Установка для сварки продольных швов обечаек

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапмстическнх

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 785005 (61) Дополнительное к ивт. свил-ву— (22) Заявлено 20.09.78 (21)2664463/25 27 (5! )М. Кл.

В 23 К 37/04 с присоединением заявки РЙ—

Государственный комитет (23) П ри1>ритет— но делам изобретений и открытий

Опубликовано 07. 12.80. Битллетень .% 46 (53) УДК 621,791. .039 (088.8) Дата опубликования описания 10,12.80

Ю. И. Концратьев, И. Н. Пац, B. П. Скачков и С.:A. Черкасов

l >3 с,,,;-., I

7к туз т

Др (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИ ПРОДОЛЬНЫХ

ШВОВ ОБЕЧАЕК

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в отраслях народного хозяйства при автоматической сварке продольных швов различных изделий, например, ббечаек.

В последнее время получило широкое распространение изготовление труб из листа с последующей сваркой продольного стыка. Для качественной сварки необходимо обеспечить стабильную длину дуги по всей цлине свариваемого стыка.

Выполнение этого условия осложняется наличием деформаций опорного устройства под действием усилий зажима свариваемых кромок.

Известно устройство для сборки и сварки продольных швов цилиндрических изделий, содержащее станину с консольным ложементом и смонтированные на станине симметрично расположенные относительно консольного ложемента эксцентричные валы, шарнирно соединенные с узлами прижима fl). Это устройство ком лактя о, име ет неб ольш ие габа риты, позволяет обеспечить высокую степень автоматизации процесса закрепления кромок обечайки.

Недостаток этого устройства заключается в наличии прогиба свободного кон5 ца ложемента под действием усилий прижима свариваемых кромок. Уменьшение же прогиба за счет увеличения жесткости ложемента или введение дополнительной

10 .опоры вызовет увеличение габаритов и металлоемкости устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является установка для сварки продольных t5 швов обечаек, содержащая станину с консольным ложементом и двумя консольными уравновешенными противовесами балками, связанными с прижимами обечайки, и узел для закрепления консольного конца ложемента на балках j2$.

В известной установке балки закреплены на станине шарнирно и снабжены противовесом, и ее достоинством являет-, ся образование замкнутой жесткой сис3 . 78500 темы из балок и ложемента, что уменьшает прогиб ложемента, свободное прост ранство обслуживания при загрузке обечайки, образуемое откинутыми балками, и -симметричность конструкции по зажи5 мам.

Однако такая конструкция установки пригодна только для сварки труб небольших диаметров. Использование этого устройства для сварки труб больших диа 1О метров и значительных топщин приведет к возрастаниЮ усилий зажима, что скажется на металлоемкости рычажного прижима и, как следствие, исключит ручное обслуживание установки. УравновешиваФВ же рыча)кных прижимов значительно усйджйит конструкцию установки.

Местные рычажные прижимы обеспечи-. вают прижим кромок свариваемого изде= лия только по концам ложемента. В слу- gp чае отклонения от правильности геометрической формы поверхности изделия нли прижимных балок и из-<за прогиба балок и ложемента между точками зажима может отсутствовать фиксация свариваемого у5 стйка, что приведет к искажению геометрической формы шва. Введение же промежуточных элементов для прижима изделия вдоль длины свариваемого стыка приведет к деформации симметрично расположенных gp балок и неравномерности длины дуги. Кроме того, усилие зажима передается скобой через" цилиндрические поверхности пальцев, изделия и ложементы, а стало быть раскладывается на составляющие, действующие нормально к поверхности изделия (и являющиеся усилием прижима) и касательно к образующей свариваемого изделия. Касательйые и составляющие при определенных условиях могут вызвать раск,о рытие свариваемого стыка, что отрица« тельно скажется на качестве сварки.

