Устройство для сварки

(5)5 В 2 ГОСУДАРСТВЕЬЬЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОспАтент сссР Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСА НИ К АВТОРСКО 2(21)3684416/27 : ния источника нагрева, оно снабжено при- (22) 04,01.84 водной план-шайбой с Фиксатором пвреме- . (46) 15.10.93. Бюл.%37-38 щения источника нагрева, на которой (72) А,А.Агаев; Ю,С,Ищенко, 8.А.Букарвв и закреплен источник нагрева, и приводным Н;А.Фролова подйружиненным фиксатором, закрвплен(бб) Авторское свидетельство СССР ным в колонне, шарнирно связанной с кор- Ф 423587, кл. В 23 К 11704, 1974, пусом пневмоцилиндра, атак которого (Щ 67 УСГРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ пре. выполнен в виде Г-образного двуплечего имущественно нейоворотных стыков труб, рычага, ось качания которого проходит чесодержащеа источник нацава и две колею- раз шарнир соединения штока с другой ко- . ны с зажимами, одна из которых шарнирно лонной, одно плечо зтого атока.пропущено соединена с корпуеом приводного цилинд- через шарнир крепления первой колонны.с ра, а другая-сего втоком, о тл и ч ающе- корпусом пневмоцилийдра и через зубча. е с я тем, что, с целью повышения качества. тую рейку связано с фиксатором, а другое соединения и повыаения:производительна. проходит вдоль другой колонны.и енабжено сти щйцесса при дуговой сварке неплавя".блоком управления и фиксетьрОИ измене" щимся звектродом без присадочной . ния деформации трубы, причем фиксаторы проволоки неповоротных стыков труб из ма- изменения перемещения источника нагрева териалов, в процессе сварки которыхне и деформации трубы и блок управления происходят пластические деформации в электрически связаны с пневмоцилиндром районе соединения, путемсозданйя в участ-. Г-образного.атока и приводным подпружиках шва деформацийсо стороны расположв- ненным фиксагором.Изобретение относится к сварке, в частности дуговой, неплавящимся электродомбез подачи присадочной проволоки неповоротных стыков труб иэ материалов, в процессе сварки которых в зоне швапластические деформации протекают в малой мере, например при сварке алюминия,меди, титана и сплавов этих материалов,Данное устройСтво мажЕТ найти пРименение при выполнении монтажных работ всудостроении, машиностроении для нефте.- газовой промышленности, энергомааиностроении и других отраслях народногохозяйства.Целью изобретения является повышение качества соединения и повышение производительности процесса при дуговойсварке неплавящимся электродом без присадочной проволоки неповоротных стыковтруб иэ материалов, в процессе сварки которых не происходят пластические деформации в районе. соединения, путемсоздания в участках шва деформаций состороны расположения источника нагрева.Поставленная цель достигается тем, чтоустройсво снабжено приводной планшайбой с фиксатором перемещения источниканагрева, на которой закреплен источник нагрева, и приводным подпружиненным фиксатором; закрепленным в колонне,шарнирно связанной с корпусом пневмоцилиндра, штОк которогО ВыйОлнен е Виде Гобразного двуплечего рычага, ось качаниякоторого проходит через шарнир соединения штока с другой колонной, одно плечоэтого атака пропущено через шщнир креплений первой колонны с корпусом пневмоцилиндра и через зубчатую рейку связано сфиксатором. а другое проходит вдоль другой колонны, и снабжено также блоком управления и фиксатором изменениядеформации трубы, причем фиксаторы изменения перемещения источника нагрева идеформации трубы и блок управления электрически связаны с приводами Г-Образногоштока и фиксатора.На фиг.1 показан общий вид и функцио.нальная схема устройства; на фиг,2 - сече. ние 6-6 на фиг,1; на фиг.