Устройство для резки длинномерных изделий

(56) 1. Авторс334023, кл,1972. юл. 7оянов и В,оизводственн Чепкаленкообъединение 37 (088.8),кое свидетел В 23 К 37/О тво СССРВ 23 К 11/22,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 2. Авторское свидетельство СССР692709, кл. В 23 К 11/2 1979.(54) (57) УС 1 РОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ в процессе их продольного перемещения, преимущественно труб с продольными ребрами, содержащее станину, установленные на ней датчики поиска стыка, продольные направляющие, на которых смонтирована приводная каретка, несущая режущий инструмент, выполненный в виде токоподводящих зажимных губок с приводом, соединенных при помощи гибких связей с силовым трансформатором, блоки центрирования и конечные переключатели, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности резки изделий в широком диапазоне размеров, повышения производительности труда, а также экономии энергоресурсов, устройство снабжено тележкой, приводом ее реверсивного перемещения, генератором импульсов измеБу 1140908 рения длины изделия и фиксатором, выполненным в виде подпружиненного поворотного рычага с пазом, а приводная каретка снабжена пальцем и упором, при этом на тележке смонтированы блоки центрирования и силовой трансформатор, приводная каретка установЛена между блоками центрирования с возможностью взаимодействия с конечными переключателями, электрически связанными с приводом .реверсивного перемещения тележки при помощи пальца с пазом рычага фиксатора, а при помощи упора с рычагом фиксатора привод зажимных губок соединен через генератор импульсов измерения длины изделия.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод реверсивного перемещения тележки выполнен в виде центрального приводного и двух прижимных роликов, закрепленных с возможностью перемещения,3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тележка снабжена штангами, закрепленными на ней шарнирно с возможностью поочередного контактирования через прижимные ролйки с центральным приводным.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что токоподводящие зажимные губки каретки выполнены в виде вкладышей, закрепленных подвижно на демпфирующих прокладках и электрически изолированных между собой и от каретки.Изобретение касается резки путем контактного нагрева и может быть использовано в энергомашиностроении, трубном производстве и других отраслях промышленности при изготовлении ребристых поверхностей нагрева для теплообменной аппаратуры и при резке сортового проката в непрерывных процессах его изготовления.Известнь устройства для обработки изделий, преимущественно электроконтактной, содержащие станину с перемещающимися вдоль нее кассетами, в которых установлены периодически связываемые с обрабатываемым изделием каретки с рабочим инструментом, на которых закреплены сменные зажимные губки, служащие токоподводами к обрабатываемому изделию, и соединены гибкими токоподводами с неподвижным источником питания 11.Недостатками известных устройств являются наличие жесткой кинематической связи в направлении перемещения обрабатываемого изделия зажимных элементов кареток с кассетой и соединение неподвижного источника питания с подвижными губками токоподводами большой, длины, а это ведет к увеличению движущихся масс, соединяемых с движущимся изделием, что отрицательно сказывается на технологическом процессе изготовления изделий. Увеличение же длины токсподводов приводит к непроизводительной потере мощности источников электропитания и к удлинению цикла обработки.Наиболее близким к изобретению является устройство для резки длинномерных изделий в процессе их продолыого перемещения, преимущественно труб с продольными ребрами, содержащее станину с установленными на ней продольными направляющими, на которых смонтирована приводная каретка, несущая режущий инструмент, выполненный в виде токоподводящих зажимных губок, соединенных с силовым трансформатором, закрепленный неподвижно на станине датчик поиска стыка, причем продольные направляющие выполнены в виде двух подпружиненных относителыо друг друга пар балок, смонтироованных на станине с возможностью продольного возвратно-поступательного перемещения от привода, а также с возможностью синхронного возвратно-поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной к станине, на которой закреплены кулачки, а в продольных направляющих выполнены профильные вырезы для взаимодействия с кулачками, Это устройство обеспечивает резку длинно. мерных изделий точно по заданным стыкам, исключает погрешности в точности реза при синхронизации скорости перемещения реку- щего инструмента 12.