Устройство для автоматической приварки штуцеров

Устройство для автоматической приварки штуцеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>959960 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) M. Кл.з (22) Заявлено 12.01.81 (21) 3259931II25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

В 23 К 31/06

;Госудорстеекнык комитет

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 28.09.82 (53) УДК 621.791..037 (088.8) по лелем кзобретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

Б. А. Меркулов, В. Я. Пекарский и И. Е. Ш льман

,",:. .". у1Научно-производственное объединение «Атомко лома

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО Д,ЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЛ

ПРИВАРКИ ШТУЦЕРОВ

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для приварки круговых элементов к конструкциям, и может быть использовано в машиностроении, в атомном машиностроении и котлостроении для сварки толстостенных штуцеров с барабанами, кор- 5 пусами сосудов, котельными камерами и другими элементами.

Изобретение предназначено для решения технологических проблем и направлено на решение вопросов, связанных с автоматизацией и механизм.цией процесса сварки угловых кольцевых швов плавящимся элект родом.

Известны сварочные установки для автоматической сварки толстостенных штуцеров и патрубков с различного типа сосудами 1s (или другими изделиями), содержащие подвижную каретку с механизмами горизонтального и вертикального перемещения сварочной головки, которая жестко связана с устройством для центрирования, и подающий механизм с жестким каналом для подачи проволоки, оснащенный механизмом регулировки положения электрода (Ц, (2) .

В таких аппаратах сварочная горелка вращается относительно продольной оси симмет2 рии центрирующего устройства, которое постоянно имеет строго вертикальное положение.

Поэтому после того, как сварочная головка подведена к месту сварки, привариваемый штуцер должен быть установлен строго в вертикальное положение. Однако в тех случаях, когда основное изделие, например толстостенный сосуд большого диаметра длиной 3 м и более, имеет значительную массу, точная установка штуцера в вертикальное положение затруднительна и требует многократных наладочных поворотов изделия.

Это увеличивает вспомогательное время перед сваркой и снижает производительность процесса.

В то же время наклон оси штуцера от вертикального положения на 3 — 5 не вызывает затруднения с точки зрения технологии сварки. Однако конструктивное исполнение сварочных аппаратов обеспечивает выполнение угловых швов только в горизонтальной плоскости.

Кроме того, сварочные аппараты для приварки штуцеров с жестким каналом для подачи проволоки имеют сравнительно узкий диапазон регулировки положений сва959960

5 о

20

30

35 о

3 . рочной горелки по горизонтали.. Поэтому каждый типоразмер сварочной головки обеспечивает сварку штуцеров ограниченной номенклатуры по наружному диаметру.

Повышение производительности в данном случае может быть достигнуто за счет сокращения затрат времени на вспомога1 тельные операции: расцентрирование головки, перевод ее в транспортное положение, подготовку аппарата к сварке и т.д.

Недостатком известных головок является также невозможность переналадки их на сварку фланцев с различными диаметрами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее каретку с установленным»а ней с возможностью вращения корпусом, на котором размещен механизм для подачи электродной проволоки, сварочную горелку, закрепленную на обойме, и центрирующую головку, состоящую из центратора и поворотной втулки. Устройство также содержит приспособление для программного изменения положения электрода при сварке, выполненное в виде диска, на котором смонтированы сменные ложементы (3) .

Однако даже наличие в конструкции устройства приспособления для программного изменения положения электрода при сварке требует больших затрат времени на вспомогательные операции, такие как, например, расцентрирование головки, перевод ее в транспортное положение, подготовка аппарата к сварке, а также проведение установочных операций при кантовке основного изделия (сосуда) в случае отклонения штуцеров от вертикального положения, что является продолжительной операцией вследствие большой инерции, вызванной значительной массой изделия. Все это ограничивает технологические возможности устройства и снижает производительность процесса сварки.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение производительности за счет обеспечения возможности сварки вертикально и наклонно расположенных штуцеров разного диаматра при сокращении вспомогательного времени на дополнительные наладочные операции, а также за счет совмещения последних.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматической приварки, штуцеров, содержащее каретку с установленным на ней с возможностью вращения корпусом, на котором размещен механизм для подачи электродной проволоки, сварочную горелку, закрепленную на обойме, и центрирующую головку, состоящую из центратора и поворотной втулки, снабжено гибкой связью, посредством которой корпус связан с центрирующей головкой, выполненной в виде карданной передачи с закрепленной на одном ее конце подпружиненной гильзой, а на другом — пальцевой .муфтой, гильза жестко соединена с корпусом, а пальцевая муфта соединена с возможностью разъема с поворотной втулкой центрирующей головки, при этом поворотная втулка жестко связана с обоймой, установленной с возможностью вращения на центрирующей головке.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг, 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2; на фиг. 4— положение сварочной головки при наклоне привариваемого штуцера; на фиг. 5 — циклограмма сварки штуцера с применением известного и предлагаемого оборудования; на фиг. 6 — разрез Б — Б на фиг. 3.

