирует качество сварки ультразвуковым дефектоскопом 20.

По< ле очистки и контроля блок двигателя передают на конвейер 15, который доставляет его в механический цех для окончательной механической обработки. В случае обнаружения дефектов в блоке двигателя на дефектоскопе 20 его передают на кантователь

48 для устранения дефектов.

После устранения дефектов блок двигателя подвергается: повторным операциям снятия внутренних напряжений и дробеочистки.

При ритмичной работе кантователей

17, 18 и 19 транспортировка блока цилиндров двигателя между позициями осуществляется мостовым краном 24, конвейер 15 н транспортировке изделий между строгальными станками 1, кантонателями 17 и 18 и устройство

19 не участвует.

В случае выхода из строя или вынужденной задержки выполнения операций на одном из кантователей 17, 18 или устройстве 19 готовые иэделия накапливаются на конвейере 15 в промежутках между позициями. В этом слу-. чае конвейер 15 служит межоперацион-,. ным транспортным средством между обо» рудованием,обозначенным позициями 1, 17, 18, 19, 44 и транспортной связью между потоком сборки и сварки блоков цилиндров двигателей и механическим цехом. Управление конвейером 15 осущестнляется с пульта управления 1б.

Использование предлагаемой поточной линии сборки и сварки блоков цилиндров дизельных двигателей большой мощности обеспечивает следующие преимущества: позволит автоматизировать процесс получения картера блока, двигателя; механизировать процесс по-лучения заготовок для иэготонления опор цилиндров, опор лотка и других деталей из лрстоного проката, их хра753573

10 нения и распределения по рабочим местам, собирать и сваривать блок в одной линии за счет объединения двух потоков по производству картера блока подузлов (опор ци".èíäðîâ, опор лотка), уменьшить число погрузочно-разгрузочных операций, время и стоймссть транспортных работ, а также передать блок двигателя на окончательную (чистовую) механическую обработку и тем самым повысить производительность труда.

Формула изобретения

Поточная линия для сборки и сварки блоков цилиндров дизельных двигателей„ содержащая поток для сборки и сварки картера блока цилиндров, оснащенный машиной для сварки, и поток заготовки деталей- и подузлов блока цилиндров, оснащенный оборудованием, 20 смонтированным в соответствии с технологическим процессом, а также кантователи и механизмы загрузки деталей и узлов в кантователи и выгрузки указанных узлов из кантователей, о т- 25 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности путем уменьшения межоперационного времени, поток для сборки и сварки картера, блока цилиндров и поток заготовки деталей и сборки подузлов блока цилиндров расположены параллельно друг другу, а на выходе каждого из указанных потоков расположены в линию соответственно кантователи для сборки и сварки картера блока цилиндров и подузлов блока цилиндров,при этом за упомянутыми линиями кантователей последовательно размещены устройства для снятия со сваренного блока цилиндров внутренних напряжений, очистки сваренного блока от окалины и его контроля.

2. Линия по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что машина для сварки оснащена гратоснимателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авт, св СССР Р 237305, кл. В 23 К 37/04, 1966.

2. Журнал "Автоматическая сварка"

Р 5, 1975, с. 41.

3. Николаев Г. A. и др. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. М., "Высшая школа", 1971, с. 701-703 (прототип).

753573

7D

Фиг.д

Составитель В. Писаренко

Редакто И. Гохфельд Техред М. Кузьма Корректор Г. Решетник

Тираж 1160 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4809 9

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,,ул. Проектная, 4