Машина для контактной стыковой сварки труб

Машина для контактной стыковой сварки труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ТРУБ, содержащая сварочное устройство с механизмом зажатия труб, гратосниматель, привод оплавления и осадки и размещенное в корпусе самоцентрирьющее устройство с опорными и приводными роликами и пружинным механизмом поджатия приводных роликов к трубе, жестко связанным со штоком силового цилиндра, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности и упрощения технологии изготовления , сборки и эксплуатации,, самоцентрйрующее устройство снабжено по крайней мере тремя трехплечими рычагами, оси качанйя которых расположены в корпусе равномерно по окружности, на одном из плеч каждого рычага установлен приводной ролик самоцентрирующего.устройства, на другом - опорный ролик самоцентрирующего устройства, шток силового цилиндра снабжен жестко закрепленным на нем диском, шарнирно связанВ ным с третьим плечом каждого трех (Л плечего рычага. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что пружинный механизм выполнен в виде пружины, охватывающей шток силового цилиндра и одним концом упирающейся в упор, выполненный на щтоке, а другим консо оо цом - в корпусе самоцентрирующего устройства. 00 4 ОС ас

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

am®

3(59 В 23 К 11/04; В 23 К 31/06

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2Й.) 27 6 707 9/25-27 (22) 22.05.79 (46) 30.11.83. Бюл. Р 44 (72) В.К.Лебедев, С.И.Кучук-Яценко, В.А.Сахарнов, Б.A.Ãàëÿí, Г.Б.Асоянц и В.И.Тишура (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона (53) 621.791.039(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 136487, кл. В 23 К 11/04, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

М 286103, кл. В 23 К 11/04, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2426769/25-27, кл. В 23 К 11/04, 06.12 ° 76.

{54)(57)1.МАШИНА,ДЛЯ КОНТАКТНОЙ

СТЫКОВОй СВАРКИ ТРУБ, содержащая сварочное устройство с механизмом зажатия труб, гратосниматель, привод оплагления и осадки и размещенное в корпусе самоцентрирующее устройство с опорными и приводными роликами и пружинным механизмом поджатия приводных роликов к трубе, жестко связанным со штоком силового цилиндра, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности и упрощения технологии изготовления, сборки и эксплуатации,. самоцентрирующее устройство снабжено по крайней мере тремя трехплечими рычагами, оси качания которых расположены в корпусе равномерно по окружности, на одном из плеч каждого рычага установлен приводной ролик самоцентрирующего.устройства, на другом — опорный ролик самоцентрирующего устройства, шток силового цилиндра снабжен жестко закрепленным на нем диском, шарнирно связанным с третьим плечом каждого трехплечего рычага.

2. Машина по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что пружинный ме- С ханизм выполнен в виде пружины, охватывающей шток силового цилиндра и одним концом упирающейся в упор, выполненный на штоке, а другим концом — в корпусе самоцентрирующего устройства.

938488

Изобретение относится к оборудованию для контактной стыковой сварки кольцевых стыков труб, преимущественно в условиях строительства магистральных трубопроводов нефтяной и газовой промышленности. 5

Извесь..ны машины для контактной стыковой сварки труб в непрерывную нитку в трассовых условиях. Наиболее прогрессивными машинами в этих условиях эксплуатации являются внутри- 10 трубные машины, так как эти машины передвигаются от стыка к стыку не по грунту, а по внутренней поверхности трубы (1,2) .

Укаэанное достоинство наиболее проявляется при сварке трубопро1водов в северных условиях и в условиях бездорожья на трассе, при сложных условиях местности и в распутицу, резко затрудняющих транспорт громозд-20 кой тяжелой машины и манипулирование ею, если она подвешена или установлена на гусеничном тракторе или воз - духе.

Известна машина для контактной стыковой сварки труб (3), которая содержит сварочное устройство с ме-" ханизмом зажатия труб, гратосниматель, привод оплавления и осадки и размещенное в корпусе самоцентрирующее устройство с опорными и приводными роликами и пружинным механиз мом поджатия приводных роликов к трубе.

