Манипулятор для изготовления сферических резервуаров

Манипулятор для изготовления сферических резервуаров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ, содержащий приводные и неприводные ролик опоры с группами роликов, установле ные с возможностью наклона и поворо та относительно оси, перпендикулярной реи,роликов, и приводы вращения роликов, смонтированные на каждой приводной роликропоре и соединенные с шестерней, закрепленной на валу роликов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и безопасности работ -путем фиксирования резервуара при повороте .роликоопор, приводная роликоопора снабжена нормально разомкнутой дисковой гидравлической муфтой, одна из полумуфт которой закреплена на шестерне привода вращения, а другая на одном из роликов, а на валу каж- , дои неприводной роликоопоры закреплен нормально закрытый дисковый гид равлический тормоз, взаимодействующий с одним из роликов этой опоры, при этом муфты и тормоза соединены между собой. 2. Манипулятор по п. 1, о т.л и чающийся тем, что, с целью обеспечения оценки величины дисбаланс са резервуара, тормоза снабжены рас- g тормаживгисщим устройством,

(!9) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) В 23 К 37/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21.) 2948022/25-27 (22) 30.06.80 (46) 30.06.83. Бюл. 9.24 (72) О.А.Кашаров, В.Я,Телегин, И.В.Яковлев, A.Â.Анохин и A.A.Ýóáîâ ,(71) Всесоюзный. научно-исследовательский институт по монтажным и специ.альным.строительным работам (53) 621.791.039(088.8) (56) 1. Ляхов В. и др. Сооружение стальных сферических резервуаров, Татарское книжное издательство, Казань, 1971, с. 135-138 рис. 66.

2. Авторское свидетельство СССР

В 427821, кл. В 23 К 37/04, 12.05.71 (прототип). (54) (57) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ, содержащий приводные и неприводные роликоопоры с группами роликов, установленные с возможностью наклона и поворо та относительно оси, перпендикулярной оси.роликов, и приводы вращения

1 ю

1 роликов, смонтированные на каждой приводной роликоопоре и соединенные с шестерней, закрепленной на валу роликов, отличающийся тем, что, с целью повышения проиэво1 ительности и безопасности работ путем фиксирования резервуара при повороте роликоопор, приводная роликоопора снабжена нормально разомкнутой дисковой гидравлической муфтой, одна из полумуфт которой закреплена на шестерне привода вращения, а другая на одном из роликов, а на валу каждой неприводной роликоопоры закреплен нормально закрытый дисковый гидравлический тормоз, взаимодействующий с -одним из роликов этой опоры, при этом муфты и тормоза соединены между собой.

2. Манипулятор по п. 1, о т.л и— ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения оценки величины дисбалан са резервуара, тормоза снабжены рас- Я тормаживакщим устройством.

869174

Изобретение относится к области сварки и предназначено для вращения сферических резервуаров при их сооружении.

Известен манипулятор для сооружения сферического резервуара, содержащий неподвижное опорное кольцо и эращатель, представляющий собой ээйкнутую конструкцию, имеющую воэможность перемещаться по рельсу вокруг опорного кольца в горизонатльной плоскости. Вращатель снабжен диаметрально расположенными роликами, два

10 из которых ведущие, имеют пары колес, связанные с индивидуальными приводами, а дэа других, ведомые, также име"1 ют пары колес, свободно устанавливаемые на осях (1) .

Собранный сферический резервуар размещается на опорном кольце; вра щатель перемещают таким образом, что" yo бы подлежащий câàðêå шов лежал э плоскости вращения ведущих колес- и находился между ними. Для вращения резервуара в процессе сварки роликоопоры поднимают и снимают его с неподвижного опорного кольца, включают ведущие колеса, которые вращаю резервуар вокруг горизонтальной оси, Для сварки других швоэ необходимо изменить плоскость вращения резервуара. Для этого последний опускают на опорное кольцо и перемещают эращатель для изменения места расположения роликоопор.

Недостатками этого манипулятора являются большие затраты времени на процесс перехода с одного сварного стыка на другой; невозможность сваривать кольцевые швы с одного установа; необходимость остановки процесса сварки при корректировке положения шэа э случае его увода; необходимость э массивных фундаментах, работающих э динамическом режиме; ограниченные эксплуатационные возможности, ввиду сварки резервуаров только определенного раскроя.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является манипулятор для изготовления сферичес ких резервуаров, содержащий привод5О ные и неприводные,роликоопоры с груплами роликов, установленные с возможгоризонтальных и наклонных осей с минимальной затратой времени на переход оси вращения к другой.

Для осуществЛения перехода с одного сварного шва на другой или для пастью наклона и поворота относительно оси, перпендикулярной оси роликов, и приводы вращения роликов, смонтированные на каждой приводной роликоопоре, и соединенные с шестерней, зак-. репленной на оси роликов (2).

