Устройство для сварки поворотных кольцевых стыков

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1 994185(23) Приоритет Опубликовано 07.02.83. Бюллетень5 ив делам изебретеаий и ютхрмтий(5 З) УДК 621.791; .75 (088.8) Дата опубликования описания 07.02.83(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПОВОРОТНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ СТЫКОВИзобретение относится к области сварки, в частности к устройствам для сварки поворотных кольцевых стыков, и может быть использовано для кольцевой сварки как сбалансированных, так и несбалансированных поворотных изделий.Известно устройство, содержащее паърон для закрепления свариваемого изделия и редуктор врашения патрона 11пригодно для сварки поворотных изделий,массы которых сбалансированы относительно центра врашения. При сварке же поворотных изделий с несбалансированны ми массами происходит неравномерное врашение свариваемого изделия за счет гравитационных сил, действуюших на несбалансированную массу, а также имеет место большой угловой люфт патрона за счет зазоров в кинематических парах, порождающий ускоренное вращение сва риваемого Изделия при свободном падении несбалансированной массы и временную остановку свариваемого изделия при выборе люфта на подъеме несбалансиро 2ванной массы, что ведет к непровару при ускоренном вращении и к прожогу при остановке,Известно также устройство для сварки поворотных кольцевых стыков, наиболее близкое к изобретению по техничеокой сущности, содержащее станину, на которой смонтированы задняя бабка, сва рочная головка и передняя бабка со шпинделем и патроном с упором, и балансировочную массу 2.В этом устройстве угловой люфт паъ рона выбирается регулируемым кинематическим треугольником, однако при сварке поворотных изделий, имеющих несбаланси рованные массы, неравномерность вращения остается, ибо происходит накопление потенциальной энергии при подъеме несбалансированной массы и отдача накопленной потенциальной энергии при опускании, что нарушает геометрию сварного шва, особенно, если сварка многопроходная, когда погрешности от неравномерно го движения суммируются.Указанный недостаток такого устройства устраняется путем навешивания напатрон, закрепленный на шпинделе, илина технологическую оснастку дополнительной бадансировочной массы, исключающейдисбаланс свариваемого изделия. Однакотакое устройство имеет низкую производительность иза ручной балансировкисвариваемого изделия.Целью изобретения является повышение производительности.Цель достигается тем, что в устройстве ддя сварки кольцевых поворотных стьков, содержащем станину, на которойсмонтированы задняя бабка, сварочнаяголовка и передняя бабка со шпинделеми патроном с упором, и балансировочнуюмассу, шпиндель снабжен приводным суппортом с электродвигателем и ползушкойи механизмом регулирования балансировки, выполненным в виде установленныхна передней бабке подпружиненного тыкателя и взаимодействующих с ним выключателя электродвигателя и Г -образного рычага, при .этом балансировочнаямасса закреплена на ползушке суппорта,а Г -образный рычаг - с возможностьювзаимодействия с упором патрона шлыделя.Перемещаемая вдоль суппорта балансировочная масса и предварительный нажим упора на выключатель, который срафбатывает, когда крутящие моменты патрона и свариваемого иэделия сравняются,позволяет осуществить процесс автоматизации балансировки свариваемого изделия, увеличив производительность устройства за счет сокрашения временибалансировки с 6 мин (црототип) до0,5 мин (изобретение).На фиг. 1 показано устройство, общийвид, местный разрез по фиксатору; нафиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2.,Устройство для сварки поворотныхкольцевых стыков иэделийсодержит станину 1, на ползушках 2 и 3 которойсмонтированы задняя бабка 4, сварочнаяголовка 5 и передняя бабка 6 с червячным редуктором 7, кинема тически связанным с шестернями 8 и 9 и зубчатымколесом 10, свободно сидящим на шпинделе 11 передней бабки 6. На шпинделе11 жестко закреплен. патрон 12 с зажимными кулачками 13, сцепленный " посредством фиксатора 14 с зубчатым колесом10. На заднем торце шпинделя 11 закреплена направляющая суппорта 15 иколлектор 16 для подвода питапщ к электродвигателю 17 суппорта, а на ползушке 18 суппорта