З- сечение А-А нафиг.1 на фиг,4 - схема изменения свариваемого стыка в процессе сварки: на фиг.5 циклограмма изменения параметров процесса сварки,На фиг.1-5 обозначено:пасв - скорость сварки, м/ч;.Ре - усилие сжатия в стыке; а- угол изгиба (угловая деформация)трубы поперек свариваемого стыка в сторону размещения источника нагрева, град;Р 1 Р 2,РЗ - полости пневмоцилиндров; Е - . расстояние между зажимами, мм;- минимально допустимое расстояниеот электрода до зажима, мм;Миног - момент изгиба трубы;11 - время сварки первой половины стыка трубы, мин;,1 ь - время окончания деформации изгиба первой половины стыка трубы, мин;12 - время сварки второй половины сты 15 ка трубы, мин;ть - врейя окончания деформации изги. ба при сварке второй половины, стыка трубы, мин;Мизг, - момент изгиба, возникающий всвариваемой трубе в результате неравномерного нагрева ее по сечению;О - начальное положение электрода;й - положение электрода, начиная с которого деформацию трубы производят впротивоположную сторону.Устройство состоит из сварочной горелки 1 с неплавящимся электродом 2; закрепленной на приводйой планшайбе 3,3 О имеющей выступы 4, которые при взаимо-.действии с фиксатором перемещения источника нагрева 5 указывают угловоеперемещение ее относительно свариеаемого неповоротного стыка 6.Выступы 4 контактируют с фиксаторомперемещения источника нагрева 5, закрепленным на корпусе 7 механизма крепления 8 сварочного устройства на трубе 9 в точках 10, при достижении которых электродом 2 горелки 1 направление углового деформирования трубы 9 в месте сварки изменяется на противоположное. Фиксатор деремещения источника нагрева 5 ификсаторизменения деформации трубы 11 через блок 12 управления электрически связан с приводами 13 (ЭБКэлектропневмоклапан), 14 (ЭПК) штока 15 приводного цилиндра 16, выполненнаго в виде Г-образного двуплечего рычага 17, ось 18 качания которого проходит через шарнир 19 соединения штока 15, с колонной 20, Одно плечо штока 15 пропущено через шарнир 21 (см,фиг.1 и 2) крепления первой колонны 22 с корпусом 23 пневмоцилиндрв 16 и через зубчатую рейку 24 связано с фиксатором 25, подпружиненным пружиной 26 к зубчатой рейке 24 через палец 27, шарнирно закрепленный на оси 26, эаделайной в теле фиксатора 25, Другое плечо штока 15 пропущено через колонну 2 О, которая имеет выступы 29, указывающие1172162на изменение коэффициента (угла а) де- перемещаютсяподдействиеммоментовизформации трубы 9 относительно сваривае- гиба Мизг (см.фиг.4), направленных в ту жемого стыка 5 в зависимости от перемещения сторону, В свариваемом стыке происходятв процессе сварки горелки с электродом 2 пластические деформации, вызванные девдоль этого стыка. Фиксатор перемещения 5 формациями зоны, прилегающей к сварочисточника нагрева 5, фиксатор изменения ной зоне ванны, козффициенткоторых(уголдеформации трубы 11 и блок 12 управлейия а,см.фиг,5) изменяется по заданной проэлектрически связаны с приводами 13, 14 грамме выступами 29, которые закрепленыГ-образного штока 15 и приводом 30(ЭПК) на свободном конце Г-образного рычага 17,фиксатор 25. подпружиненного пружиной 10 При достижении заданного коэффициента26 и размещенного в пневмоцилиндре 31. угловой деформации(угол а, см,фиг,5) сваОбе колонны 20, 22 наезжены на сваривае- риваемого стыка срабатывает фиксатор измую трубу 9 через зажимы 32, которые за- менения деформации трубы -11, которыйкреплены по обе стороны от свариваемого через блок управления 12 отключае приводстыка 6 и состоят (см.