Цель изобретения -" повышение качества сварки путем исключения, прогиба ложе. 45 мента и изделия. Для этого одна из балок снабжена эксцентриковым фиксатором, а узел для зак« рецления ложемента на балках выполнен в виде прйжимного сегмейта с регулиро вочнЬп4и упдрами и двумя шарнирно зак* репленными на нем рычагами с упругими вставками, при SToM регулировочные упо . ры сегмента установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими упру» уйми вставками рычагов, оФж из рычагов установлен с возможностью взаимодействия с эксцентриковым,фиксатором первой балки, другой шарнирно закреплен на вто

5 ф рой балке. При этом узел закрепления лоЮ жемента на балках снабжен противовесом.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - то же, в момент загрузки; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг.

1, на фиг. 5 - сечение В-B на фиг. 1.

На станине 1 установки смонтирован консольный ложемент 2 для установки и крепления свариваемой обечайки и консольные балки 3 и 4, симметрично располо0 жейные относительно ложемента 2. На балках 3 и 4 смонтированы приводы 5 и 6 прижимов 7 и 8, которые также расположены симметрично относительно ложемента 2.

Установка снабжена узлом для закрепления консольных концов ложемента 2 и балок 3 и 4. Этот узел выполняет функцию подводной опоры и содержит рычаги

9 и 10 и сегмент 11.

Рычаг 9 установлен шарнирно на оси

12, расположенной внутри балки 4. На этой же оси с противоположной стороны закреплен противовес 13.

Внутри балки 3 смонтирован эксцентриковый фиксатор 14, взаимодействую ций с рычагом 9.

Рычаги 9 и 10 связаны с сегментом

11 посредством осей 15 и 16 и упругих вставок 17 и 18. Упругие вставки представляют собой ось, установленную в подшипниках 19 и 20 рычагов 9 и 10.

Сегмент снабжен регулировочными упо рами, выполненными в виде винтов 21 и 22 с коническйми стопораМи 23 и 24.

Посадка упругих вставок 17 и 18 в рычагах 9 и 10 и сегментов 11 подвижная с зазороМ. Упругие вставки обеспечивают стабильное взаимное расположение элементов узла относительно друг друга, что позволяет правильно уравновесить узел и, таким образом, облегчить ее подвод и отвод.

Установка работает следующим обра зом. Перед началом работы узел для за крепления ложемента на балках, уравновешенный противовесом 13, находится в крайнем откинутом положении и не препятствует установке свариваемэй обечай ки.

После установки обечайки на ложемент

2 осуществляется разворот рычагов до соприкосновения рабочей поверхности сег мента 11 с поверхностью ложемента 2, при этом ось.отверстия рычага 9 совмещается с осью эксцентрикового фиксатора 14. Qns надежной работы установки и.: предотвращения нежелательных переко785005 и В процессе сварки на консольный лос- жемент будут воздействовать значительные усилия от работы механизмов зажима кромок обечайки, вызывающие прогиб консольного ложемента. Укаэанный прогиб будет зависеть от величины усилия заживма,,жесткости рычагов 9 и 10, жесткости консольного ложемента и его длины.

Вследствие прогиба, а также в связи с

ig тем, что направляющим для сварочной головки является узел установки, не связанный с консольным ложементом, свариваемая поверхность обечайки и траектория цвижения электрода становятся непараллельными. Компенсировать эту л непараллельность можно, задав прецвае рительную деформацию консольного ло м жемента в направлении, противоположном направлению усилия зажима, равную величине прогиба под нагрузкой. Перед сдачей установки в эксплуатацию требуемая величина предварительной деформао ции консольного ложемента опрецеляется путем нагружения его усилием зажима свариваемых кромок обечайки. После этоин го устанавливается требуемый угол разворота фиксатора, обеспечивающий получение укаэанной деформации с обратным знаком.

Q3 После затяжки рычагов осуществляется сведение кромок обечайки и их зажим с помощью механизмов зажима. Затем осуществляется сварка обечайки.

4 При развороте фиксатора 14 после окончания процесса сварки упругие встав;35 ки 1 7 и 1 8 восстановят взаимное расположение рычагов 9 и 10 и сегмента 11, заданное им до момента затяжки.

