Установка для дуговой сварки кольцевых швов в среде защитных газов

О П И С А Н И Е 291764ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Йо 1 оз Соеетсеил Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваПК В 231 с 9/16 влецо 03.1.1969 ( 1302194/25-27) исоединецием заявкириоритетпубликовано 06.1.1971. Бюллетень Комитет ео делам обретений и открытий ри Совете Министров СССРвитель СТАНОВКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ В СРЕДЕ ЗАШ,ИТНЫХ ГАЗОВ1 овка для дуговои свярк 1 в среде защитных газов, со ну, передною и заднюю бабк 1 разжимное устройство, верх сварочные головки. Известна уст кольцевых шво держащая стан с плацшайбами шою и нижнююОднако в этих установках не обеспечивается отжиг сварного шва и необходимое поджатие свариваемых кромок.Предложенная установка отличается от известнои тем, что параллелш 1 о направляющим станины смонтированы рельсы для перемещения по ш 1 м двух тележек, ца одной пз которых закреплена верхняя сварочная головка, а ца другой - индукторы для отжига сварного шва. Разжим 51 ое устройство установлено на полой штанге, закрепленной в задней бабке, и выполнено в виде двух кииематически сгязанных между собой поворотных центрирующих головок, смонтированных иа неподвижном корпусе. В корпусе размещены нижняя сварочная головка, регулируемая по вертикали и по горизонтали, и П-образный кронштейн, закрепленцый на каретке и взаимодействуощий своей цилиндрической перемычкой с Ч-образной петлей, выполненной в виде двух соединенных между собой трубок. Свободные концы трубок вмонтированы в поворотные гидро- муфты, расположенные на центрирующих головках. Такое выполнение устройства позволяет поВЫСИТЬ КЯЧЕСТВО СВЯРКИ.На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке Л; на фиг. 3 - разрез по Б - Б ца фиг, 2; ца фиг, 4 - вид ио стрелке В цд фиг, 1; иа фиг. 5 - продольшяй разрез ио рдзжимцой головке; ця фиг. 6 - разрез по Г - Г цд фиг. 5; и 1 фцг. 7 - Вцд цо срелке Д цд 10 фиг. б; ця фиг. 8 - продольный разрез по1-обрзной пропускной петле ц разрез ю ГЕ; на фиг, 9 приведена схема работы механизмов вращения и оссгого перлСисипя подвижной бабки; цд фиг. 10 - разрез цо Ж - Ж 15 иа фиг. 1; ид фиг, 11 - схема иодклк 5 чециягидроцилицдров цс 1 гтрирукицих головок; ид фиг, 12 - схема рдботы 1-обрзной пропускной петли.Установка для сварки кольцевых швов В 20 среде защитных газов (см. фиг, 1 и 2) содержит сборную стдшшу 1 с црострогаицымп ца ией направляющими, цсиодвижцук бабку 2 с зякреилецц 1 ми ця цсй цсцодВижцо ДВумя крошцтсйидмии тягами 4. К корпусу цсцод вижиой бабки 2, пдрдллельио направляющимстаницы 1 ц рцк 11 еилсид поля 51 жестка 51 консольная штанга 5, иа которой установлена вращаюцаяся цд иодшииш 1 кдх б упорная планшайба 7 с посядочцым буртиком. Г(а кои це штдцги 5 цд общем корпусе смоцтировацы291764 дактор В. Полещ ылала ипографпя, пр. Сапунов, 2 зд. Хо 175 ИИИПИ Когнитета Составите:и, Г. ТютченковаТскрсд Т. П. Курнлко Коррскто Вака з 529,5 Тира ж 473 Подписное делам изобрстепшй и открытий прп Совсгс Мшшстров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 5центрирующие головки 8 и 9. 1-1 а направляющих станины установлена подвижная бабка 10 с закрепленными на цсй кронштейнами 11, сьемць) замками 12, механизмом 13 мещеция, механизмом 14 вращения, шпинделем 15 с )лацшацбой 16, имеющей посадочный бурт. Ось цииидсл 5 15 и.)лсл) и цравляющим стдшшы 1 и соосца с цецтрирующими головками 8 и 9 ц посадочным буртом Опорной и.пц)бы /, а тяги 4через отверстия в кронштейнах 11.Параллельно станице 1, цд общем фундаменте установлены рельсы 17 (см. фцг. 3 и 4), цо которым перемещаются тележки 18 и 19.11 а тележке 18 установлена подставка 20 с ложемсцтом 21, колония 22, ця которой с)Оц)и- рован пульт 23 управления процессом сварки и сварочный автомат 24 с горелкой 25, ире 1- цазцачсциой для сварки наружных швов обечаек. 