Установка для сварки сильфонов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК в В 23 К 3 АНИЕ ИЗОБРЕТЕ н оюзноехнолоашинокотель-.нияя",И.,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 07.0 Й.83. Бюл, М 13 (72) А.А.федутенко, Г.Г.Афо Г. Н. Чеботарев, В,И.Гордеев И.И.Сальников и Н. А. Павлов (71) Белгородский филиал Вс го проектно-конструкторского гического института атомного строения и котлостроения(53)621.791.039(088.8) (56) 1, Лошаков А.И. Сварка но-вспомогательного оборудов и трубопроводов, изд. нЭнерг 1975, с,118, 119, фиг,69,(5 Ц)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИСИЛЬФОНОВ, содержащая смонтированные на основании сварочную головку,штанги с поддерживающими роликамидля гофров сильфонов и установленные на валу приводные ролики для вращения сильфонов, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности, качества сваркии .расширения технологических возможностей путем обеспечения осевой фиксации гофр при сварке сильфонов раз-,ных габаритов и с различным .количеством гофр без предварительной их прихватки, установка снабжена смонтиро"ванными на основании подъемным столом, роликовым упором для шеек гофров, установленным с воэможностьюперемещения вдоль штанг, и механизмом совмещения кромок гофров сильфона, при этом вал с приводными роликами оснащен установленной на ней свозможностью продольного перемещениявтулкой и расположен параллельноштангам, каждый поддерживающий и. при-..801009680 водной ролик выполнен в виде опорноГо и прижимного дисков для торцов гофров, один из опорных дисков каж- дой штанги и вала закреплен на ней, и снабжен установленной на его ступице с возможностью свободного поворота втулкой для образущей гофра, другие диски приводных роликов закреплены на втулке вала, причем диски приводных роликов снабжены фрикционными, прокладками для торцов гофров, диски одного из поддерживающих роликов 1 Гаждой штанги снабжены антифрикционными прокладками для торцов гофр, а опорные диски других,.поддерживающих роликов установлены с воэможностью ра-а,й диального перемещения и выполнены с упорной образующей для шеек гофров.2. Установка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что механизм совме- ф щения кромок гофр сильфона выполнен в виде шарнирно установленных на ос - новании силового цилиндра и соединен-. Май ного с ним двуплечего рычага с само",устанавливающимся прижимным роликом для внутренних кромок гофра. Ж3. Установка по пп. 1 и 2, о т л ит рв ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, она снабжена механизмом синхронного продольного перемещения роликового.упо" ра для шеек гофров и дисков .привод" ных роликов, смонтированных на втулке дополнительной штанги.. Установка по пп.1-3, о т л ич. а ю щ а я с я тем, что на штангах с поддерживающими роликами между опор нцми дисками с упорной образующей для шеек гофров смонтированы фиксирующие втулки установленные с возможностью продольного перемещения и по 1009680Гирняк одписно иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Заказ 2578/8ВНИИПИ Го по дела 113035, ИТираж 1104 Парственного комитета СССРзобретений и открытийва, Ж, Раущская наб., д.1009680 очередного размещения во внутреннихотверстиях указанных дисков, при этомподъемный стол снабжен установленнымс возможностью перемещения вдоль Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для сборки и сварки поворотных стыков сильфонов, преимущественно линзовых компенсаторов.Компенсаторы с большими диаметрами условного прохода изготавливаются в основном посредством сваркииз нескольких штампованных элементовполугофров или полулинз ) по стыкамгофров и их шеек.Известна установка для сварки сильфонов, содержащая смонтированные наосновании сварочную головку, штанги споддерживающими роликами для гофровсильфонов и установленные на валуприводные ролики для вращения сильфонов 1,Сварка сильфоновкомпенсаторов )на этой установке без предварительной сборки на прихватах невозможнавследствие того, что не обеспечива-,ется эффективного поджатия свариваемых гофров друг к другу в осевомнаправлении из-за жесткой заделки. штанг, наличия торцового биения гоф-.ров, а также приложения к свариваемым гофрам сжимающего усилия лишь .