Зтот манипулятор позволяет вра-, щать резервуар вокруг вертикальной, 6О смены оси вращения резервуара разворачивают роликоопоры под неподвижным резервуаром, не опуская резервуар на неподвижное опорное кольцо, Для этого роликоопоры смонтированы с возможностью их поворота вокруг осей, направленных к центру резервуара..

Недостатком этого манипулятора является увод сварного стыка от ис" ходного положения при переходе от вращения резервуара из вертикального в горизон — àëüíîå. Зто происходит вследствие того, что ведущие ролики, постоянно сэяэанные с приводами, сдвигают резервуар при повороте опор.

При поворот=- приводных роликоопор ведущие ролики являются тормозом, так как иэ скорость, расчитанная на вращение резервуара при сварке, меньше скорости этих роликов, создаваемой при их повороте. Зто приводит к недопустимым перегрузкам редукторов, а в некоторых случаях к их разрушению„ так как они жестко связаны с ведущими роликами и удерживают последние, создавая движение юзом по резервуару, смещая его положение.

Увод места стыка требует повторных его корректировок, что требует дополнительных затрат времени. Скорость разворота всех опор назначается, исходя из уменьшения времени на переходы, а также .иэ корректировки положения шва .без остановки сварочного процесса.

При выходе из строя редукторов возникают простои, а при значительных дисбалансах резервуаров, способных вызвать их самопроизвольное вращение, возникает опасность для сварщиков, находящихся на резервуаре или внутри него, что недопустимо. F>poMe того, на известном манипуляторе невозможно обнаружить и оценить наличие дисбаланса. Дисбаланс, возникающий в результате неправильной геометрии резервуара, наличия ионородного металла (лестницы, стяжки, штуцера и т.п.), созадет неравномерные нагрузки на опоры, реакция на перегруженной опоре может привести к потере устойчивости оболочки резервуара, т.е. вызвать местную пластическую деформацию стенки.

Целью изобретения является повышение производительности и безопасности работ путем фиксирован.-ья резервуара при повороте роликоопор, С этой целью в манипуляторе для изготовления сферических резервуаров, содержащем приводные и неприводные роликоопоры с групйами роликов, установленным с возможностью наклона и поворота относительно оси, перпендикулярной оси роликов, и приводы вращения роликов, смонтированные на каждой природной роликоопоре и соединенные с шестерней, .закреплен869174

10 ной на валу роликов, приводная роликоОпора снабжена нормально разомкнутой дисковой гидравлической муфтой, одна из полумуфт которой закреплена на шестерне привода вращения, а другая — на одном иэ роликов, а на валу каждой непривсдной роликоопоры закреплен нормально закрытый дисковый гидравлический тормоз, взаимодействующий с бдним иэ роликов этой опоры, при этом муфты и тормоза соединены между собой.

Кроме того, тормоза снабжены растормаживающим устройством.

На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид! на фиг. 2 — то же, вид )5 сверху со схемой управления тормозами и муфтами на фиг. 3 — узел I на фиг. 2; на фиг. 4 — узел II на фиг.2.

Манипулятор для изготовления сферического резурвуара 1 содержит раму .2, на которой установлены поворотные роликоопоры 3 и 4. Приводные роликоопоры 3 включают в себя по одному ведущему ролику 5, неприводные ,роликоопоры 4 — по одному тормозному

1ролику 6. Каждый ведущий ролик 5 установлен в подшипниках на оси 7 и связан с приводом 8, включающим в себя зубчатую передачу с шестерней 9.

Приводной ролик 3 и шестерня 9 зубчатой передачи соединены нормально разомкнутой дисковой гидравличес кой муфтой 10. Каждый тормозной ролик установлен на подшипниках неподвижного вала 11 и соединен с ним нормально замкнутым гидравлическим тормозом 12, закрепленным на валу. Второй ролик в каждой рсликоопсре является ведомым и свободно установлен на валу.

Гидравлические полости 13 муфт 10 40 и гидравлические полости 14 тормозов

12 связаны между собой единой гидро" системой 15 с общим распределителем 16.

Тормоза 12 снабжены растсрмаживаю-45 щим устройством 17, взаимодействующими с чашками 18. Тормоза содержат неподвижные 19 и подвижные 20 диски.

На валу 11 установлена пружина 21.

B гидравлических полостях 13 муФт

10 установлены плунжеры 22.

Гидросистема 15 содержит перепускной регулируемый клапан 23 и манометр 24.