1-1 а тележке 19 установлена колонна 26 с приводом 27, каретками 28 и штурвалами 29, при Вращении которых штанги 30 перемещаются в горизонтальной плоскости. На штангах 30 установлены иидукторы 31 и 32, предназначенные для отжига сварного шва. На тележке 19 смонтирован также пульт 33 управления процессом отжига и электрооборудование 34, обеспечиваощее нормальную работу индукторов 31 и 32.Цецтрирующие головки 8 и 9, закрепленные на конце штанги 5, смонтированы на неподвижном сварном корпусе 35 (см. фиг, 5), причем цеитрирующая головка 8 установлена с помощью подшипников Зб, на которых закреплен сборный корпус 37. В кольцевой полости последнего сонтироваца подвижная в осевом направлении втулка 38 с профилированным коническим хвостовиком 39. В хвостовике 39 установлены равнорасположеииые по окружности гидроцилиндры 40 и 41 прямого хода и обратного. К торцу вращающегося корпуса 37 прикреплена шсстсрця 42 внутреннего зацепления, постоянно находящаяся в зацеплсцш с двумя блоками шестерен 43 (см. фиГ, 5, 6), которыс рВцорзсцо Охксць цо Окру)кцости и установлены ця подшипниках в корпусе 35. т 1 срсз блоки 43 осуществляется взаимная кицсматичсская связь обеих цс)гтррующцх головок, для этого ца торце вращаю.цегося корпуса цеитрпру)ощсй головки 9 закреплена шестерня 44, и)логиги)а 5 шестерне 42, Цецтрирующис головки 8 и 9 синхронно вращаются, а мс)кду шви образуется свободная от врящяОщихся деталей полость 45.Персдц 55 част. хВОСОВик 39 Обр)зови двумя коническими поверхностями, а задняя выполнена ио ирофцлировяццой поверхности. Это сделано для того, чтобы рязждтис, центрирование и деформация свдрпвасмых обсчзск происходили более плавно, чем р)скрсГ)- ление. Передняя и задняя части хвостошка разграничены цилиндрической поверхностью (пояском), служащей для контроля профиля по шаблонам в процессе изготовлешя. С конической поверхностью хвостовика 39 коцтяк 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 тирует цилиндрический ролик 46 выдвижного штока 47, перемещающегося в теле корпуса 37. Конец штока 47 осями 48 и 49 с помощью щек 50 связан с ояшмаком 51. В окно47 входит Один конец коро:11)сл 52, смонтированного ца Оси 53 В тслс корпусд 37. Другой конец этого коромысла входит в црямоуго;ьц).й пзз илуц)кср, 54, устзиоВлециого В теле корпуса 37 и конт)ктиру)01 цего с ц)0- ф или ровд ццои поверхностью хвостовцк 39, Рычаг башмака 5 цодвсшсц цд осц 55 кронцпейца 56, устдцовлсццого ця корпусе 37,Цсц 1 рирующзя Голове 9 иял)Ги цд 0- .)Овкс 8 и Отличс)с 51 От исс лишь конфи Гур)- цисй башмака 57 и сцосооом его крепления ця штоке 58, а также рязмсрамц различных сс деталей. Сварочная горелка 59 (см. фиг. 6) предназначена для ировард стыкусмых ооечаек с внутренней стороны и имеет возмо)кцость Всртикдльцого цсремс)цсшя через окно в неподвижном корпусе 35 В полости 45.К стойке 60, цсподвижцо установленной в корпусе 35, с двух сторон прикреплены направляющие 61 и 62. В ни)иней части стойки 60 располо)кен редуктор 63 с реверсивным электродвигателем 64, На входном валу редуктора 63 с одной стороны насажена шестер. ня 65, а с другой - ходовой винт бб, На направляющих 61 смонтирована каретка 67, которая может перемещаться вверх-вниз от ходового винта бб. На каретке 67 смонтированы механизм 68 слежения по высоте дуги и механизм 69 слежения ио стыку известных конструкций. На конце подвижной штанги 70 механизма 68 слежения по высоте дуги установлена ось 71, ца которой подвижно смонтирована горелка 59 и указатель 72 со стрелкой (см. фиг. 7).На хвостовике горелки 59 смонтирован рычаг 73, заканчивающийся шаровой опорой 74, которая установлена во втулке кронштейна 75 механизма 69 слежения по стыку. Шестерня 65 находится в зацепле 1 и с шестерней 76, закрепленной ца втором ходовом вшпе 77, устацовлс)шом параллельно ходовому винту 66.11 а направляющих 62 смонтирована каретка 78, ца которой установлен П-образный кронштейн 79, Каретка 78 перемещается от шестерни 76 и ходового винта 77 через гайку 80 от электродвигатсля 64.