поодной прямой линии действия, соеди-,няющей точки касания поддерживающихроликов с торцами гофров, что снижает качество сварки,Кроме того, данная установка непозволяет сваривать изделия различных габаритов и с различным количеством гофр.Целью изобретения является повышение производительности, качества сварки и расширение технологиче.ских возможностей путем. обеспеченияосевой фиксации гофр при сварке 40сильфонов различных габаритов и сразличным количеством гофр без предварительной ихприхватки.С этой целью установка для сварки силь 3 онов, содержащая смонтированные на основании сварочную голов штанг ползуном с толкателем для фиксирующих втулок и толкателями дляприжимных дисков, оснащенных антиф,.рикционными прокладками,ку, продольные штанги с поддерживающими роликами для гофров сильфонови установленные на валу приводныеролики для вращения сильфонов, снабжена смонтированными на основанииподъемным столом, роликовым упоромдля шеек гофров, установленным с возможностью перемещения вдоль штанг,механизмом совмещения кромок, гофровсильфона. При этом вал с приводнымироликами оснащен установленной с возможностью продольного перемещениявтулкой и расположен паралелльноштангамф каждый поддерживающий и приводной ролик выполнен в виде опорного и ярижимного. дисков для торцовгофров; один из опорных дисков каждойштанги и вала закреплен на ней иснабжен установленной на его ступицес возможностью свободного поворотавтулкой для образующей гофра, другиедиски приводных роликов закрепленына втулке вала, причем диски приводных роликов снабжены фрикционнымипрокладками для торцов гофров, дискиодного из поддерживающих роликов каждой штанги снабжены антифрикционнымипрокладками для торцов гофр, а опорные диски других поддерживающих роликов установлены с возможностью радиального перемещения и выполнены супорной образующей для шеек гофров.Механизм совмещения кромою гофрсильфона выполнен в виде шарнирно установленных на основании силового цилиндра и соединенного с ним двуплечего рычага с самоустанавливающимсяприжимным роликом для внутренних кромок гофра,Установка снабжена механизмом синхронного продольного перемещения роликового упора для шеек гофров и дисков приводных роликов, смонтирован"ных на втулке дополнительной штанги.На штангах с поддерживающими ро-,ликами между опорными дисками, с упорной образующей для шеек гофров смонтированы фиксирующие втулки, установленные с возможностью продольно,го перемещения и поочередного размещения во внутренних отверстияхуказанных дисков; при этом подъемный стол снабжен установленным с возможностью перемещения вдоль штангползуном с толкателями для фиксирующих втулок и толкателями для прижим"ных дисков, оснащенных антифрикционными прокладками.На Фиг. 1 изображена установка,общий вид; на фиг. 2 - вид АФиг.1;на фиг. 3 - разрез Б-Б Фиг.2; наФиг. 4 - вид В Фиг.3; на Фиг.5 - 15разрез Г-Г Фиг.2; на фиг. 6 - вид Дфиг 5 на Фиг. 7-8 - кинематическаясхема установки.Установка содержит смонтированнуюна основании 1 сварочную головку 2 20для сварки одноволновогоиз двухполугофров )сильфона 3 и многоволнового сильфона 4, состоящего из правой 5, центральной 6 и 1,в случае сварки трехволнового изделия) левой 7 за готовок, в качестве которых используются одноволновые сильфоны 3.На основании смонтированы такжеподьемный стол 8 с установленнымина немштангами 9 с поддерживающими звроликами и привод 10 вращения сильФонов, соединенный цепной передачей11 с валом 12, оснащенным приводными роликами,Кроме того, на основании установ 3лены роликовый упор 13, для шеек кофров и механизм 14 совмещения кромокгофров сильфона, выполненный в видешарнирно смонтированных на стойке 15основания силового цилиндра 16 и соеЮдиненного с ним двуплечего рыцага 17с самоустанавливающимся прижимным роликом 18 для внутренних кромок гофра,Привод 10 расположен в стойке 19основания. Каждый поддерживающий и45приводной ролик выполнен в виде опорного и прижимного дисков для торцовгофров.Подшипниковые опоры вала 12.закреплены на левой 15 и правой 19 стойках, причем правая опора выполненаюв виде кронштейна 20 с цилиндрическими направляющими 21, параллельнымиоси вала 12. На валу установлена втулка 22.На правом торце кронштейна 20 соосно валу 12 закреплен корпус силового цилиндра 23 механизма синхронного перемещения роликового упора 13 и втулки 22 с установленными на ней дисками 24 и 25 и подпружиненным диском 26.