Манипулятор работает следующим . образом. 55

Манипулятор позволяет вращать резервуар вокруг вертикальной, горизонтальных и наклонных осей. Для осуществления перехода с одного сварного шва на другой или для изменения 60 оси вращения резервуара необходимо развернуть роликоопоры.

При повороте роликоопор 3 с ведущими роликами 5 тормозные ролики 6 на роликоопорах 4 затормаживаются для избежания увода стыка иэ его фиксированного положения, а также исключения самопроизвольного поворота резервуара при наличии дисбаланса.

Для этого распределителем 16 сбрасывают давление в гидросистеме 15. Пружина 21 в тормозах 12 сжимает неподвижные 20 диски с помощью нажимнсй чашки 18. Торможение производится эа счет сцепления подвижных диСков

20 с неподвижными дисками 19, жестко соединенными с неподвижным валом 11.

Одновременно ведущие ролики 5 отключаются от шестерни 9, так как при отсутствии давления в гидросистеме

15 и полости 13 муфты 10 диски, аналогичные по конструкции с тормозом

12 и сжимаемые ранее плунжерами 22, расцепляются и не передают крутящий момент на привод.

При развороте роликоспор 4 с тормозными роликами 6 в гидросистеме 15 поддерживается оптимальное давление.

При этом пружина 21 тормозов 12 отжата давлением в полости 14, а диски

19 и 20 расцеплены.

При сварке тонкостенных резервуаров большого объема и массы, если имеется сомнение в устойчивости их стенок,. приводится анализ резервуара

Ма дисбаланс, создающий дополнитель ные нагрузки на оболочку ст спор.

Для этого подготавливают манипулятор к работе, осуществляя следующие операции.

Устанавливают опоры в положение для вращения резервуара вокруг вертикальной оси. При зтсм оси вращения всех роликов пересекаются на ось вра-, щения резервуара.

Сбрасывают давлеййе в гнцросистеме 1,5, при этом муфты 10 не передают крутящий момент от привода 8 на вег,щие ролики 5; затем поднимая давление в гидросистеме 1 5 перепескным регулируемым клапаном 23, включают муфты 10 и добиваются плавногс вращения резервуара вокруг вертикальной оси. Давление в гицросистеме 15, при котором начинает вращаться резервуар, фиксируется манометром 24. Величина этого давления определяет величйну крутящего момента на ведущих колесах, необходимого для вращения резервуара без влияния дисбаланса. Затем с помощью устройства для растсрмаживания дисков 17, ввинчивая его винты до упора в нажимную чашку 18, запирают пружину 21 и выключают тормоз 12 из работы. В случае дисбаланса визуально определяют место расположения этого дисталанса (нахождение лестниц, стяжек и т.д.) и, вращая резервуар вокруг вертикальной оси, выводят найденное место дисбаланса на вертикальную ось, в нижнюю часть резервуара.

Далее разворачивают опоры и уста- навливают ия в положение для враще869174 ния резервуара вокруг горизонтальной оси.

При этом давление в гидросистеме

15 отсутствует, муфты 10 и тормоза

12, с помощью устройства 17, отМдюче.— 5 ны. Поэтому резервуар при наличии дисбаланса самоустанавливается дисбалансом вниз. Затем поднимают давление в гидросистеме при включенных тормозах и выводят резервуар в положе- 10 ние максимального момента от дисбаланса.

Разность показаний величин давлений по манометру 24, зафиксированных 15 при вращении резервуара вокруг горизонтальной и вертикальной осей,,опре. деляет уровень дисбаланса.и оценивает его с точки зрения влияния «а устойчивость тонкостенной оболочки 2О резервуара. Знать величину дисбаланса особенно важно для тонкостенных резервуаров большого объема и массы для толстостенных резервуаров анализ дисбаланса проводить не обязательно.

При отключении электроэнергии, потере герметичности гидросистемы, а также при развороте роликоопоры под резервуаром с возможным дисбалансом манипулятор обеспечивает неподвижное положение резервуара, так как при падении давления в гидросистеме включаются в работу тормозные ролики ма нипулятора.

Конструкция данного манипулятора по сравнению с базовым объектом позволяет устранить недопустимые перегрузки редукторов и других узлов, ведущие к их поломкам, простоям исключить самопроизвольное вращение от дисбаланса, пластическую деформацию оболочки и обеспечить необходимые условия техники безопасностиу уменьшить сроки сооружения резервуаров в 2 раза за счет сокращения подготовительных операций, связан" ных с переходами с одной оси вращения к любой другой, а также с возможностью корректировки положения шва беэ остановки сварочного процесса повысить надежность и срок эксплуатации.

8691 74

С ос т ав итель Е . Крюк ов а

Редактор Петрова Техред М.Костик Корректор Й.Ватрушкина

Заказ б728/5 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4