В Орцусс 35 в плоскости рдсполосция стойки 60 ця кронштейне 81 смонтированы телсприемшяс камеры 82 для передачи изображения стыка п сварного шва ца экраны телевизоров 83 пульта 23 управления (см. фиг, 3).Для одновременной качественной сварки внутреннего и наружного швов свариваемых обсчаек свароии)с горелки 25 и 59 смещены друг относительно друга цо периметру ця величину, определяему)о в зависимости от толщицы материалов сваривзсмых обечаск.Гидроцилиндры цецтрирующих головок 8 и 9 шп дОтся маслом, которое подается под высоким давлением от единой маслосети и насосной станции. Масло подастся и отводитсяпо трубопроводу 84 (см, фиг, 8 и 12) через штуцера 85 к распределительной муфте 86. От распределитсльной муфты 86 ио трубопроводам 87 и коллекторам 88 масло поступает в гидроцилиндры центрирующей головки 9,. а по трубопроводам 89 через специальное устройсво с -образной пропускной иетлси 90- -к коллекторам 91, питающим гидроцилиидры 40 и 41 головки 8 (с. фиг. 5) .Устройство с Ъ-образной пропускной петлей состоит из втулки 92 (см. фиг, 8), поворотного вала 93, в торце которого закреплсид неподвижно Ъ-образная петля 90, второго поворотного вала 94 и втулки 95. Втулки 92 и 95 имсот с внутренней стороны кольцевые выточки, в которые выходят сверлеиия, соединяющие полости кольцевых выточек с трубопроводами 89 и коллекторами 91. Внутри ка)кдого вала 93 и 94 вдоль оси и радиально выполнены сверления, которые соединяют полости кольцевых выточек во втулках 92 и 95 с отверстиями трубопроводов 7-образной петли 90. Втулки 92 и 95 неподвижно закреплены в стенках корпусов разжимных головок 8 и 9. Петля 90 состоит из двух соединенных вместе трубок. Когда трубки поворачиваются вместе с валами 93 и 94, по ним протекает масло в ту или иную сторону.Шпиндель 15 подвижной бабки 10 смонти. рован на упорных и радиальных подшипниках пиноли 96 (см. фиг, 9). Последняя установлена подвижно в осевом направлении в корпусе бабки 10 и имеет в своей задней части цилиндр 97, в котором смонтирован поршень 98, жестко соединенный со штоком 99, неподвижно закрепленным на крышке 100. Крышка 100 смонтирована неподвижно на корпусе задней бабки 10, В штоке 99 имеются осевые и радиальные сверления для подвода масла от маслосети в рабочие полости цилиндра и отвода его обратно в соответствующие емкости.Механизм 14 вращения шпинделя 15 состоит из реверсивного двухскоростного регулируемого электродвигателя 101 постоянного тока, редуктора 102, шестерни 103, блока 104 шестерен и венцовой шестерни 105, насаженной на наружную поверхность диска шпинделя 15. Одна из шестерен блока находится в постоянном зацеплении с зубчатым венцом шестерни 105 на всем пути перемещения пиноли 96.Предложенная установка работает следующим образом.Г 1 ри вклочеши реверсивного электродвигателя механизма 13 перемещения подвижная бабка 10 (по направляющим сташшы 1) и тележки 18 и 19 (по рельсам) отводятся в крайнее левое положение. Горелка 59 и П-образный кронштейн 79 находятся в корпусе 35. Обечайку 106 см. фиг. 10) устанавливают с помощью подвески иа посадочное место (буртик) илаишайбы 7, предварительно она разжимается и центрируется с помощью башмаков 51 разжимной головки 8 путем подачи масла в гидроцилиндры 40 прямого хода. На посадочное место планшайбы 16 подвижной 5 10 15 2 г) 25 30 35 40 45 5 г) 55 60 65 бабки 10 устанавливаот вторую обечайку 107 или дшще, которыя ир ирмом вращсши хсхдиизха 13 исрсмсщсиия вместе с подвижной баокой иерсмеиьдетс о направляющим санины 1 в сто 1 юиу неиовижиой бабки 2. В рсзультатс обсчдйкд динис 07 иддевется ид цситрирующую головку 9 до соирикосиовси я с торцом устаиоьле иой р;иес обечдйки 106.