Указанный механизм выполнен в видеустановленной в направляющих 21 траверсы, включающей перпендикулярные оси штанг 9 поперечины 27 и 28, жестко соединенные между собой параллель" ными скалками 29Поперечина 27 с хвостовиком втулки 22 соединена посредством шарнирного подшипника 30, а с тягой 31, несущей рычаг 32 с роликовым упором13 - жестко. Соединение траверсы с силовым цилиндром 23 выполнено посредством жесткой заделки штока цилиндра впоперецине 28.Один из опорных дисков 33 и 34 каждой штанги жестко закреплен на соответствующей штанге и оснащен установленной на его ступице о возможностьюсвободного вращения втулкой 35.Диски 33, 24, 25 и 26 вала 12 снаб-женц Фрикционными прокладками 36 дляторцов гофров,Подьемнцй стол 8 представляет собой пространственную раму, опирающуюся в нижнем положении стола наамортизаторы основания и снабженную роликами 37, установленными в вертикальных направляющих 38 основания,Шток силового цилиндра 39 для подьема стола закреплен на раме столапосредством шарового шарнира 1 наФиг. не показан).На опорной поверхности стола Взакреплены штанги 9 и установленынаправляющие 40, предназначенные для.приближенной ориентации заготовокв момент их загрузки на стол, а также при подъеме в положении сварки,Кроме того, на верхней плоскости стола 8, в направляющих 41 параллельных.,штангам 9,и валу 12, смонтирован ползун 42, С двумя парами кон".сольно закрепленных в нем толкате-".лей 43Ползун. 42 через коромысло 44 шарнирно соединен со штоком силовогоцилиндра 45, закрепленного в полостирамы стола 8.На каждой из штанг 9 установленытри пары дисков.Опорный диск 34 и прижимной диск46 снабжены антифрикционными прокладкам 47 Прижимные диски 46 выполнены с наружной проточкой, предназначенной для размещения подшипника 48, усЭО 5 10096тановленного на одной паре толкателей 43.Другие прижимные диски 49 поддерживающих. роликов выполнены коническими и подпружинены относительно опорных дисков 50 с упорной образующей 51 для шеек гофров и торцовой прижимной поверхностью 52. На штангах 9 между дисками 50 установлены фиксирующие втулки 53 и втулки 54, 1 ОВтулки 53 выполнены с проточкой, а втулки 54 со сквозным отверстиемдля размещения подшипника 48, установленного на второй паре толкателей 43.15Торцы втулок 53 и внутренние отверстия дисков 5 выполнены с фаскамидля облегчения установки указанныхвтулок в отверстиях дисков.Сварка кольцевых швов на установке выполняется сварочной головкой 2 неплавящимсявольфрамовым )электродом в среде аргона с подачейприсадочной проволоки в зону сварки.Помимо поддува аргона через мундштук 25сварочной горелки предусмотрена защита. обратной стороны шва подачей -аргона через сопло, закрепленное на. поддерживающей гибкой стойке ( на чертежах не показаны). Головка 2 смонтирована с возможностью перемещения по фронту установки и фиксации на сварочных позициях. В конструкции установки предусмотрены три сварочные позиции: левая позиция, размещенная со35 стороны стойки 15, предназначена для сборки и сварки одноволновых компенсаторов 3 по стыку гофров полулинз, правая, размещенная со стороны стойки 19, предназначена для сбррки и сварки двухволнового компенсатора из двух одноволновых компенсаторов 3 стыковкой по шейкам; центральная позиция предназначена для сборки и сварки трех- волнового компенсатора из одноволново 45 го и двухволнового компенсаторов стыковкс 1 й; по шейкам.Установка работает следующим образом.При сварке одноволновых сильфонов,В исходном положении подъемный стол 8 опирается на амортизаторы 1 на чеРтежах. не показаны) основания 1, диски 24 и 46 отведены вправо, прижимной самоустайавливающийся ролик 18 отведен к стойке 15. На втулке 3655 роликов 34 устанавливают два полугофра; при этом их приближенная,.ориентация .обеспечивается направляющими 40. По 80 бдачей сжатого воздуха в штоковую полость цилиндра 45 поязун 42 перемещается влево. При этом левая паражестко связанных с ним толкателей43, взаимодействуя подшипниками 48с проточками дисков 46, перемещаетпоследние в направлении дисков 34,сжимая полугофру по двум линиям действия. Затем подачей сжатого воздухав поршневую полость цилиндра 39 стол8 поднимается до упора гофров в наружную цилиндрическую поверхностьвтулки 35, после чего подачей сжатого воздуха в поршневую полость цилиндра 39 стол 8 поднимается до упора гофров в наружную цилиндрическуюповерхность втулки 35. Затем подачей .