Устройство для автоматической приварки штуцеров и патрубков содержит подвижную каретку 1, обеспечивающую заданную скорость сварки, расположенный на каретке с приводом вращения 2 корпус 3, несущий подающий механизм 4 с гибким шлангом 5 и сварочной горелкой 6. Кроме того, устройство содержит набор сменных центрирующих головок 7. Каждая из головок 7 может быть связана с корпусом 3 посредством гибкой связи, выполненной в виде карданной пере.дачи 8. При этом один вал 9 передачи неразьемно связан с корпусом 3 посредством гильзы 10, в полости которой размещена пружина 11. Другой вал 12 карданной передачи разъемно связан посредством пальцевой муфты 13 со сменной головкой 7. Пружина

11 обеспечивает поджатие муфты 13 к головке 7. Каждая головка представляет сопряженные между собой центратор 14 и втулку 15, на которой жестко смонтировано приспособление 16 для программного изменения положения электрода при сварке и фиксатор 17 для его крепления. Центратор

14 содержит корпус 18, в котором по оси пропущен регулировочный винт 19, на котором с возможностью перемещения установлены гайки 20 с левой и правой резьбой соответственно. Гайки имеют по три клиновых паза, расположенных по периметру под углом 120 друг к другу, в которые входят распорные пальцы 21, имеющие скошенный торец, прилегающий к клиновой поверхности пазов гаек. От самовыпадения из корпуса 18 пальцы предохраняют шариковые фиксаторы, состоящие из шарика 22 и винта 23.

На нижний конец винта 19 насажена шайба 24, удерживаемая двумя гайками 25, одна из которых является контргайкой. В верхней части винта имеется контргайка

26, предохраняющая винт от самоотвинчивания, Между гайками находится втулка 27, предохраняющая пальцы от выдавливания через шариковые фиксаторы в случае завинчивания винта, когда механизм центрирования находится не в штуцере.

Сопряжение центратора с втулкой 15 выполнено следующим образом. Втулка жестко связана с обоймой 28, обойма уста959960 новлена с возможностью свободного вращения на подшипнике 29, смонтированном на полом стакане 30, который, в свою очередь, жестко, посредством винтов 31, связан с корпусом 18 центратора 14. Кроме того, полый стакан 30 имеет фланец 32, которым опирается на свариваемый патрубок или штуцер.

При этом корпус втулки 15 выполнен за одно целое с тем полукорпусом муфты, который оснащен пальцами 33, которые в рабочем положении размещаются в радиальных пазах полумуфты 13 на ее торцевой поверхности.

Устройство работает следующим образом.

В исходном, не рабочем положении, сварочная горелка свободно висит на гибком шланге 5. Головки 7, одна или несколько, одновременно размещены в штуцерах, предварительно закрепленных на основном изделии (обечайке).

Размещение головки в полости штуцера 10 производит оператор вручную, производя ее фиксацию центратором 14. Для этого вращением винта 19 обеспечивают схождение друг к другу гаек 20 и соответственно с этим перемещение пальцев 21 до упора в стенку шт цера. Вращением гайки 26 фиксируют положение винта 19. Головка 7 подготовлена к работе.

Далее каретка 1 подводится к месту сварки, и корпус 3 перемещается вниз (устройством или механизмом на каретке). Одновре- щ менно с движением вниз оператор направляет полумуфту 13 на втулку 15 до совпадения ее радиальных пазов с положением пальцев

33. Эти перемещения продолжаются до полного прилегания полумуфты 13 к плоскости втулки 15.

Затем оператор устанавливает сварочную горелку в фиксаторе, обеспечивает исходное положение электрода по угловым и линейным координатам. Устройство полностью готово к выполнению сварки.

