Устройство для сварки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 ТЦ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯУСВ ВУк ОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТ Плотниковиньков ство СССР2, 03.12.79 (проЛЯ СВАРКИ, на балке принные на каретке нные индивидурижимами приблок с двумя установленныУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) (57) УСТРОЛСТВО Д содержащее установленную водную каретку, смонтирова сварочную головку, снабже альными гидравлическими п жимной узел и прокатный парами прокатных роликов,80112381з 511 В 23 К 37/02 ми одна за другой вдоль балки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет снижения сварочных деформаций и улучшения условий формирования сварного шва, прокатный блок снабжен балансиром и дополнительным прижимным узлом, выполненным в виде двуплечих рычагов, смонтированных на концах оси пары прокатных роликов, дополнительных роликов, установленных на одном из концов каждого рычага, и регулируемых упоров, установленных на свободном конце каждого рычага, при этом обе пары прокатных роликов смонтированы на балансире с возможностью свободного поворота в параллельных плоскостях, проходящих через их оси.30 1 зобретенпе относится к устройствам для сварки стыковых соединений и может использоваться в судостроении и в различных отраслях машиностроения.Известно устройство для сварки, содержащее установленную на балке приводную каретку, смонтированные на каретке сварочную головку, снабженные индивидуальными гидравлическими прижимами прижимной узел и прокатный блок с двумя парами прокатных роликов, установленными одна за другой вдоль балки 1.Недостатком этого устройства является невысокое качество сварочного соединения, вследствие неравномерного прижима свариваемых кромок, приводящего к повышенным деформациям и ухудшению условий деформирования сварного шва. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения за счет снижения сварочных деформаций и улучшения условий формирования сварного шва.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сварки, содержащем установленную на балке приводную каретку, смонтированные на каретке сварочную головку, снабженные индивидуальными гидравлическими прижимами прижимной узел и прокатный блок с двумя парами прокатных роликов, установленными одна за другой вдоль балки, прокатный блок снабжен балансиром и дополнительным прижимным узлом, выполненным в виде двуплечих рычагов, смонтрованных на концах оси пары прокатных роликов, дополнтельных роликов, установленных на одном из концов каждого рычага, и регулируемых упоров, установленных на свободном конце каждого рычага, при этом обе пары прокатных роликов смонтированы на балансире с возможностью свободного поворота в параллельных плоскостях, проходящих через их оси.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг, 1. Устройство состоит из направляющей балки 1, по которой перемещается приводная каретка 2 с прижимным узлом 3 и прокатным блоком 4.В корпусе каретки 2 расположены два механизма прижима 5, направляющие 6 которых выполнены в виде герметичных емкостей четырехугольного сечения, установленных на роликоопорах 7 в корпус каретки 2 Внутри каждой направляющей 6 шарнирно закреплен шток гидроцилиндра 8, а гильза гидроцилиндра 8 аналогично закреплена на корпусе приводной каретки 2.К основанию направляющих 6 крепятся прижимной узел 3 и прокатный блок 4, снабженные ходовыми винтами 9 и 10 и суппортами 11 и 12 для регулирования положения 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 основных прижимных роликов 13 и прокатных роликов 14 относительно горелки 15.Корпус прижимного узла 3 шарнирно соединен с ползуном 16 суппорта 11. В корпусе прижимного узла 3 на вертикальных осях установлены две поворотные цапфы 17. На каждой поворотной цапфе 17 установлено по паре роликов 13, которые с целью само установки расположены на поперечной оси крестовины 18.Расположение роликов 13 на поперечной оси крестовины 18 позволяет прижать листы как можно ближе к оси шва и увеличить расстояния между центрами приложения сил к роликам 13, что улучшает возможность самоустановки этих роликов в связи с увеличением длины плеч уравновешивающих сил.Поворотные цапфы 17 позволяют ориентировать оси роликов 13 под углом друг к другу вершиной в направлении, противоположном движению агрегата, обеспечивающим гарантированный зазор между свариваемыми кромками листов металла 19,Прокатный блок 4 представляет собой блок из двух пар основных прокатных роликов 14 и одной пары дополнительных роликов 20. Каждая пара основных прокатных роликов 14 установлена на поперечных осях двух вилок 21 и 22, расположенных оппозитно и образующих балансир.Одна из вилок 22 выполнена с полой продольной осью, внутри которой установлена с возможностью поворота и застопорена от осевого сдвига стопорным кольцом 23 продольная ось вилки 21,Оси вилок 21 и 22 собраны в отверстии цапфы 24, поперечная ось которой шарнирно соединена с корпусом прокатного блока 4. Корпус прокатного блока 4 крепится в ползуне 25 суппорта 12 при помощи паза типа ласточкин хвост. По торцам паза на планках 26 установлены регулировочные винты 27 для регулирования положения прокатного блока 4 поперек оси шва.