сжатого воздуха в поршневую полость цилиндра 23 втулка 22 вместе сзакрепленным на ней диском 24 перемещается влево в направлении диска 33,осуществляя силовое замыкание гофровпо третьей линии действия. В этомположении контакт дисков 24 и 33 сторцами гофров осуществляется черезфрикционные прокладки 36, обеспечивая вращение сильфонов 3,Подачей сжатого воздуха в штоковую полость цилиндра 16 механизмасовмещения кромок гофров прижимнойролик 18 вводится внутрь полугофр,осуществляя в зоне сварки их силовоезамыкание в радиальном направлениина втулку 35 вала 12.При включении привода 10 крутящиймомент посредством цепной передачи 11сообщается валу 12 и далее дискам 23и 33 - на изделие 3; при этом механизм 14 выравнивает кромки полугофр, обеспечивая высокое качествосварки.После окончания сварки горелку сварочной головки 2 поднимают, при продолжающемся вращении изделия 3 выполняют внешний осмотр шва, а затемотключают привод 10 вращения,Подачей сжатого воздуха в поршне-.вую полость цилиндра 16 ролик 18 отводится к стойке 15 подачей сжатого воздуха вштоковую полость цилиндра 23,диск 24 отводится вправо, в на-правлении стойки 19. Переключением цилиндра 39 стол 8 опускается висходное положение, реверсированиемцилиндра 45 диски 46 отводятся .вправо, и готовое изделие 3 - одногофровый сильфон - выгружается. На этомцикл сборки и сварки одноволновогосильфона заканчивается.10096 Сварка двухволнового изделия на установке выполняется в следующей последовательности.Исходное положение элементов установки - такое же, как и при сбор ке одноволновых сильфонов, На стол 8 загружаются два одноволновых изделия 3заготовки 5 и 6.Базирование заготовок осуществляется по стыкуемым шейкам правой парой дисков 50, занимающих положение ,соосное штанге 9,и роликовым упором 13, размещаемым в плоскости стыка заготовок 5 и 6, как изображено на фиг 7 а вращение свариваемых .заго товок производится дисками 26 и 25 контактирующими фрикционными шайбами 56 с торцами заготовок 5 и 6.Сварочная головка 2 устанавливается на правую сварочную позицию, 20 при этом стык шеек заготовок 5 и 6 и ось сварочной горелки располагаются в одной вертикальной плоскости.Стол 8 поднимается до упора свариваемых шеек заготовок 5 и 6 в роли-Ьковый упор 13. При этом лравый полугофр заготовки 5 взаимодействует своей торцовой поверхностью с торцом подпружиненного диска 26, а левый полугофр за.готовки 6 - с торцом диска 25.зв Таким образом, осевое сжатие свариваемых заготовок обеспечивается по трем линиям действия, одна из которых постоянно проходит через зону сварки.После окончания сварки стыка и осмотра шва стол реверсированием силового цилиндра 39 опускается, и сваренный двухволновый сильфон выгружаг ется,40При изготовлении трехволнового силь фона на стол 8 загружаются заготовки 80 85-7, а после сварки стыка заготовок 5и 6 в нижнем положении стола производится переключение дисков 50. Приэтом левые диски 50 штанг 9 занимаютсоосное штангам положение, а правыеопускаются под действием собственноговеса, так как Фиксирующая втулка 53выведена из отверстия этого диска.Одновременно роликовый упор 13, дискй24, 25 и сварочная головка 2 переводятся на центральную сварочную позицию. После подъема стола 8 заготовка7 и сваренные в двухволновые.сильфоиызаготовки 5 и 6 базируются дисками50 и роликовым упором 13 по сварива"емым шейкамзаготовок 7 и 6). Осевое сжатие свариваемых элементов обеспечивается по трем линиям действия правыми дисками 49 поддерживающих.роликов штанг 9, прижимаю- . щими правый торец центральной заготовки 6 к торцу 52 правого диска 50 и подпружиненным диском 26, осуществляющим прижатие левого торца заготовки 7 к диску 25. После выполнения сварки изготовленный трехволновый сильфон выгружается, а механизмы установки отводятся в исходное положение; на этом цикл заканчибается.Использование данной установки позволяет, по сравнению с базовым объектом, которым является прототип1 повысить качество сварки сильфонов, т.к. обеспечивается осевая фиксация гофр сильфонов при их вращения и сварки; сваривать сильфоны различных размеров и с различным количеством гофр без предварительной сборки изделия на прихватках;