Использование изобретения позволит

40 ликвидировать прогиб свободного. конца ож» консольного ложемента без увеличения металлоемкости элементов, несущих нагрузку от усилия зажима. Наличие упругих элементов в рычагах обеспечивает

> 45 стабильное взаимное расположение рычагов и сегмента, что позволяет правильно их уравновесить и отказаться от слож« ных и металлоемких механизмов их подвода и отвода.

5 сов рычагов 9 и 10 и сегмента 11 пр затяжке элементов узла необходимо обе печить плотное прилегание контактной поверхности сегмента 11 к консольному ложементу 2.

Кроме того, узел будет обладать ми нимальным весом и габаритами только том случае, если все составляющие его элементы будут работать только на рас тяжение. ILns этого рычаги 9 и 10 свя заны с сектором 1 1 шарнирно посредство осей 15 и 16. Упругая вставка 18, ус новленная в проушинах рычага, связана с сектором 11 через винты 21 и 22.

Перемещением винтов 21 и 22 осущест вляется разворот сегмента 1 1 относите но рычага на оси 16 до момента попуч ния контакта сегмента 11 с ложементо

2 по всей поверхности касания.

Регулировка совмещения осей отверю стия рычага 9 и эксцентричной шейки фиксатора 14 осуществляется аналогичн регулировке прилегания сектора 1 1 к л жементу 2, так как рычаг 9 через ось

15 также шарнирно связан с сегментом

11 и снабжен упругой вставкой 17 с в тами.

Установив обечайку на ложемент 2, проведя регулировку прилегания сегмент

11 к консольному ложементу 2 и совме тив Ось отверстия в рычаге 10 и ось эксцентричной шейки, фиксатору 14 соо щается поступательное движение, а посл ввоца эксцентричной шейки фиксатора 1 в отверстие рычага 10 фиксатор развор чивается. При этом осуществляется под тяжка конца консольного ложемента H& величину, определяемую углом разворот фиксатора.

В процессе затяжки элементов узла будет возникать усилие, вызывающее сл ную деформацию рычагов 9 и 10 (растя жение и поворот относительно осей 15 и 16) и деформацию свободного конца консольного ложемента 2 в направлении противоположном усилию прижима свари ваемых кромок обечайки.

При развороте относительно осей 15 и 16 рычаги 9 и 10 своим вторым пле чом через винты 21 и 22 будут воздействовать на упругие вставки 17 и 18„

---.вызывая их деформацию. Таким образом, упругие вставки 17 и 18, с одной стороны, не позволяют распацаться системе рычагов 9 и 10 в свободном положении

--=-и, с другой стороны, обеспечивают сохра» кение шарнирной связи между рычагами

9 и 10 и сегментом 14 в процессе за тяжки.

Формула изобретения

1. Установка для сварки продольных швов обечаек, содержащая станину с кон сольным ложементом и двумя консольны» ми балками, связанными с прижимами для обечайки и узлом для закрепления консольного конца ложемента на балках, 78500 отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварки, путем исключения прогиба ложемента, одна из балок снабжена эксцентриковым фиксатором, а узел закрепления ложемента на балках выполнен в виде прижимного сегмента с регулировочными упорами и двумя шарнирно закрепленными на нем рычагами с упругими вставками, при этом регулировочные упоры сегмента и установлены с возможйостью взаимоцействия с соответствующими упругими вставками рычагов, один из рычагов установлен с возможностью взаимодействия с эксцент5 8 риковым фиксатором первой балки, а другой шарнирно закреплен на второй балке.

2, Установка по и. 1, отличающ а я с я тем, что узел закрепления ло« жемента на балках снабжен противовесом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

34 576185, кл, В 23 К 37/04

10.03.75.

2. Таубер Б. А. Сборочно-сварочные приспособления и механизмы. М., Машгиз, 1951, с. 346-347, фиг. 408-409.

785005

Составитель Е. Крюкова

Редактор Т. Зубкова Текред М. Петко Корректор Н. Григорук

Заказ 8717/10 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР

rio делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-38, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПЛП Патент, t. Ужгород, ул. Проектная, 4