закреплена,балансировочная масса 19. К редуктору 7 прикреплен кронштейн 20, на котором смонтированы выключатель 21, толкатель 22 с пружиной 23 и поджимной гайкой 24 и рычаг 25, взаимодействующий с упором 26, установленным на патроне 12. Работа устройства начинается с зажа 16 тия свариваемого изделия кулачками 13 в патроне 12 в таком положении, чтобыцентр дисбаланса иэделия располагалсяв диаметральной плоскости балансировочной массы, но в противоположном направленни. Делается. это по специальной риске, нанесенной на патроне 12. БалансироЗочная масса должна находиться в центре шпинделя 11, так чтобы момент балансировочной массы был меньше моментадисбаланса свариваемого изделия,. Так как момент дисбаланса свариваемогоизделия больше момента балансировочной массы, то патрон 12 упором 26 нажмет на рычаг 25, который выключит выключатель 21 посредством перемещения тсц- кателя 22, отрегулированного при помощи.пружины 23 и гайки 24 на определенноеусилие, отводящее толкатель 22 от выключателя 21, когда уравновешиваюшиеся моменты будут равны, Во время балансировки балансировочная масса перемещается от центра шпинделя 11 до тех пор, пока моменты не сравняются, т.е.до включения выключателя 21, после чего на пульте управления загорится 35лампочка зеленого цвета, разрешающая проведение сварочного процесса.Весь процесс балансировки происходитв автоматическом режиме, Если дисбаланс 40свариваемого изделия отсутствует, то балансировочная масса отводится в толчковом режиме к центру шпинделя 11 до нажатия концевого вь 1 слючатедя, расположенного на направляющей суппора 15 и дающего разрешение на проведение 45сварочного процесса. На пульте управЛения ддя этих цепей размещены как кнопки для включения автоматической балансировки, так и кнопки для работы в толчковом режиме, если дисбаланс свариваемого изделия отсутствует.При балансировке свариваемого изделия вращение патрона происходит в сторону рычага 25. Не доходя упором 26 до рычага 25 сто миллиметров, патрон 25 останавливается и фиксатором 14 отсоединяется патрон 12 от зубчатого колеса 10. После балансировки патрон 12 и зубчатое колесо 10 опять сцепляются5 йй 4 фиксатором 14. При сварке вращение патрона происходит в обратную сторону, при таком вращении рычаг 25 свободно пропускает упор 26.Такое техническое решение устройства 5 позволяет увеличить производительность в 1,5 раза при хорошем качестве шва, так как в данном устройстве автоматиреский процесс балансировки осушеств ляется в течение 0,5 мин, в базовом. 10 объекте (прототипе) процесс балансировки происходит в течение 6 мин, ибо под каждый дисбаланс свариваемого изделия подбираются оператором грузы вручную, которые лежат на стеллаже - на это уходит 2 мин, свинчивание закрепляемой грузы гайки, установка и закрепление грузов составляют 4 мин. В обоих случаях время закрепления свариваемого изделия и съема его составляет в сумме 20 5 мин, время сварки также 5 мин.Общее время сварочного процесса на устройстве - прототипе Т = 5 + 6 + 5 16 мин. На данном устройстве Тп,е,= .5 + 0,5 + 5 = 10,5 мин. Поэтому произ водительность увеличится за счет сокращения времени на балансировку Т 4 ЬП= - = 1,Ю 2 разин Т пре ф 1 йИ бНормативные данййе взяты методомхронометрирования рабсщих операай.Формула изобретенияУстройство для сварки поворотныхкольцевых стыков, содержащее станину,на которой смонтированы задняя бабка,саврочная головка и передняя бабка сошпинделем и патроном с упором, и балансировочную массу, о т л и ч а. ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности, шпиндель снабженприводным суппортом с электродвигателем и ползушкой и механизмом регулирования балансировки, выполненным ввиде установленных на передней бабкеподпружиненного толкателя и взаимодействующих с ним выключателя электродвигатепя и Г-образного рычага, при этомбалансировочная масса закреплена на ползушке суппорта, а Г-образный рычаг - свозможностью взаимодействия с упоромпатрона шпинделя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бельфор М, Г. и др. Оборудованиедля дуговой и шлаковой сварки и наплавки, М"Высшая школа, 1974, с, 190,рис. 170.2. Сварочное оборудование. Каталог.НИАТ, 1965, с. 154-155, установкаУСК(прототип),Тираж 1 И Государст елам изобр ква, ЖПодписномитета СССРкрытийаб., д. 4/5