На оси вращения второй пары основных прокатных роликов 14 установлены с возможностью качания два двуплечих рычага 28, на одном конце которых установлены дополнительные прижимные ролики 20, а на втором - регулируемые упоры 29 с подпружиненными основанием 30 в виде набора тарельчатых пружин.Свариваемые листы 19 устанавливаются на подкладку 31, предназначенную для обратного формирования шва, отвода тепла от сваривааемых листов и восприятия усилий механизмов прижима.Устройство работает следующим образом.При поднятых прижимном узле 3 и прокатном блоке 4 на подкладке 31 устанавливаются свариваемые листы 9, После регулировки расстояний от осей ближайших к горелке основных прокатных 14 и основ.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ных прижимных 13 роликов опускаются прижимной узел 3 и прокатный блок 4. Производится регулировка необходимых усилий прижима и прокатки путем изменения давления в гидросистеме. При этом листы 19 плотно прижимаются К подкладке 31. Зажигается сварочная дуга при помощи горелки 15 и включается перемещение каретки приводной 2. Основные прижимные ролики 13 прижимают свариваемые кромки листов перед дугой, сообщают им усилие, противоположное напряжениям, стягивающим кромки, и предотвращают изменение зазора перед дугой. Шарнирное соединение вилок 21 и 22, цапфы 24 и блока 4 с роликами позволяет передать равномерное усилие прокатки по обе стороны шва. Основные прокатные ролики 14 перемещаются по нагретому дугой металлу околошовной зоны без касания к усилению шва, обеспечивают плотное прижатие с одинаковым усилием по обе стороны оси шва. В случае необходимости основные прокатные ролики 14 при помощи гидроцилиндров 8 сообщают металлу давление, достаточное для снятия усадочных напряжений в околошовной зоне, одновременно изменяя структуру металла.Возможные при эксплуатации устройства утечки масла из соединений гидроцилиндров собираются в герметичной полости направляющей 6 и удаляются оттуда при планово- предупредительных ремонтах и осмотрах.Применение направляющих 6 такой конструкции позволяет повысить качество сварки за счет предотвращения попадания масла в зону сварки.Дополнительные прокатные ролики 20 прижимаются к металлу с усилиями, создаваемыми упорами 29 и обеспечивают плотное прижатие металла к подкладке 31 с обеих сторон оси шва практически до выравнивания их температур.Прокатные ролики 14 при помощи суппорта 12, можно сместить к горелке, чтобы прокатывать более нагретый металла, в случае сварки более прочного металла. Основные прижимные ролики3 также могут быть смещены при помоци суппорта в ту или иную сторону в зависимости от толщины свариваемого металла.При сварке металла толщиной 4 мм дополнительные ролики 20 переустанавливаются своими осями качения на ось вращения первой пары основных прокатных роликов 14, прижимая при этом листы в районе оси горелки впереди основных прокатных роликов 14, предотвращая таким образом от температурного удлинения выгиб участка металла, зажатого между основными прижимными 13 и прокатными 14 роликами. Применение двух пар основных прокатных роликов 14 и переустанавливаемых дополнительных ых роликов 20 рас щи ряет технологические возможности (уни версаль- ность) агрегата.При сварке металла толгциной 4 мм более целесообразно располагать дополнительные ролики сзади основных прокатных роликов, увеличивая таким образом площадь контакта свариваемого металла 19 с подкладкой 32,При сварке листов толщиной 4 мм более эффективна установка дополнительных роликов 20 впереди основных 14, предотвращающая температурный выгиб металла между роликами 13 и 4 и проьал расплавленного металла в образовавшуюся пустоту. При таком расположении дополнительных роликов 20 общая площадь плотного контакта металла 19 с подкладкой 32 уменьшается, но так как тонкие листы быстрее остывают, то возникающей площади плотного контакта вполне достаточно для необходимого выравнивания температур металла 19 и подкладки 32, причем обеспечивается достаточно высокое качество сварки. В случае сварки металла разной тол. щины, в зависмости от этой разности, прокатные и прижимные ролики могут быть набраны из комбинации роликов разных ширин и разных диаметров, позволяющих менять расстояние между ними и удельное давление на металл. При этом дополнительно предусмотрена возможность смещения прокатного устройства в ту или иную стороны от оси шва при помощи поперечного ползуна суппорта 2.Использование изобретения обеспечивает снижение остаточных внутренних напряжений и практически полное устранение остаточных деформаций, за счет возможности оптимального выбора усилий прокатки и прижима и расстояний от оси горелки до основных прижимных и прокатных роликов, а также конструктивных отличительных признаков, влияющих на качество свар ного соединения. Возможность выбора оптимальных усилий прижима практически позволяет отказаться от разворота под углом друг к другу прижимных роликов, что особенно важно для сварки металлов из АМг, так как при развороте осей прижимных роликов возникает проскальзывание по металлу и появление на поверхности металла надиров, снижающих качество сварного соединения. Экономический эффект от внедрения одногс агрегата составляет 15 тыс. руб. в год.1123818 18 17 4 г 1 Риг ннк РедаЗака енова орТ.П 048,14 ТИИГ 1 Ипо дел 5, Моск ППП П 11303илиал 15 1 Ф Составитель О. Ша Техред И. Верес Тираж 1036 осударственного к м изобретений и ва, Ж - 35, Раущс атент, г. Ужгоролитета открь кая наул. ийд. 4/5 Пров тнчя 4