Применение самоцентрирующего приводного устройства с пружинным ме- 35 ханиэмом в машине для контактной стыковой сварки труб позволяет удалять грат с перемещением любой части сварочной машины, улучшает центрирование машин по оси трубы, а также 40 устраняет самопроизвольное перемещение машины под уклон.

Однако конструкция самоцентрирующего приводного устройства с опорными и приводными роликами металло- 45 емка, труднодоступна для обслуживания и осмотра, технологически сложна в изготовлении, сборке и эксплуатации.

Во-первых, для самоцентрирования необходимо иметь по три пары более приводных и опорных роликов, а следовательно, не менее шести двуплечих рычагов.

Для крепления осей двуплечих рычагов требуется большое количество расточных работ, выполняемых в разных деталях сложной конфигурации, что технологически тяжело выполнить.

Во-вторых, для обеспечения одновременного движения .штока в цилиндре 60 и обоймы по корпусу цилиндра необходима соосность поверхностей корпуса цилиндра и обоймы.

В случае несоосности может произойти заклинивание и нарушение 65 центрирования машин относительно поверхности трубы.

В третьих, трудно обеспечить одинаковое натяжение всех пружин ° В случае разного натяжения происходит перекос обоймы и заедание ее при эксплуатации. Для сборки требуется специальное приспособление, обеспечивающее сжатие пружин, что неудобно в обслуживании в трассовых условиях. Кроме того, при вводе машины в трубопровод силовым цилиндром приводные ролики перемещаются к оси и вводятся в трубу, опорные же ролики этим цилиндром переместить к центру нельзя и они вводятся с раз-.

Гона, что вызывает деформацию конца трубы.

Для устранения этих недостатков с целью увеличения надежности и упрощения технологии изготовления, сборки и эксплуатации, предлагается конструкция внутритрубной машины, в которой самоцентрирующее приводное устройство снабжено трехплечими рычагами в количестве трех и более, оси качания которых расположены в корпусе равномерно по окружности.

На одном плече каждого из рычагов шарнирно установлен приводной ролик самоцентрирующего устройства, на другом — опорный ролик с возможностью свободного вращения вокруг своей оси, шток силового цилиндра снабжен жестко закрепленным на нем диском, шарнирно связанным с третьим плечом каждого трехплечего рычага.

Пружинный механизм поджатия выполнен в виде пружины, охватывающей шток силового цилиндра. Один конец пружины упирается в упор, выполненный на штоке, а другой конец — в корпусе самоцентрирующего приводного устройства.

На чертеже изображен общий вид предложенной машины для контактной стыковой сварки.

Машина состоит из следующих основных узлов: механизма 1 оплавления и осадки, сварочного устройства с механизмами 2 зажатия труб, на зажимных губках которого установлены ножи 3 и 4 гратоснимателя, насосной станции 5, привода 6 и самоцентрирующего приводного устройства 7. Все перечисленные узлы на фланцах соединены в единую самоходную внутритрубную машину.

Самоцентрирующее приводное устройство 7 содержит корпус 8, по центру которого установлен силовой цилиндр 9.

Шток, силового цилиндра 9, на ко.тором закреплен диск 10, расположен в поддерживающей опоре 11, принадлежащей корпусу 8 устройства. На конце штока имеется опорное кольцо 12.

938488

К поддерживающей шток опоре 11 прикреплен механизм 13 поджатия, в состав которого входит пружина 14, расположенная между опорой 11 и опорным кольцом 12, поджатым к пружине 14 гайками 15. Корпу механизма

13 поджатия снабжен накидной гайкой

16.

В корпусе 8 самоцентрирующего приводного устройства 7 на равном расстоянии радиально относительно 10 продольной оси устройства 7 установлены оси 17 качания трехплечих рычагов 18. На одном плече каждого из рычагов 18 установлен с воэможностью свободного вращения опорный ролик 15

19. На втором плече каждого из рыча-

"ов 18 жестко установлен редуктор !

О с самотормозящим приводом, связанным с приводом 6 карданным валом 21.

Редуктор 20 снабжен приводным роликом 22, Третьи плечи весх рычагов 18 расположены с возможностью перемещения в пазах диска 10. 25

Рабочий процесс сварочного устройства с механизмами 2 зажатия, механизмами 1 ° оплавления и осадки, насосной станцией 5 не отличается от работы этих механизмов в известных внутритрубных машинах.

