Устройство для тепловой обработки металла

(088. 8)видетельство ССС 23 К 37/02, 1976 идетельство СССР 23 К 37/02, 1978 идетельство СССР 23 К 7/04, 1978 то горел углового е с одпр ии в чаю корпу напра ния к а л рпуса.Устройствщ е е с я отлиограничи",по п.тем,ч а ютель олнен реэуна еремещенияемьк. ули ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА, преимущественно автоматической сварки криволинейных швов, содержащее горелку, копировальные механизмы с копирными роликами, корпус, выполненный в виде втулки, подвижно укрепленной в направляющих на валу механизма перемещения корпуса, с укрепленными на диаметрально противоположных сторонах втулки двумя кронштейнами, на каждом из которых установлены суппорт, каретка с односторонне подпружиненными.полэунами, штанги, прикрепленные к полэунам, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки и снижения трудоемкости производства работ за счет обеспечения возможности сварки в любых пространственных положениях и снижения времени на настройку устройства в рабочее поло 3 жение, копирный механизм, установленный со стороны, противоположной горелке, выполнен в виде опорной плиты с кронштейном и выступом,акана с отверстием на его бокой поверхности, размещенного в нем и подпружиненного ползуна с пазом. жестко связанного с копирным ро ликом, ограничителя перемещения ползуна, подпружиненного двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на стакане с воэможностью контактирования с кронштейном опорной плиты, стопорной планки, размещенной в отверстии стакана с возможностью взаимодействия с пазом полэуна и двуплечим рычагом, механизм копирования, установленный со стороны горелки, снабжен опорным кронштейном, установленным на штанге с воэможностью взаимодействия с выступом опорной плиты.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, ч ка снабжена механизмом ее перемещения.3. Устройств о по п. 1, о т л итем, что втулка ужннена в продольном а механизма перемещИзобретение относится к сварочному оборудованию, преимущественно для автоматической сварки криволинейных швов, в частности к автоматам для сварки угловых замкнутых швов 5 плавящимся электродом в среде защитного газа или под слоем флюса, и может быть использовано в судостроительной, химической, машиностроительной и других отраслях промьццленнос ти.Цель изобретения - повышение качества сварки и снижение трудоемкости производства работ при вварке изделий в оболочковую конструкцию. 15На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на Фиг. 2 - то же, в другой проекции, на фиг, 3 - корпус и суппорты в рабочем положении (в начале сварки), при этом копир В ный ролик опирается на линию сопряжения привариваемого изделия с оболочковой конструкцией; на Фиг, 4 то же, при повороте корпуса и суппортов примерно на 180 относительоно первоначального положения, при этом показан вариант исполнения устройства, где кронштейн и выступ укреплены непосредственно на привариваемом изделии на Фиг. 5 - се- зО чение А-А на Фиг3: на Фиг. б сечение В-В на Фиг. 4 (новорот на угол ж,), на фиг. 7 - то же, новорот на угол Мрня фиг 8 то же, поворот на угол м 5 , на Фиг. 9 -35 сечение Г-Г на Фиг. 3; на Фиг. 10 изображено сечение Д-Д на Фиг. 4.Устройство (фиг. 1 и 2) состоит из неподвижного основания 1, на котором поворотно укреппена колонка 2, соединенная с механизмом 3 ее поворота, На колонке 2 подвижно в продольном ее направлении в направляющих 4 смонтирована соединенная с механизмом 5 ее перемещения карет; 445 ка 6 с укрепленной к ней консольной балкой 7, на которой установлен механизм 8 перемещения корпуса 9. Корпус 9 выполнен в виде подвижно укрепленной в направляющих 1 О (фиг. 3) в продольном направлении вала 11 механизма 8 перемещения корпуса втулки 12 с укрепленными к ней на диаметрально противоположных сторонах радиально направленными двумя кронштейнами 13 и 14.1Корпус 9 в продольном направлении вала 11 подпружинен относительно консольной балки 7 пружинами 15 и 16. имеющими механизм изменения их натяжения, выполненный в виде навернутой на вал 11 гайки 17, взаимодействующей с пружиной 16,Выполнение корпуса 9 подпружиненным пружинами 16 и 15 относительно консольной балки 7 обеспечиваетвозможность осуществления наплавки сварных швов, расположенных не только в горизонтальной плоскости, но в иных пространственных положениях, так как прижатие корпуса к конструкции в рабочем состоянии в процессе сварки обеспечивается за счет упругости пружин 15 и 16.По другому варианту исполнения пружины 15 и 16 . а следовательно, и механизм изменения их натяжения в виде гайки 17 могут отсутствовать Такое выполнение обеспечивает возможность направки сварных швов, расположенных только в горизонтальном нижнем положении, так как прижатие корпуса к конструкции в рабочем состоянии в процессе сварки обеспечивается вследствие силы его тяжести и укрепленных к нему устроиств и механизмов.