Сварка осуществляется следующим образом. Включается источник питания (не показан), привод вращения 2, механизм подачи, при выполнении одного оборота оператор меняет положение электрода в разделке и так до полного выполнения данного сварного соединения.

Каждая каретка комплектуется набором головок, обеспечивающим выполнение сварки штуцеров определенной номенклатуры.

Поэтому, пока сварщик выполняет сварку одного штуцера, например диаметром (фиг. 1), оператор выполняет установку и подготовку к работе головки на другом штуцере диаметром cIi или дз (фиг. 1).

После окончания сварки штуцера диаметром d сварочную горелку 6 выводят из фиксатора, поднимают каретку вверх, одновременно освобождая полумуфту от взаимодействия с пальцами. Далее каретка 1 перемещается к новому месту сварки, и процесс повторяется.

Если по конструктивным или технологическим причинам центральная ось симметрии штуцера отклонена от вертикального положения, то в процессе подготовки устройства к работе оператор не только перемещает вниз полумуфту, но и отклоняет ее к плоскости уст а но вки шти фтов на втулке.

При этом в процессе сварки, несмотря на наклон штуцера, сварочная горелка 6 будет вращаться относительно его кольцевой разделки кромок, что обеспечивается передачей вращательного движения от привода к головке карданной передачи.

Сварочные аппараты существующей конструкции для приварки штуцеров оснащены неразъемно связанным с корпусом центрирующим устройством. Поэтому они постоянно задействованы при выполнении всех необходимых наладочных, вспомогательных и основных технологических операций, которые выполняются в процессе сварки каждого штуцера.

В конструкции устройства сварочная головка с центратором соединяется с корпусом разъемно через полу муфту и ка рда нный вал.

При этом предусмотрено, что одна каретка с подающим механизмом, гибким шлангом и горелкой комплектуется несколькими головками, что позволяет охватить требуемый номенклатурный перечень привариваемых изделий. Это позволяет независимо от места нахождения каретки производить центровку головки и привести ее в рабочее положение на данном конкретном штуцере. В это время каретка задействована для сварки предыдущего штуцера. Т. е. предлагаемая конструкция позволяет использовать принцип совмещения технологических операций, что обеспечивает повышение производительности процесса.

Кроме того, обеспечивается возможность выполнения сварки при отклонении штуцера от строго вертикального положения (фиг. 4)

Это позволяет исключить установочные операции кантовки основного изделия (сосуда), что является достаточно продолжительной операцией вследствие большой инерции, вызванной значительной массой изделия.

Предлагаемая конструкция устройства обеспечивает повышение производительности процесса.

Формула изобретения

Устройство для автоматической приварки штуцеров, содержащее каретку с установленным на ней с возможностью вращения корпусом, на котором размещен механизм для подачи электродной проволоки, сварочную горелку, закрепленную на обойме, и центрирующую головку, состоящую из центратора

959960 и поворог гой втулки, отличающеесн тем, что с целью расширения технологических возможностей и повышения производительности за счет обеспечения возможности сварки вертикально и наклонно расположенных штуцеров разного диаметра при сокращении вспомогательного времени на дополнительные наладочные операции, а также за счет . совмещения последних, оно снабжено гибкой связью, посредством которой корпус связан с центрирующей головкой, выполненной в виде карданной передачи с закреплен- о ной на одном ее конце подпружиненной. гильзой, а на другом — пальцевой муфтой, гильза жестко соединена с корпусом, а пальцевая муфта соединена с возможностью разьема с поворотной втулкой центрирующей головки, при этом поворотная втулка жестко связана с обоймой, установленной с возможностью вращения на центрирующей головке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 295638, кл. В 23. К 37/02, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 200083, кл. В 23 К37/02,,1960.

3. Авторское свидетельство СССР № 647087, кл. В 23 К 31/06, 1976 (прототип).

959960

Текнологические операции устанобка деребод центратора

Вискодное устанодка горелки В искодное

Ооддести и у стонобият каретку

Применяемое оборудобание ц ентратора S рабочее положение

Сдарха положение положение (барочные аппараты сущесгл. Вующей конструкции

Операция исключена

Предлагаемое изобретение

Операция содме щена

Операция содмещена

Фиг.5

Кантобка изделия, устанобка иолу церод по дертикали

Составитель В. Томбулатов

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 68227/16 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Перемещение каретки по нобому месту сдорхи