При включении иоддш масла в цигишдры прямого хода цситрирующси головки 9 осуществляется прсдвдрслш.и рдзжим и центрироваше обсчайки 1 днип) 107 Йшмкдхи д 7. Б о;пжайшие сольцсвыс вьточки тяг 4 устанавливают замки 12 и здшрдют их штырями 108. Затем подают мело в равую полость цилиндра ./7, иод ддвл шсм которого шшоль 96 с илаишайбой 16 и обе:дйкой днищем) 107 перемсщдотся в сторону неподвижной бабки 2 (обечаки 106) и жимдют ромки стыкуемых обечаек с необходимым осевым усилием.Осевое усилие, развиваемое цилиндорм 97 в подвижной бабке 10, через кронштейн 11, замки 12, тяги 4 и кронштейны 3 замыкается иа корпусе бабки 2, благодаря чему станина 1 разгружается от изгибающих элементов, Ооечаики окончательно разжимаются в радиальном направлении с необходимым по ТУ на сборку и сварку усилием.Далее проверяют взаимное выступание кромок стыкуемых обечаек. В случае несовпадения крохок у ье,и шваот давление в гидроцилиндрах прямого хода той разжимной головки, кромки обечаики которои оказались ниже соседних, Давление увеличивают до тех пор, пока стыкуемые кромки ис совпадут или величина несовпадения их ис будет превышать допустимой по ТУ. Величина давления в цилиндрах разжимиых головок в цилиндре ииноли регулируется с помощью редукторов давления известкой конструкцш, установленных на пульте уирдвлсния насосной станции,После этого приступают и установке горелок 25 и 59 в рабочее положение. Для этого тележку 18 с горелкой 25 исремсцают к плоскости стыка обсчдск и фш;сируют ее и)ложеиие специльиыми эхитсъ. Соотвсствуюшими рукоятками иа автомате 24 настраивают орслки 25 точно пд сгьк и проверяот подачу аргон к месту сварки. Затем проверяют подачу аргона к горелке 59 и равильпость положеии указдтеля 72, которыи должен быть нине э:ге".рода ид 3 - ) .л. Вклочеиием электродвигателя 64 выдвигдкгг одновременно горелку 59 и П-об)рази кронштейн 79 черсз соответсвуоиис окид в корпусе 35 в исходиос положение (что определяется срабатыванием кГ)ицсвоГО выочГс:я, установленного и стойке 60).При иключсиии элсктродвиг ггсля 61 прдшеиие через редуктор 63 исрсдаегся иа кодовой винт 66, а через редуктор 63 и шестерни 65 и 76 - на ходовои винт 77. ходовые винты с помощью соответствующих гаек переме.щают каретки 78 и 67 с установленными на ш:х механизмами.Телепрцемные камеры 82 и телеэкраны 83 включагот для прогрева. Включают такхке электродвигатель 101 механизма 14 вращения, проворачивают обечайки 106 и 107 с разжцмными головками 8 ц 9 до установки 7-образной петли 90 в положение, показанное пунктиром ца фиг. 6, после чего выключают двигатель 101, Наблюдение за положением Ъ-образной петли ведут через окно в корпусе 35.Перскгпочают механизм 69 слежения по счыку ца ручное управление и настраивают указатель 72, а следовательно, ц горелку 59, до совгещсния их с плоскостью стьгка 109 (см. фиг, 11) обечаск 106 и 107. Совпадение указателя 72 ц стыка 110 контролируют по экрану соответствугощсго телевизора 83.Нажатием соответствующей кнопки ца пульте 23 включают одновременцуго подачу защитного газа, например аргона, к горелкам 25 ц 59. Затем включают прямую передачу механизма 14 вращения (по часовой стрелке) и, пакимая соответствующуго кнопку ца пульте управления, зажигают сварочную дугу в горелке 25. После того, как наружный сварной шов пройдет некоторое расстояние под внутренней горелкой (что отражается на экране второго телевизора 83), зажигают сварочную дугу в горелке 59, и происходит одновременный процесс сварки обечаек двумя горелками.В процессе сварки 1 г-образная пропускная петля 90 совместно с цецтрирующими головками 8 и 9 и свариваемыми обечайками вращается в направлении выдвинутого П-образного кронштейна 79.