Устройство для стыковой сварки в монтажных условиях с нагревом дугой, вращающейся в магнитном поле

)5 В 23 К 11/ ТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Уетановки для дугоконтактной сварки серии УДК. Информационное письмо ВНИИЭСО "Электротехника СССР 11.10,02-80.Авторское свидетельство СССР М 1207684, кл. В 23 К 11/00, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВОЙ СВАР КИ В МОНТАЖНЫХ УСЛОВИЯХ С НАГРЕВОМ ДУГОЙ, ВРАЩАЮЩЕЙСЯ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ Изобретение относится к машинострое, нию, а конкретно к оборудованию для прессовой стыковой сварки деталей с замкнутым кон-.уром с нагревом их дугой, вращающейся в магнитном. поле.Целью изобретения является уменьшение металлоемкости устройства, повышение его автономности, обеспечение более высокого качества сварных соединений путем улучшения точности,их центровки.На фиг,1 изображен общий вид устройства для сварки изделий в монтажных условиях; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1.Устройство содержит два блока 1 и 2,цилиндры осадки 3 и 4, гильзы которых закреплены на неподвижном блоке 2, а штоки 5 и 6 закреплены на подвижном блоке 1 и являются направляющими. Блоки 1 и 2 элек(57) Использование: для прессовой стыковой сварки деталей замкнутого контура с нагревом их дугой, вращающейся в магнитном поле, Сущность. изобретения: устройство содержит подвижный и неподвижный блоки с механизмами зажимов, включающими подвижные захваты, приводы механизмов зажимов, выполненные в виде силовых цилиндров, и цилиндры осадки. Устройство снабжено упругими элементами, расположенными на штоках цилиндров осадки между поршнями и неподвижным блоком. Механизм зажима каждого из блоков выполнен в виде клиньев, жестко закрепленных на штоке силового цилиндра с возможностью взаимодействия наклонными поверхностями с подвижными захватами. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. трически изолированы друг от друга. Подвижный и неподвижный блоки содеркат механизмы клинового типа,Каждый механизм зажатия изделий включает устройство предварительного зажатия эксцентрикового типа и устройство окончательного зажатия, Механизм предварительного зажатия изделий состоит из эксцентрикового механизма 7, воздействующего на силовой шток 8, который в свою очередь приводит в движение силовые клинья 9. Механизм предварительного зажатия изделий служит для удобства работы с устройством, заключающегося в том, что после предварительного эакатия изделий легче работать с ручным насосом. Клинья 9 поджимают сменные вкладыши 10 к иэделиям и закрепляют их, а пружины 11возвращают вкладыши в исходное положение при отходе клиньев.Окончательное зажатие предотвращаетосевое перемещение иэделий во вкладышах10 при обсадке изделий. Пружина 12 служитдля возврата силового штока 8 зажима иклина 9 в исходное положение при вертикальном .положении рычага предварительного зажатия 13, На торцах клиньеврасположены постоянные магниты 14, со:здающие магнитное поле в зазоре свариваемых.изделий.На неподвижном блоке 2 устройстварасположены два цилиндра осадки 3 и 4, Вкаждом цилиндре. расположен поршень 15,, на штоке которого находятся упругие.элементы 16Для создания давления в устройствахзажатия и для сжатия упругих элементов 16служит ручной гидронасос 1.7. Для этих целей:можно испольэовать насос ДГП, серийно выпускаемый промышленностью,Насос развиваетдавление на выходе до 24,0МПа, Насос соединен с устройствами зажатия и цилиндрами осадки. Для удержания,сжатых упругих элементов 16 в крайнем положении и для их освобождения в периодсварки использован фиксатор 18. Фиксатор18 связан с поршнями 15 цилиндров осадки;При подаче масла в жидкостную полостьцилиндров осадки упругие элементы сжима-.ются запасая энергию, которая затем будетиспользована при осадке нагретых торцовиэделий,С целью возбужденИя дуги в зазоре служит поворотное устройство, содержащеепластину 19, которая приводится в движение рычагом 20;Устройство работает следующим образом.Исходным для начала работы являетсяположение при котором подвижный блок 1под действием гидроцилиндров осадки 3 и4 отведен от.неподвижного блока 2 в крайнее положение. При этом упругие элементы16 цилиндров осадки сжаты, а фиксатор 18препятствует обратному ходу поршней,Клинья 9 зажимных блоков находятся вверхнем положении, При этом рычаг.13предварительного зажатия находится в соосномсо штоком положении. а поршни ци.линдров зажатия в исходном верхнемположении,Монтажная головка одевается на свариваемые изделия и устанавливается с небольшим зазором с помощью. поворотной.пластины 19. Далее рычагами 13 предварительного зажатия изделия закрепляются вустройстве. При этом клинья 9 каждого блока воздействуют на вкладыши 10, которые зажимают изделия. Затем рычагом насоса17 создается давление в зажимных цилиндрах, Под действием гидравлического давления в цилиндрах эажатия изделмя5 окончательно зажимаются.