Внутреннее формирующее устройство длясварки кольцевых швов

Союз СоветскнкСоцкалксткческмк,Республик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 831471(54) ВНУТРЕННЕЕ ФОРМИРУЮЩ 1:Е УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВИзобретение относится к сварке и может быть использовано для центрирования сборки и формирования обратной стороны кольцевых сварных швов при сварке тонкостенных обечаек большого диаметра в самолетостроительной, судостроительной, нефтехимической и других отраслях промышленности, в частности при прокладке магистральных нефте- и газопроводов.Известно внутреннее формирующее устройство для сварки кольцевых швов с формированием обратной стороны шва, подкладное.кольцо которого состоит из набора формирующих элементов, состыкованных друг с другом по плоскостям, параллельным оси устройства и управляемых от привода их перемещения 1 .Недостатком этого устройства является то, что оно из-за своих конструктивных особенностей применяется для сварки кольцевых швов обечаек только малого диаметра. При попытке применить его для сварки обечаек большого диаметра конструктивно оно выглядит громоздко, имеет значительный вес, что создает большие неудобства в работе.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является внутреннее формирующее устройство для сварки кольцевых швов,содержащее корпус и подкладное кольцо,состоящее из формирующих секторов, всечетные из которых шарнирно связаны ры 5 чагами с подвижным штоком механизма разжима и установлены с возможностью взаимодействия по косым срезам с нечетнымисекторами 12.Недостатком известного устройства является значительное усложнение сборки под10 сварку, в частности под автоматическуюсварку, тонкостенных обечаек, в особенности большого диаметра и значительной длины, так как для правильной установки этиХустройств по стыку обечаек требуется применение сложных сборочных приспособле ний. Кроме этого, в известном устройствене предусмотрен принудительный отрыв секторов от сварного шва после окончания процесса сварки,Цель изобретения - упрощение техноло 2 о гни сборки под автоматическую сварку тонкостенных обечаек.Указанная цель достигается тем, что каждый четный формирующий сектор подпружинен относительно корпуса и снабжен паль 83147115 цами и подпружиненным фиксатором, а каждый нечетный формирующий сектор снабжен захватами, взаимодействующими с упомянутыми пальцами,Устройство также снабжено опорными роликами, смонтированными на корпусе.Выполнение половины формирующих секторов подпружиненными относительно корпуса и снабжение их подпружиненными фиксаторами обеспечивает фиксацию устройства с неполностью разжатыми формирующими секторами на одной из обечаек и последующую установку другой обечайки.Снабжение половины формирующих секторов пальцами, а другой половины - взаимодействующими с ними захватами, обеспечивает радиальное сжатие формирующих секторов, подготавливая устройство для сборки под автоматическую сварку следующих обечаек. Установка на корпусе устройства опорных роликов создает удобства установки его в обечайку перед сборкой и извлечения из обечайки после окончания сварки, а также обеспечивает в процессе радиального сжатия формирующих секторов отрыв подкладного кольца от сварного шва, создавая опору устройства на обечайку.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид, на правой половине секторы в разжатом положении, на левой - в сложенном; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1.Устройство содержит корпус 1, половину четных формирующих секторов 2, половину нечетных формирующих секторов 3, взаимодействующих между собой по косым срезам 4, параллельным оси устройства. Каждый из четных формирующих секторов 2 связан с корпусом 1 с возможностью радиального перемещения при помощи центрального штыря 5 и двух направляющих штырей 6. Каждый из нечетных формирующих секторов 3 связан с корпусом 1 также с возможностью радиального перемещения при помощи направляющих штырей 7 и подпружинен относительно корпуса 1 пружинами 8. На формирующих секторах 3 с обеих сторон смонтированы пальцы 9, с которыми взаимодействуют захваты 10, установленные на формирующих секторах 2, На одной стороне каждого формирующего сектора 3 закреплены кронштейны 11, в которых размещены подпружиненные пружиной 12 фиксаторы 13. На корпусе 1 смонтированы под углом 90 друг относительно друга четыре пары опорных роликов 14, В центре корпуса 1 закреплен пневмоцилиндр 15, шток 16 которого несет кронштейн 17. На корпусе 1, кроме того, против каждого из формирующих секторов 2 размещены кронштейны 18, несущие шарнирно установленные на них двуплечие рычаги 19, одно плечо которых взаимодействует с пазами 20, выполненными в штырях 5, а на втором плече выполнен открытый паз 21, с которым взаимодей 10 20 25 30 Э 5 40 45 50 55 ствует палец 22 кронштейна 17. По периферии каждого формирующего сектора 2 и 3 закреплены формирующие элементы 23 из высокотеплопроводного или те 11 лостойкого материала, на которых выполнена известного профиля канавка для формирования металла шва свариваемых обечаек 24.