Устройство для автоматической сварки неповоротных стыков труб

Соко Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 12. 07. 78 (21) 2649470/25-27 (51) М. Кл. В 23 К 31/06 В 23 К 9/16 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 151080. Бюллетень Йо 38 Дата опубликования описания 17. 10. 80(5 Й)УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОИ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБИзобретение относится к области дуговой сварки, и в частности к устройствам для автоматической сварки неповоротных стыков труб в среде за щитных газов, и может быть применено при изготовлении монтажных, техноло-, гических и заводских трубопроводовИзвестно устройство для автоматической сварки неповоротных стыков 10 труб, содержащее корпус, сварочную горелку со сварочным электродом и меаниэм вращения электрода. В этом устройстве сварочная горелка с газовой линзой и электродом выполнена в едином корпусе и установлена на план- шайбе, которая соединена с приводом вращения и перемещается Ьтносительно свариваемого стыка труб в неподви;и-ных направляющих корпуса 1. 20 Недостатками известного устройства является повышенный радиус вращающихся частей устройства из-за вертикального расположения оси горелки и 25 недостаточно надежные защитные свойства газового потока, истекающего из сопла горелки, вследствие его незначительных размеров, что не позВоляет уменьшить радиус вращающихся частей 30 устройства для сварки в эатесненных условиях.Известно также устройство для автоматической сварки неповоротных стыков в среде защитных газов наиболее близкое к данному изобретению по технической сущности, содержащее корпус, выполненный в виде двух концентрично установленных неподвижной и подвижной втулок, сварочный электрод, закрепленный на подвижной втулке, токогаэоподвод и механизм вращения подвижной втулки 21.Недостатком устройства является невозможность применения его в затесненных условиях сварки из-за повышенного радиуса вращающихся частей и, кроме того, из-за применения дополнительного оборудования для подачи за.щитного газа во внутреннюю полость трусы.Недостатком является также неста-, бильность газового потока,подаваемого на пОверхность сварки.Целью данного изобретения является обеспечение возможности сварки в затесненных условиях и повышение надежности защиты сварочной ванны путем создания газового потока в направлении, перпендикулярном оси сварочного электрода.Для достижения поставленной цели оно сйабжено газовой линзой, установленной в неподвижйой втулке под углом(20-85 ) к ее продольной оси, а один из концов подвижной втулки выполнен в виде конфузора, в котором закреплен сварочный электрод на рас-, стоянии от газовой линзы, равном 2-10 диаметрам сварочного электрода,Установка газовой линзы в неподвижной части горелки под углом к на правлению потока защитного газа обеспечивает сжатие газового потока между поверхностью свариваемой трубыи 15 внутренней поверхностью вращающейся части горелки, обеспечивая этим улучшение защитных свойств газового потока, и .отсекая инхекцию струи воздуха в пространство между поверхно стью свариваемой трубы и внутренней поверхностью корпуса газовой линзы.Изменение угла наклона связано с изменением степени сжатия газового потока и зависит от расстояния мехцу ближней кромкой газовой линзы и осью сварочного электрода. Уменьшение угла наклона ниже 20 приводит к возникновению явления инжекции воздуха в поток защитного газа и снихает качество защиты сварочной ванны и шва,о Увеличение угла наклона выше 85 приводит, практически, к возникновению газового потока, перпендикулярно направленного к поверхности свариваемой трубы что в свою очередь приводит к неоправданному увеличению габаритов вращающихся частей устройства и снижает область его применения.Установка сварочного электрода на расстоянии не менее двух его диамет ров от ближней кромки газовой линзы, обусловлена сохранением целостности последней от воздействия тепла сварочной дуги. Удаление электрода на большее расстояние, например равное десяти его диаметрам, приводит к неоправданному увеличению линейного размера устройства вдоль оси свариваемой трубы, не улучшая при этом качества защиты сварочной ванны и шва,а в пределе оно может быть сколько угодно большим.На Фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство, разреэ; на Фиг. 2 - сечение А-А на Фиг.1," на фиг. 3 - общий вид механизма 55 вращения.Устройство содержит корпус, состоящий из двух концентрично установленных. втулок - неподвижной 1 и подвижной 2; 60Неподвижная втулка 1 выполнена в виде разъемной газовой камеры,в которой установлена газовая линза 3 под углом 20-85 относительно ее продольной оси и снабженная замком 4,Для подвода защитного газа во втулке 1 предусмотрены каналы 5.Втулка 1 закрепляется на свариваемой трубе посредством неподвижной б и подвижной 7 призм и эксцентрика 8. Соосность оси втулки 1 с осью трубы регулируется винтами 9, установленными на призме б.В направляющей 10 неподвижной втулки установлена разъемная подвиж. - ная изолированная втулка 2, конец которой выполнен в виде конфузора 11, на котором смонтированы сварочный электрод 12 с подпружиненным электро- держателем 13 и соединенный с ним копир 14 с устройством для регулирования длины дуги 15,.скользящий токоподвод 16 и замок 17 для Фиксации втулки 2 на направляющих 10,При этом электрод 12 установлен на расстоянии от 2 до 10 диаметров электрода от газовой линзы, Это расстояние выбирается исходя из диаметра свариваемой трубы, длины свободного участка для установки устройства и создания условий, исключающих перегрев и деформацию газовой линзы 3. Внутренняя поверхность втулки 2 выполнена в виде конфузора 11 для повышения плотности и стабильности потока защитного газа. На неподвижной втулке 1 закреплен механизм вращения подвижной втулки 2, который включает индукционную катушку 18 с подвижным подпружиненным сердечником 19, снабженным подпружиненным толкателем 20, взаимодействующим с зубчатым венцом 21, выполненным на втулке 2. Для предотвращения произвольного поворота втулки 2 в момент импульса тока предусмотрен тормоз 22. Работает устройство следующим образом.Импульс тока поступает на обмотку катушки 18 и одновременно на электрод 12 подается импульс сварочного тока, при этОм подвихный сердечник 19 передвигает толкатель 20 на один шаг зубчатого венца 21 в сторону, противоположную шаговому перемещению электрода 12. В этот момент втулка 2 заторможена тормозом 22. шаговое перемещение электрода 12 осуществляется при переходе от сварочного тока импульса к сварочному току-пауза путем поворота венца 21 втулки 2 на один шаг, перемещаемого толкателем 20 при отключенной катушке 18. Маг зуба венца 21 выбран из условия перекрытия отдельных точек сварочной ванны,образующихся при остановке втулки 2 в период замыкания индукционной катушки 18, частота размыканий и замыканий которой регулируется электрическим путем.Предлагаемое устройство для сварки стыков труб отличается простотой конструкции, которая практически не содержит остродефицитных покупныхизделий и может быть изготовлена в условиях любой механической мастерской. Устройство характеризуется высокой эксплуатационной надежностью и долговечностью, а его ремонт не требует персонала высокой квалифика ции. Конструкция устройства с конфузором и линзой обеспечивает существенное снижение расхода защитного газа и необходимое качество сварных соединений,Формула изобретенияУстройство для автоматическойсварки неповоротных стыков труб в среде защитных газов, содержащее корпус, выполненный в виде двух концентрично установленных неподвижной и подвижной втулок, сварочный электрод, закрепленный на подвижной втулке, токоподвод и механизм вращения подвижной втулки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности сварки в затесненных усло,виях и повышения надежности защиты сварочной ванны путем создания газового потока в направлении, перпендикулярном оси сварочного электрода, оно снабжено газовой линзой, установленной в неподвижной втулке под уг" лом(20-. 85 ) к ее продольной оси, а один из концов подвижной втулки выполнен в виде конфузора, в котором закреплен сварочный электрод на рас,стоянии от газовой линзы, равном2-10 диаметром сварочного электрода.5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 295353, кл. В 23 К 37/02, 1968.д) 2. Патент СНА Р 3702915,кл. 219-137, 1972.Тираж 11 б 0По ударственного комитета СССР елам изобретений и открытий ва, Ж, Раушская наб., д.