Затем пластина 19, находящаяся в плоскости стыка, удаляется с помощью рычаге20. Таким образом устройство:подготовлено.к сварке. Далее включается источник свэ 10 рочного тока (например ВДУ) и к изделиям подводится напряжения источника.Дуга возбуждается неплавящейсявставкой (графитовой или вольфрамовой)одновременным касанием двух изделий, на 15 ходящихся под напряжением. При ее отрыве (отводе) между торцами иэделий:возбуждается дуга, которая под действиемполя постоянных магнитов 14 начинает вра-.щаться. По истечении заданного времени20 нагрева свариваемых изделий производится их осадка. Осадка осуществляется с помощью предварительно сжатых упругихэлементов 16, фиксатор 18 убирается, осво-:бождая поршни для выполнения осадки;25 при этом полости цилиндров соединены сосливной магистралью: По окончании осадкиисточник сварочного тока отключается, ры-:чаги 13 предварительного зэжатия изделий .. переводятся в исходное положение, гидрав 30 лические полости цилиндров эажатия соединяются со сливной магистралью.Под действием пружин возврата 12 поршни, перемещаясь вверх, отодвигаютклинья 9 в верхнее положение, а вкладыши,35 10, охватывающие изделия, отводятся пружинами 11, освобождая сваренный стык.Подготовка к сварке очередного стыка производится следующим образом. Гидрокранпереводится в положение при котором на 40 порная линия насоса соединяется с полостями цилиндров осадки.Упругие элементы 16 сжимаются, а пор-.шни цилиндров становятся на фиксатор. Затем производится предварительное и45 силовое зажатие изделий взажимах, Послесварки изделия освобождаются от зажатия,аустройство переносится для сварки и сварки следующего стыка, Для перехода на сварку изделий другого диаметра50 предусматриваются сменные зажимныевкладыши,В йредлагаемом устройстве автономность головки обеспечивается тем; что на 55 ней размещен гидронасос, который связанс гидроцилиндрами трубками малого диаметра.После сварки силовые кабели источникаотключаются от устройства с помощью разьемов, после чего кабель и сварочное устройство можно транспортировать в необходимое место.. Практикой определено, что для сварки одного стыка необходимо произвести 15-18 качков насоса ДГП-В, в результате чего в 5 гидроцилиндрах создается давление до 16,0 МПа, Отсутствие рукавов высокого давления не ограничивает подвижность устройства, что важно в монтажных условиях, а вся гидросистема смонтирована на устройстве 10 для сварки, За счет механического предварительного зажатия изделий и небольших величиносадки не требуется больших ходов поршней, а значит и расходов жидкости. Так для окончательного закрепления изделия 15 необходимо поршень переместить на небольшое расстояние.Предлагаемое устройство проверено при сварке труб из стали 20 диаметром 51 мм с толщиной стенки 2,5 мм. Для питания 20 вращающейся дуги использовался источник типа ВДУ, подключенный своими выводами к блокам 1 и 2. Монтажный стык рас-, полагался в вертикальной плоскости устены на расстоянииот не до 40 мм, 25К сварке устройство подготавливается - следующим образом. Пластина размещалась между торцами труб, Упругие элементы сжимались поршнем цилиндров осадки. ,. При этом поршейь устанавливался на фик сатор, Затем устройство одевалось на свариваемый стык; Пластина механизма 11 . определяла зазор между трубами и он устанавливался равным 1,5 мм. Эксцентриковым механизмом предварительно 35 зажимались трубы. Затем ручным насосом в гидрополость подавалось масло и .трубы окончательно зажимались. Устройством поджига возбуждалась дуга, которая имела следующие параметры; напряжение дуги 24 - 26 В, ток дуги 220-230 А. Такой режим устойчивого горения дуги поддерживался в течение 5-6 с.Ф о р мул а и зоб рете н и я 1. Устройство для стыковой сварки в , монтажных условиях с нагревом дугой, вращающейся в магнитном поле, содержащее подвижный и неподвижный блоки с механизмами зажимов, включающими подвижные "захваты, приводы механизмов зажимов, выполненные в виде силовых цилиндров, и цилиндры осадки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки аз счет повышения точности центровки, она снабжена упругими элементами, расположенными на штоках цилиндров осадки между поршнями и неподвижным блоком, механизм зажима каждого из блоков выполнен в виде клиньев, жестко закрепленных на штоке силового цилиндра с возможностью взаимодействия наклонными поверхностями с подвижными захватами.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е-с я тем, что силовые цилиндры привода механизмов зажимов снабжены дополнительными штоками и эксцентриковыми механизмами, каждый из которых выполнен в аиде валика, установленного на корпусе силового цилиндра с воэможностью поворота и взаимодействия с торцом дополнительного штока, жестко закрепленного на поршне,1821310 Д е ф Сбставитель В,Юматоведактор Т.Иванова Техред М.Моргентал Ко ор А.Обручар зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагари Заказ 2083 Тираж Г 1 одписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5