Устройство работает следующим образом.Перед установкой устройства в изделие 24, подлежащее сварке, его приводят в исходное положение, при котором формирующие секторы 2 и 3 находятся в сжатом состоянии (левая половина фиг. 1). Для этого подачей сжатого воздуха в бесштоковую полость пневмоцилиндра 15 переводят шток 16 в положение (левая половина фиг. 2), при котором пальцы 22 кронштейнов 17 увлекают одни из плеч рычагов 19, а вторые их плечи, взаимодействуя на центральные штыри 5, перемещают формирующие секторы 2 в радиальном направлении к центру устройства, сжимая штырями 7 пружины 8. В процессе этого радиального перемещения формирующих секторов 2 установленные на них захваты 10, воздействуя своими рабочими поверхностями на пальцы 9, смонтированные на формирующих элементах 3, увлекают. последние за собой по направлению к центру устройства. Сжатое устройство вставляют с опорой на ролики 14 внутрь одной из свариваемых обечаек, Центр канавки формирующего элемента 23 совмещают со свариваемой кромкой, после чего в штоковую полость пневмоцнлиндоа 15 подают небольшой объем сжатого воздуха. При этом шток 16 частично втягивается в пневмоцилиндр 15 а двуплечие рычаги 19 частично разжимают формирующие секторы 2, рабочие поверхности захватов 10 которых отходят на некоторое расстояние от пальцев 9. Одновременно с этим, освободившись от сжимающего усилия захватов 10, формирующие секторы 3 под действием ранее сжатых пружин 8 разжимаются до соприкосновения фиксаторов 13 с обечайкой и появления сил трения между обечайкой и рабочей поверхностью торцов фиксатора 13, достаточных для удержания устройства в обечайке. Пружины 8 имеют более высокие усилия, чем усилия пружин 12, поэтому при разжатии формирующих секторов3 пружины 12 частично сжаты. В таком положении устройство надежно удерживается внутри одной из обечаек, а между наружной поверхностью формирующих элементов 23 и внутренней поверхностью обечайки остается небольшой зазор. На опорные ролики 14 устанавливают вторую свариваемую обечайку и, одевая ее на формирующие элементы 23 накатывают вплотную к ранее установленной и зафиксированной обечайке. После этого производят окончательный разжим устройства, для чего подают сжатый воздух в штоковую полость пневмоцилиндра 15 и шток 16,втягиваясь в последний, полностью разжимает форми83145рующие секторы 2. При разжатии формирующих секторов 2 их косые срезы 4 вначале подходят вплотную к. косым срезам формирующих секторов 3, а в процессе своего дальнейшего разжатия, взаимодействуя с последними, полностью разжимают формирующие секторы 3. Таким образом, в процессе окончательного разжима формирующих секторов 2 и 3 наружные поверхности формирующих элементов 23 принимают форму правильной окружности и придают эту же форму свариваемым кромкам обечаек. 1 О После этого производят автоматическую сварку кольцевого шва по стыку кромок обечаек. После окончания процесса сварки устройство приводят в исходное положение, при этом, в случае прихватки проплава к формирующим элементам 23, последние при своем сжатии отрываются от проплава, чему помогают опорные ролики 14, которые упираются на внутреннюю поверхность изделия 24, С помощью троса, закрепленного одним концом за устройство (на чертеже не показан), последнее извлекают из изделия, выкатывая его на опорных роликах 14,Благодаря использованию изобретения снижается трудоемкость технологии сборки устройства под автоматическую сварку, отпадает необходимость применения сложных сборочных приспособлений для фиксирования устройства по оси свариваемого стыка обечаек, и, кроме того, повышается качество сварки, так как устройство придает кромкам обечаек форму правильной окружности.Формула изобретения1. Внутреннее формирующее устройстводля сварки кольцевых швов, содержащеекорпус и подкладное кольцо, состоящее изформирующих секторов, все четные из которых шарнирно связаны рычагами с подвижным штоком механизма разжима и установлены с возможностью взаимодействия покосым срезам с нечетными секторами, отличающееся тем; что, с целью упрощения технологии сборки под автоматическую сваркутонкостенных обечаек, каждый четный формирующий сектор подпружинен относительно корпуса и снабжен пальцами. и подпружиненным фиксатором, а каждый нечетныйформирующий сектор снабжен захватами,взаимодействующими с упомянутыми пальцами.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что оно снабжено опорными роликами,смонтированными на корпусе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР202405, кл. В 23 К 37/06, 16.05.66.2. Авторское свидетельство СССР334033, кл. В 23 К 37/06, 16.03.70,831471 А-Д фиг давскаяКорректорПодписноеитета СССРткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная Редакто Заказ 2 А. Химч6/7В акаренк Составитель В. Вло ук Техред А. Бойкас Тираж148 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж - 35, Раушска илнал ППП Патент, г. Ужгород,