На каждом кронштейне 13 и 14 укреплен суппорт 18 и 19, каждый иэ которых выполнен в виде подвижно укрепленной в направляющих 20 в продольном направлении кронштейнов 13 и 14 и снабженной механизмом 21 перемещения сунпорта и стопорным устройством 22 каретки 23 с встроенным в нее подвижно в продольном направлении кронштейнов 13 и 14 в направляющих 24 и подпружиненным относительно каретки 23 пружинами 25 и 26 ползуном 27 с прикрепленной к нему штангой 28, направленной вдоль оси 29 вала 11 механизма 8 перемещения .корпуса 9.На одной из штанг 28 укреплена горелка 30 с механизмом 31 углового перемещения и, взаимодействующий с боковой поверхностью привариваемого иэделия 32 в плоскости, перпендикулярной оси привариваемого изделия, копирный механизм, выполненный в виде смонтированного на оси 33 поворотного рычага 34 с роликами 35, а на другой штанге 28 укреплен взаимодействующий с линией сопряжения привариваемого изделия 32 оболочковой конструкцией 36 копир5404 4сопряжения привариваемого изделия32 с оболочковой конструкцией 36 врайоне длины выступа.При большом радиусе кривизны оболочковой конструкции 36, изменениекривизны сопряжения привариваемогоизделия 32 с оболочковой конструкцией,36 на длине .выступа 58 имеетнезначительную величину, не превос- О ходящую О 5-1,0 мм, вследствие чегорабочая поверхность выступа можетбыть выполнена прямолинейной, чтопри саморегулировании дугового зазора "ц" сварочным автоматом невлияет на процесс сварки.Кронштейн 54 и выступ 58 размещены на опорной плите 61, укрепленной на конце поддерживающей штанги 62, проходящей через полый вал11 механизма 8 перемещения корпуса9, а другой ее конец находится вовзаимодействии с механизмом ее перемещения 63, укреплейном на консольной балке 7.Возможен другой вариант исполнения устройства фиг. 4), гдекронштейн 54 и выступ 58 укрепленынепосредственно на привариваемомиэделии,Перед началом сварки производятнастройку устройства которую осуществляют следующим образом. зный механизм, выполненный в виде укрепленного на оси 37 ролика 38.Одна из штанг 28, например у суппорта 19, выполнена составной по ее длине и снабжена механизмом изменения ее длины.Механизм изменения длины штанги выполнен в виде укрепленного на конце одной из штанг 28 стакана 39, в котором подвижно в продольном его 1 направлении размещен ползун 40, подпружиненный относительно стакана 39 пружиной 41, взаимодействующей с навернутой на стакан 39 крышкой 42. Ползун 40 снабжен регулируемым ограничителем его перемещения, выполненным в виде навернутых гаек 43, взаимодействующих с крышкой 42 и направляющими, выполненными в виде прорези 44 в стакане 39 с размещенным в ней штырем 45, укрепленным на ползуне 40. Ползун 40 имеет паз 46, взаимодействующий с подвижно укрепленной в отверстии 47 на стенке стакана 39, стопорной планкой 48, взаи- д модействующей с одним из концов 49 укрепленного на оси 50 стакана 39 и подпружиненного относительно его пружиной 51 двуплечего рычага 52, другой конец 53 которого взаимодействует с кронштейном 54, который выполнен регулируемой высоты, а рабочая часть выполнена в виде наклонной площадки 55.На штанге 28, несущей горелку 30, с помощью винта 56, укреплен опор 35 ный кронштейн 57, взаимодействующий с выступом 58. Опорный кронштейн 57, взаимодейст вующий с выступом 58, выполнен скругленным для возможности набегания без заедание на выступ 58 (фиг. 10).По периметру привариваемого изделия 32 выступ 58 размещен в районе над самой нижней точкой 59 или диаметрально противоположной точке 60 сопряжения привариваемого изделия 32 с оболочковой конструкцией 36, при этом длина его выполнена такой, чтобы обеспечить подъем копирного 50 ролика 38 перед началом, сварного шва и опускание его на сварной шов в непосредственной близости от его начала.Рабочая поверхность выступа 58, 55 взаимодействующая с опорным кронштейном 57 по его длине, выполнена в соответствии с конфигурацией линии Оболочковую конструкцию 36 (фиг. 1 и 2), например, цистерну с укрепленным на ней и подготовленным под сварку изделием 32, например обечайкой, размещенную на тележке 64, устанавливают под устройством для автоматической сварки и путем перемещения тележки и перемещения оболочковой конструкции Зб на тележке 64 с помощью размещенных на ней механизмов перемещения 65 и бб, а также путем поворота колонны 2 механизма 3 ее поворота центрируют ось 29 вала 11 с осью 67 изделия 32 (фиг. 2 и 3), при этом оболочковую конструкцию устанавливают таким образом, что диаметрально противоположные точки 59, 60 и 68, 69 соп" ряжения оболочковой конструкции 36 с изделием 32 находятся соответственно на одной линии 1-1 и 11-11, перпендикулярной оси 29 вала 11. При такой установке оболочковой конструкции 36 все диаметрально противоположные точки сопряжения оболочковой конструкции Зб с из1155404 делием 32 расположены на соответствующей им прямой. перпендикулярнойоси 29 вала 11.