Однако с появлением в энергомашиностроении изделий с большим сечением привариваемых ребер (до 400 мм), например 530.15204 О труб для пароперегревателей с увеличенным межтрубным шагом до 102 мм, а также для повышения коэффициента использования труб за счет применения в поверхностях нагрева труб минимальной длины (до 4 - 6 м), возникла необходимость в решении технической задачи разделения изделий контактным нагревом в более широком диапазоне сечений и с более коротким циклом реза, не увеличивая мощности си-лового трансформатора.Недостатком известного устройства является значительное увеличение времени на технологический цикл при попытке использовать его для резки изделий в более широком диапазоне типоразмеров. Удлинение же цикла реза ведет к увеличению пути пробега каретки с зажимными токоподводящими губками, а следовательно, и к увеличению длины кабелей вторичного контура трансформатора, что в свою очередь ведет к резкому увеличению активного и индуктивного его сопротивления, а следовательно к большому падению напряжения на вторичном контуре и требует повышения мощности трансформатора для достижения эффекта реза при ограниченном времени цикла. Если же при сохранении мощности идти на увеличение времени цикла реза, то при определенном значении этого времени окажется невозможным разделение коротких изделии, на.ример ооебренных трчб для газоплотных панелей, когда время сварки Одной трубы б,дет меньше времени цикла разделения, Такое обстоятельство приводит к снижению скорости сварки, чтобы уравнять указанные иклы сварки и разделения), а это ведет к снижению производитсльности обооудования по изготовленио оребренных труб.Цель изобретения - расширение диапазона типоразмеров разрезаемых изделий., повышение производительности труда и экономии энергоресурсов.Поставленная цель достигается тем, что устройство для резки длинномерных изделий в процессе их продольного перемещения, преимущественно труб с продольными ребрами, содержащее станину, установленные на чей дтчики поиска стыка, продольные направляющие, на которых смонтирована приводная каретка., несугцая режу-, щий инструмент, выполненный в виде токоподводяцх зажимных губок с прводом, соединенных при помощи гибких связей с силовым трансформаторомблоки центрирования и конечные переклочатели, снабжено тележкои, приводом ее реверсивного перемещения, генератором импульсов измерения длинь изделия и фиксат Ором, выполненным в виде подпружиненного поворотного рычага с пазом, а приводная каретка снабжена пальцем и упором, при этом на тележке смонтированы блоки центрирования и силовой трансформатор, приводная кареткаустановлена между блоками центрирования с возможностью взаимодействия с конечными переключателями, электрически связанными с приводом реверсивного перемещения тележки при помощи пальца с пазом рычага фиксатора, а при помощи упора с рычагом фиксатора привод зажимных губок соединен через генератор импульсов измерения длины изделия.Кроме того, привод реверсивного перемещения тележки выполнен в виде центрального приводного и двух прижимных роликов, закрепленных с возможностью перемещения. При этом тележка снабжена штангами, закрепленными на ней шарнирно с возможностью поочередного контактирования через прижимные ролики с центральным приводным, причем токоподводящие зажимные губки каретки выполнены в виде вкладышей, закрепленных подвижно на демпфирующих прокладках и электрически изолированных между собой и от каретки.На фиг. 1 представлено устройство для резки длинномерных изделий, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фирг. 1.Устройство содержит станину 1 с рельсами 2 и 3 для перемещения тележки 4 от реверсивного привода 5 с центральным приводным роликом 6 и с прижимными роликами 7 и 8, закрепленными в вилках 9 и 10, перемещающихся в направляющих 11 и 12 от центрального или к центральному ролику. На раме тележки 4 с помощью кронштейнов 13 и 14 осей 15 и тяг 16 закреплены шарнирно и соосно с профильными пазамч 17 роликов 6 - 8 штанги 18 и 19.На тележке 4 смонтирован силовой трансформатор 20, блоки 21 и 22 центрирования изделия 23 и каретка 24 с зажимным верхними 25 и 26 и нижними 27 - 30 губками, верхние из которых установлены в корпусе 31 каретки, на изолирующих прокладках 32, а нижние смонтированы в изолированных от корпуса 31 корпусах ЗЗ и 34 с помощью втулок 35 и 36 с возможностью самоустановки под действием демпферовизоляторов 37 и 38 при зажиме изделия. Каждая токоподводящая губка соединена гибким кабелем 39 с силовым трансформатором 20. Корпуса каретки 24 снабжены роликами 40 для центрирования ее на направляющих 41 по оси изделия 23. Нижние корпуса ЗЗ и 34 закреплены на подвижных в напоавлении зажима губок штангах 42 и 43 (фиг, 2). соединенных попарно с помощью коромысел 44 с приводами 45 и 46 зажима.