фиг.3) из двух полуко-. " 30 цилиндра 13; воздух из полости РЗ ухолец 33, соединенных с одной стороны экс- дит, а фиксатор 25 под действием пружиныцентриковым шарниром 34, а с другой 26 выходитиззацепдениясзубчатой рейкойимеют выступы 35 ответно гнездам 36 в ко. Одновременно блок управления 12 отлоннах 20, 22. ключает привод 14 корпуса 23 цилиндра 16зм,УУстройство работает следующим обра- и воздух уходит из полости Р 2, Вти, данномзом, станавливают корпус 7 механизма зафиксированном положении труба 9 нахокрепления 8 сварочногоустройства натрубе дится до тех пор, пока электрод 2 горелки 1с предварительно сваренным корневым недостигнет позиции "й" см,фиг.Зи 5. Какшвом, С помощью приводной планшайбы 3, 25 только горелка 1 достигнет этого положезакрепленной на корпусе 7, выставляют ния, срабатывает фиксатор перемещенияэлектрод 2 горелки 1 относительно стыка 6 источника нагрева 5, и блок управления 12на трубе 9, Затем на трубе 9 по обе стороны включает привод 30, в полость РЗ пневмоот стыка 6 устанавливают зажимы 32, при- цилиндра 31 поступает воздух, и фиксаточем тот, который со стороны электрода 2- 30 25 выходитиззацеплениясзубчатойрейкойна расстоянии 1 от последнего. а другой - на 24, Одновремен о б 2дновременно лок управления 12расстоянии (. от первого (см.фиг.1). Поворо- включает привод 13, а полость Р 1 пневмотом эксцентриков 34 оба зажима 32. фикси- цилиндра поступает воздух, и теперь корпусруют на.трубе 9. Затем на выступы 35 23 начинаетсвое перемещение влевоотнозажимов насаживают колонны 20 и 22. 35 сительно свариваемого стыка 5, а Г-образТаким образом. все устройство закреп- ный рычаг 17 вп аво т.лено на т бе. Че бэлект о 2ру е. ерез блок 12 управления расходятся в противоположные ср д выставляют в исходное положе- центра свариваемого стыка 6 до тех пор,стороны, отние (напротив точки И, поз.10) нулевое "О" пока коэффициент еф м ( .40 а см,фиг.5) не достигнет. требуемой величиВключают сварочный ток и возбуждают ны. При досри достижении требуемой величиныдугумеждуэлектродом 2 исвариваемойтру- этого коэффициента и 29ци нта программа контакой . дновременно блок 12 включает при- тирует с фиксатораиксатором изменения деформаи тру ы, который через блоквод планшайбы 3, и электрод 2 горелки 1 ции тр бы 11начинает свое перемещение по стыку 6 тру управлени 12ы 9 из положения "0" в положение "й"ления включает привод 30 и под(см.фиг.З). П и тдействием пружины фиксатор 25 входит в(см.фиг. ). ри этом блок управления 12 зацепление с зубчатой ейкой 24. Ввключает п иво 30(ЭПК) нт реико . даннома 31,к тор д (Э -1) пневмоцилинд- зафиксированном положе б 9 бр ., о рыис помощью воздуха, поступв- находиться днии тру а удетемого в полость РЗ, выводит фиксатор 25 из 50 достигн т и ."0".до тех пор, пока горелка 1 недостигнет позиции."0". напротив позициизацепления зубчатой рейки 24 и привод 14 "й",(ЭПК) корпуса 23 цилиндра 16, который При переходе горелки 1 через положеначинает перемещаться вправо (т.к, воздух ние "О"заполняет полость Ра), а Г-образный рычаг (см,фиг.3,5 и 1) весь икл17 П 23 55ьку корпус через шар-, до окончания процесса заварки всего стыканир 21 связан с колонной 22, а рычаг 17 6 трубы 9.анное устройство позволяет значичерез шарнир 19 - с колонкой 20, происхо- Данное устро стдит сближение этих. колонн к центру свари- тельноваемого стыка 6, а концы т бы 9тельно повысить качество. сварного соедиру 9 ненйя и производительность процесса в1,5-2 раза при сварке на монтаже неплавящимся электродом без присадочной проволоки неповоротных стыков труб из материалов, в процессе сварки которых в зоне ева пластические деформации протекают слабо, а именно алюминия, меди, титана и их сплавов. Кроме того, значительно сокращаются затраты на сварочные материалы, а сам процесс упрощается,5 (5 б) Авторское свидетельство СССР М 423587, кл. В 23 К 11/04, 1974,