После настройки устройства автоматическую сварку осуществляютследующим образом.Корпус 9 устанавливают в положение, при котором копирный ролик38 размещают в наиболее низко расположенной точке 59 сопряжения изделия 32 с конструкцией 36, прнэтом сварочная головка 30 с дуговымпромежутком"а между электродом исопряжением, обеспечивающим сварку, размещается в другой диаметральной и наиболее низко расположеннойточке 50 сопряжения, при этом пружины 15 и 25, находясь в сжатом состбянии прижимают копирный ролик 38к точке 59, а пружина 25 суппорта19 поджимает сварочную головку 30,обеспечивая ее удержание посредством копирных роликов 35 на постоянном расстоянии от поверхности привариваемого изделия 32. На сварочную головку 30 подают питание и осуществляют наплавку сварного шва,При повороте корпуса 9 механизмом 8 по стрелке А копирный ролик38 перемещается по линии сопряжениясвариваемых деталей, копируя ее,при этом сварочная головка 30 сэлектродом синхронно перемещаетсянад диаметрально противоположнымиточками с дуговым промежуткоммежду электродам и сопряжением, необходимым для горения дуги,При повороте корпуса 9 по стрелке В в положение 111-111 Фиг. 6), при котором кронштейны 13 и 14 не доходят до линии 1-1 на угол М,опорный кронштейн.57 набегает на выступ 58, копирный ролик 38 размещается на линии сопряжения изделия 32 с конструкцией 36 перед началом сварного шва, наплавленного от точки 60, а конец 53 рычага 52 размещает ся перед наклонной площадкой 55, не взаимодействуя с ней, при этом дуговой промежуток й.обеспечивается как эа счет копирного ролика 38, взаимодействующего с линией сопряжения, так и за счет опорного кронштейна 57, взаимодействующего выступом 58.При повороте корпуса 9 но стрелке 4 из положения 111-111 в положение ЕЧЧ (Фиг. 27), при котором кронштейны 13 и 14 не доходят до линии 1-1 на угол К. меньший, чемугол Юопорный кронштейн 57 перемещается по выступу 58, копирный 5 ролик 38 перемещается по линии сопряжения перед началом сварного шва,наплавленного от точки 60, а конец53 рычага 52 перемещаясь по наклонной площадке 55, поворачивает 1 О другой конец 49 рычага 52, которыйвзаимодействует со стопорной планкой 48, выводя ее из паза .46 ползуна 40. При этом дуговой промежутока" обеспечивается как за счет копирного ролика 38, так и за счет опорного кронштейна 57, взаимодействующего с выступом 58.При дальнейшем повороте корпуса9 по стрелке В и взаимодействии М конца 53 рычага 52 с опорной площадкой 55 столорная планка 48 выходит .иэ каза 46 ползуна 40, вследствиечего ползун с копирным роликом 38,находящийся под воздействием пруфф живы 41, поднимаются на величинуравную номинальному катетусварного шва, до упора ограничительных гаек 43 в крышку 42. При этомопорный кронштейн 57 взаимодейству ет с выступом 58 и удеоживает отперемещения вниз под действием пружины 15 корпус 9 с укрепленными кнему кронштейнами 13 и 14 и суппортами 18 и 19, обеспечивая дуговой ,у промежуток.При повороте корпуса 9 по стрелке В из положения 1 ЧЧ в положениеЧ-Ч (фиг, 8), при котором кронштейны 13 и 14 повернуты от линии 1-1 40 на угол К, опорный кронштейн 57перемещается по выступу 58, обеспечивая дуговой промежуток "а" а копирный ролик 38 до начала сварногошва точка 60 сопряжения) переме щается над сопряжением иа расстояние 1равное катету сварного шваот него, а затем из положения, определяемого линией 1"1, до положения, определяемого линией Ч-Ч, Зф перемещается по поверхности сварного шва. При последующем повороте корпуса 9 по стрелке А опорный кронштейн 57 сходит с выступа 58, прекращая с ним взаимодействия, а копирный ролик 38 до конца сварки перемещается по поверхности сварного шва в соответствии с его траекторией, 7 115540обеспечивая промежуток"афмеждуэлектродом и сопряжением привариваемого изделия 32 с конструкцией 36,После сварки отдают стопора 22, 5суппорты 18 и 19 перемещают по консолям 13 и 14 до вывода роликов38 и 35 иэ контакта с изделием 32,ползун 40 устанавливают в первоначальное нижнее положение путем 10перемещения штыря 45 в прорези44 до положения, при котором стопорная планка 48 под воздействием под 4 8пружиненного конца 49 рычага 52 входит в паз 46 полэуна 40.Выполнение втулки корпуса подпружиненной в продольном направле" нии вала механизма перемещения корпуса обеспечивает сварку в пространственном положении, т,е. при расположении сварного шва не только. в горизонтальной плоскости, но также при размещении его в наклонной, вертикальной и потолочной плоскостях, что расщиряет технологические возможности устройства.