На одной из направляющих 41, неподвижно закрепленных на корпусах блоков 21 и 22 центрирования, установлены конечные переключатели 47 - 49, взаимодействующие с лепестком 50, закрепленным на корпусе каретки. В исходном положении тележки 4 каретка 24 входит в зацепление пальцем10 15 20 25 30 35 40 45 50 51 с рычагом 52 с пружиной 53, закрепленным с помощью оси 54 на кронштейне 55, установленном регулируемо в направлении перемещения каретки относительно опоры 56 станины 1. На верхнем корпусе каретки закреплен упор 57, воздействующий на рычаг 52 для расфиксации каретки при зажиме губок.Перед входным блоком 21 центрирования на станине установлен датчик 58 поиска стыка труб с генератором импульсов измерения длины. Перемещение изделия осуществляется от приводных роликов 59 и 60. По ходу тележки 4 установлены конечные выключатели исходного положения 61 и аварийного останова тележки в случае неразделения труб 62.Устройство работает следующим образом.При проходе стыка труб между датчиками 58 поиска стыка датчики 58 подают команду на включение привода 5 и привода перемещения ролика 7 на зажим в профильном пазу 17 штанги 19. Зажатая штанга 19 между роликом 7 и центральным приводным роликом 6 перемещает тележку 4 по рельсам 2 и 3 относительно станины 1 в направлении продольного перемещения из- делия 23 с несколько большей скоростью, чем скорость перемещения изделия 23, Тележка 4, перемещаясь относительно каретки 24, удерживаемой неподвижно в исходном положении пальцем 51, который входит в зацепление с рычагом 52 с пружиной 53, поворачивающимся относительно оси 54 кронштейна 55, неподвижно закрепленного на опоре 56 станины 1, на определенное (заданное количество импульсов генератора импульсов измерения длины) расстояние, воздействует на конечный переключатель 49 лепестком 50, который совместно с генератором импульсов выдает команду на включение приводов 45. и 46 зажима губок 25 - 30 каретки путем перемещения коопусов 31, 33 и 34 через штанги 42 и 43 и коромысла 44 к оси изделия. При зажиме губок упор 57 отводит рычаг 52 и расфиксирует каретку. Так как верхние губки 25 и 2 о изолированы от корпуса 31 через прокладки 32 и от корпусов через втулки 35 л 36 на жестких изоляторах и являются базовь 1 ми, а ниже губки 27 - 30 выполнены в виде вкладышей и закреплены в корпусах 33 и 34 на демпфирующих прокладках 37 и 38, то в процессе зажчма губок обеспечивается надежный контакт губок с изделием по поверхности токопровода, что уменьшает сопротивление вторичного контура и время цикла разделения труб. Зажим губок производится в тот момент, когда стык оказывается между губками каретки. Положение стыка труб между губками каретки определяет генератор импульсов измерения длины количеством импульсов, соответствующим расстоянию от датчика им 140908пульсов до оси симметрки между смежными губками разных фаз.После зажима губок каретка 24 начинает перемешаться под действием сил трения вместе с изделием 23 от приводных роликов 60 со скоростью перемещения изделия. За счет разности скоростей каретка смешается относительно тележки 4 по направляющим 41 в направлении блока 21 центрирования до воздействия на конечный переключатель 47, который дает команду на привод 5 для снижения скорости перемещения тележки 4. Если скорость перемещения тележки 4 снизилась ка столько. что каретка начала опережать движение тележки 4 и, следовательно, начала перемещаться относительно тележки в направлении к блоку 22 центрирования, то воздействием лепестка 50 каретки 24 на косчный перек,цочдтсль 48 подается команда на привод 5 для увеличения скорости теле)кки. Таким образом синхронизируется скорость перемещения каретки 24 со скоростью перемещения тележки 4 в пределах свободного хода каретки между переключателями 47 и 48, обеспечивающими минимальый изгиб кабелей 39 вторичного контура трансформатора 20, что позволяет выполнять эти кабели с минимальной длинорг, я следовательно, снизить сопротиВ- ление вторичного контура трансформатора и прк одинаковой моп;ности трансформатора производить резку изделий в более широком диапазоне типсразмеров.Одновремено с командой на зажим губок каретки подается команда на включеке сварочного трансформатора 20, под действием тока короткого замыкания которого в месте стыка труб (в месте накбольшсго электрического сопротквле гия) происходит псрежог ребер и разделение изделий точно по стыку труб. Трасфор;,втор 20 электрически сблокирован с приводом 5 и приводами 7 и 8 прижима и отжг.