На своем пути Ч-образная пропускная петля встречается с цилиндрической перемычкой кронштейна 79 и начинает постепенно входить своим хвостовиком в окно корпуса 35, а затем выходить цз него, одновременно поворачиваясь вокруг общей осп валов 93 и 94 на 180 (см. фиг. 8). В повернутом полохкеции петля продолжает свой путь до окончания сварки (положецце Ъ-образной пропускной петли в конце сварки показано контурными линиями на фиг. 6). По окоцчашги сварки сначала гасят дугу ца горелке 25, а затем ца горелке 59. По истечении некоторого времени прекращают подачу аргоца, и выключают телеприемные камеры,На фиг. 12 приведена схема работы Ч-образной пропускной петли, где точкой а обозначено начало сварки горелкой 59, точкой б - направление сварки, а точкой в - окопчание. Пунктиром показано положение Ч-образной пропускной петли в конце сварки. Участок ав характеризует длину пути перекрытия сварного шва.При обратном вращении электродвигателя 64 убирают сварочную горелку 59 и П-образ. ный кронштейн 79 внутрь корпуса 35. Тележку 18 отводят в крайнее правое положение, а на ее место подводят тележку 19 с ицдуктора 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ми 31 и 32 и устанавливают их в плоскости сварного стыка 109 с помощью привода 27 и штурвалов 29,Далее включают вторую скорость механизма 14, и в работу встуцагот ицдукторы 31 и 32. В процессе сварки и отжпга насосные станции, питающие гидроцц;шндры разжцхшых головок 8 ц 9 и ццлгшдр 97, непрерывно работают, обеспечивая при этом постоянное давление осевого сжатия и радиального разжиыа обечаек 106 и 107, После проведения отжига сварного шва выключают цндукторы, возвращают их в исходное положение и отводят тележки 18 ц 19 в крацйее левое положение. Зачаливают сваренные обечайки или готовое изделие с помощью подъемного устройства. Затем сбрасывают давление в первой полости цилиндра 97 путем подачи масла в его левую полость, снимают замки 12, включают обратное вращение механизма 13 подвижной бабки 10 и отводят ее в крайнее левое положение, Включают подачу масла в цилиндры обратного хода центрирующих головок 8 и 9 и раскрецляют сваренные обечайки (корпус), которые повисают ца подъемном устройстве. При подаче масла в цилиндры обратного хода центрирующей головки 8 профилированная поверхность конического хвостовика 39 воздействует на плунжер 54 и поворачиавет коромысло 52 на оси 53 таким образом, что другой конец коромысла, воздействуя на шток 47, перемещает его, а вместе с ним и башмак 51 в радиальном направлении к оси обечайки.Аналогичным образом башмаки 57 возвращаготся к цецтрирующей головке 9. Повисшуго ца подъемном устройстве обечайку (корпус) перемещением вправо снимают сначала с посадочного бурта опорной планшайбы 7, а затем с цеггтрцрующпх головок 8 и 9. Предмет изобретения Установка для дуговой сварки кольцевых швов в среде защитных газов, содержащая станицу, установленную в направляющих, переднюю бабку и неподвижную задшою бабку с планшайбами, разкимцое устройство, верхнюю и пижшою сварочные головки, отли гаюигаяся тем, что, с целью повышения качества сварки, параллельно направляющим станины смонтированы рельсы для перемещения по ццм двух тележек, ца одной из которых закреплена верхняя сварочная головка, а на другой - ипдукторы для отжпга сварного шва, а разжцмцое устройство установлено ца полой штанге, закрепленной в задней бабке, и выцслнено в виде двух кицематически связанных между собой поворотных центрирующих головок, смонтированных на неподвижном корпусе, внутри которого размещены нижняя сварочная головка, регулируемая по вертикали и по горизонтали, и П-образный кронштейн, закрепленный ца каретке и взаимодействующий291764 10 Риг,своей цилиндрической перемычкой с У-образной петлей, выполненной в виде двух соединенных между собой трубок, свободные концы которых вмонтированы в поворотные гидро- муфты, расположенные на центрирующих го ловках,