Приводное самоцентрирующее устройство 7 работает следующим образом, Для натяжения пружины 14 механизма 13 поджатия приводных роликов 35

22 и внутренней поверхности трубы рарабочая жидкость подается в полость

Б силового цилиндра 9 и пружина, упираясь в опору 11 корпуса 8 устройства, опорным кольцом 12 штока 40 цилиндра 9 сжимается на некоторую величину, При этом накидная гайка

16 подкручивается до соприкосновения с опорным кольцом 12.

Затем рабочая жидкость подается 45 в полость А. Шток цилиндра движется ь обратную сторону, гайка 15 отходит от опорного кольца 12 и может быть свободно подкручена до соприкосновения с ним.

Этот цикл повторяется до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое сжатие пружины 14, достаточное для стопорения машины приводными роликами, прижатыми к трубе.

Для ввода машины в трубопровод рабочая жидкость подается в полость

Б силового цилиндра 9, при этом диск, установленный на его штоке, воздействует ца трехплечие рычаги 18, они отводят приводные ролики к оси уст- 60 ройства и машина вводится в трубу до опорных роликов.19.

Затем рабочая жидкость подается в полость A и обратным движением . штока цилиндра 9 с диском 10 трехплечие рычаги поворачиваются вокруг оси 17 в противоположную сторону, тем самым прижимая приводные ролики к внутренней поверхности трубы, и одновременно отводят от нее опорные ролики.

После этого включается привод 6 перемещения и через карданный вал 21 передается в редуктор 20, который, вращая приводные ролики 22, втягивает машину в трубу. Далее машина движется до исходного положения для сварки, когда сварочное устройство с механизмами 2 эажатия труб будет находиться под стыком труб.

Зажим труб и стыковая сварка проводятся известным способом. После сварки производится срезка грата следукщим образом.

Сразу после сварки подвижный механизм 2 эажатия немного (на 1 мм) отжимается от трубы и движением вперед усилием цилиндров механизма оплавления и осадки срезает грат ножами 3.

Затем этот механизм 2 зажатия возвращается в исходное положение и опять зажимает трубу.

После этого подается рабочая жидкость в полость Б силового цилиндра

9, при этом приводные ролики 22 отводятся к оси устройства, а опорные ролики 19 прижимаются к поверхности трубы. Одновременно отжимается немного от трубы неподвижный механизм

2 зажатия и усилием цилиндров механизма 1 оплавления и осадки перемещается вместе со всей машиной на роликах 19 в сторону подвижного ме. ханизма 2 зажатия, тем самым снимая грат ножами 4.

Ввиду того, что ножи гратоснимателя установлены на одном иэ механизмов зажатия со смещением относительно ножей на другом так, что перекрывают по окружности всю поверхность трубы, этими двумя движениями полностью снимается грат со сварного стыка.

В случае сварки, разрыва подводящей магистрали рабочей жидкости либо отказа насосной станции пружина

14 перемещая шток силового цилиндра

У

9 в крайнее положение, когда рабочая жидкость полностью будет вытеснена из полости Б, прижимают приводные ролики 22 к поверхности трубы, тем самым обеспечив самоторможение машины на уклонах.

Технология расточки отверстий под оси качания проще, так как эти отверстия выполнены в одной детали в корпусе устройства, а оси крепления опорных и приводных роликов установлены также в одной детали — в трехплечем рычаге 18.

938488

Сборка самоцентрирующего механиэgaea тоже проводится проще, так как меньше подвижных частей, взаимосвяэанных между собой. Основной подвижной деталью в предлагаемом устройстве является 5 шток силового цилиндра, поэтому связь с приводными и опорными роликами наладить значительно проще и легче регулировать степень прижатия роликов к поверхности трубы во время 10 эксплуатации сварочной машины, Предлагаемая конструкция самоцентрирующего приводного механизма в машине для контактной стыковой сварки труб позволяет исключить аварийные ситуации, облегчает изготовление, сборку и эксплуатацию машины для контактной стыковой сварки, улучшает центрирование машины, увеличивает надежность работы машины, что позволяет повысить производительность труда при сооружении трубопроводов.