ма роликов. Прк отсутствии тока в трансформаторе 20 (что свидетельствует об окончании цикла пережога ребер) подается команда 1 а разжим губок каретки 24, на отво; рслкка 7 для разжима штанГи 19 и на ереме,ение рОикд 8 для зажима штанги 18, что Об.спечивает реверс тележки 4 в псходос положение без переключеня нд реверс элск"родвигдтсля привода 5. В просссе реверса тележка дох 11;т до конечного вькючд 1 ечч 61 от команы которого производя-": Отким )олика 8, сбло- киПОВЯнОГО " ТСГЙМОз телеКки : нс Г 0- Казано) Р ВИЛ ЮЧС НРЕ 1 ОСЛСДЕ 1) Ь )Е К ИМ торможения.При рсверсс телеки к ч 11 ерсмсидет каретку 4 по,:правляющим -11 с ентркрованкем ее на рсликдх 40 до зацепления пальца 51 с )Ьг:ГО)г2, фиксир.ющим каретку в исходном 11 оложе 1 ии, при этом ко нечый переключатель 49 выдаег коман 1 у 0 том, ч;О ксгрек: зафиксироВаня В исходном пол 10)кении, я Вынгючателг. 6 Выдрет команду, что и тележка зафиксирована в исходном положеии, т. с. доведена до жесткого упора., и устройство готово для включения вновь в режим разделения следующего стыка труб.Таким образом, за счет рагмешения трансформатора и каретки с зажкмнымк токоподводящими губками на подвижной тележке с возможностью свободного ограниченного перемещения каретки относительно тележки, Оа также за счет применения Генератора импульсов для точного контроля местонахождения стыка после его обнаружения датчиками поиска стыка можно производить синхронизацию скорости движения тележки с трансформатором, соединенным с кареткой, несущей режущий инструмент, с большими 1 ОгреНостямк, 110 голучать резку изделий ережогом ребер точно по стыку труб.габжелие устройства тележкой с приводом реверсивного перемещения ее в нащо правлении продольнои Оси иэделря, на которой смонтирован силовой трансформатор, соссдр 1 енргый ГиОккмр токоподВОдами с зажихгньгми Губками кЯретки, размещенОЙ нд у кдзр) нной тележке, позВоляет ВыпОлнить вторичный контур склового трансформатора с ме)1 ьнгим аквным и кндуктквым противлением, что обеспечивает в конечном итоге сокрагценке времени цикла реза и возможность реза изделий в более широком диапазоне типоразмеров.набжение тележки фиксатором каретки,выполненным в виде подпружиненного рычага с лазом для захода пальца каретки, а веРхнем коРПУсе ког 01 эой закрсплен УПОР для расфиксации каретки, обеспечивает на- ЕКРОСГЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНЭЛОГИИССКОГО ЦИК.а и тОчное располОжение стыка труб независимо от погрешностей в скнхронизацки скорости перемещения изделия и тележки в режиме резания.Выполнение привода реверсивого пере О мсшения тележки в виде центрального приво, ного и двух прижимных роликов, последние из которьх закреплены в направл я 10 ших с Возгожостью перемешсния их при зажиме или отркиме 1 Ггднг тележки в ндправле 11 и центрального ро.: ккд позволяет 45 без измеения перемещения те,гежки, использовать киематическую эергрг".о врагцакнцкхся масс ппквода для компенсации Пололительного усил,я, необходимого для создаия ускоре.Ня т"лежкр От состояния покоя до заданной скоро. гк ее перемещения, и сократить время разгона к возврата тележки путе;. исключения операций на до- ПОЛ:1 ИТЕЛЬЬЕ ВК.;КТЧСНИЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕ- ментов управления приводом перемещения.С;Яоженрге тележки штангами закреплен ными шарноноа ее ра) ., поочередно контактируюцимрг через гркжимгЫе ролики с роликом привела реьерскпоо перемецрения, ПО:)воляет повыси надежность конструк1140908 иг вниип Филиал аказ 381/11 Тираж 1086 Подписное Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ции привода за счет упрощения ее элементов преобразования вращательного движения в поступательное, а также снизить требования к точности выполнения элементов конструкции привода без снижения точности выполнения технологического процесса.Выполнение токоведущих губок каретки в виде отдельных вкладышей, закрепленных подвижно на демпфирующих прокладках и электрически изолированных между собой и от корпуса каретки, обеспечивает увеличение поверхности контакта губок с изделием по поверхности токоподвода, а следовательно, уменьшает сопротивление вторичного контура трансформатора и снижает время цикла разделений. Такое выполнение устройства для резкидлинномерных изделий в процессе их продольного перемещения позволяет повысить производительность труда, расширить диапазон типоразмеров разделяемых изделий, снизить непроизводительные затраты энергоресурсов и использовать устройство в других 1 О отраслях промышленности, в автоматизированных комплексахпо изготовлению подобных изделий и в подобных технологических процессах.