Устройство для приварки труб к трубным доскам

АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВ 77/25 - 2782 ом ожГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(71) Харьковский ордена Октябрьской Революции завод "Кондиционер" им. 50-летия СССР(56) Авторское свидетельство СССРИ 0 218351, кл. В 23 К 31/06, 1964.Сварочное оборудование: Каталог-справочник/, Под ред, А. М, Чвертко. Киев: Наукова лчмка, 1968, ч. 1, с, 116,(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВАРКИТРУБ К ТРУБНЫМ ДОСКАМ, содержащеестанину, кантователь, сварочную головку сцентрирующим стержнем и пневматическиймеханизм их перемещения в виде силовогоцилиндра, закрепленного на суппорте, и направляющие с установленной в них с возмож. постыл перемещения кареткой, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем автоматизации процесса, пневматический механизм перемещения сварочной головки и центрирующего стержня снабжен крестовиной с роликами на ее концах, один конец штока его силового цилиндра выполнен полым и в нем расположены с возможностью перемещения конец центрируюшего стержня и крестовина с возможностью взаимодействия одними своими роликами с внутреннеи поверхностью штока,а другими роликами, оси которых перпендикулярны осям первых роликов, - с конццентрируюшего стержня, кантователь снабженустановленными диаметрально противополно опорными рейками для закрепления труб.ных досок и шарнирно закрепленной на станине приводной опорой для трубных досоки труб, 1186444Изобретение относится к устройствам для автоматическои приварки трубок к трубным доскам и может применяться для сварки теплообменных аппаратов.Цель изобретения - повыцение производи тельности путем автоматизации процесса.Поставленная цель достигается эа счет исключения калибровки концов трубок, упрощения установки и закрепления трубной доски в кантователе, а также упрощения 10 конструкции механизма шагания и повышения точности шагового перемещения.На фиг. 1 изображено устройство для приварки трубок, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез. 15Устройство содержит станину 1, шарнирные опоры 2, несущие на себе кантователь 3 с опорными рейками 4 для удержания трубной доски 5. Шарнирные опоры 2 связаны с приводом (не показан), 20В верхней части станины 1 выполнены направляющие 6 и параллельно последним шток 7 силового цилиндра 8 механизма продольного шагания. На направляющих 6 размещена каретка 9, несущая на себе попе речный суппорт 10, а также силовой цилиндр 11 механизма поперечного шагания и силовой цилиндр 12 механизма фиксации штока 7. Механизм фиксации штока 13 силового цилиндра 11 механизма поперечного шагания на фиг, не показан. Каретка 9 несет на себе также два силовых цилиндра 14.В нижней части станины 1 на шарнирных рычагах 15 смонтирована опора 16 для трубок 17 с приводом в виде силового цилиндра 18. Сварочная головка 19 для пало. жения круговых швов посажена на шлицевую часть центрирующего стержня 20 с воэможностью ее осевого перемещения. Механизм перемещения сварочной головки 19 прецстав. ляет собой силовой цилиндр 21, закрепленный на поперечном суппорте 10 и связанный с самоцентрирующим устройством, выполненным в виде крестовины 22 с роликами 23 и 24, причем ось ролика. 23 перпендикулярна45 оси ролика 24, при этом ролики 23 сопрягаются с плоской поверхностью 25, принадле. жашей силовому цилиндру 21, а ролики 24 . с плоской поверхностью 26, принадлежащей центрируюгцему стержню 20. Взаимодейству. ющие поверхности 27 и 28 выполнены из фрикционного материала и образуют фиксатор положения.Конструктивно. фиксатор положения мо-жет быть выполнен в виде электромагнита, 55встроенного между взаимодействующимиповерхностями 27 и 28. Сварочная головка19 снабжена опорной ножкой 29, а эаходная часть 30 центрируюшего стержня 20 выполне на пирамидальной формы с тремя ребрами.Устройство для приварки трубок работает следующим образом.Трубные доски 5 устанавливают в опорных рейках 4 кантователя 3 по упорам (не показаны). Включением привода кантователя 3 переводят его из исходного положения (ось опорных реек 4 расположена горизонтально) в рабочее. В рабочем положении кантователь 3 автоматически фиксируется одним из известных устройств (не показано). Включают силовой цилиндр 18, который посредством шарнирных рычагов 15 устанавливает опору 16 в рабочее положение.Производят сборку изделия, т. е. трубки 17 устанавливают в гнезда трубных досок 5, при этом нижняя часть трубок 17 опирается на опору 16. Включают устройство на автоматический режим сварки, при котором центрирующий стержень 20 совместно со сварочной головкой 19 подводится силовым цилиндром 21 к отверстию трубки 17. При этом заходная часть 30 центрирующего стержня 20 упирается в края трубки 17, приподнимая его таким образом, что между поверхностя. ми 27 и 28 образуется гарантированный зазор, в то же время между роликами 23 н 24 крестовины 22 и плоской поверхностью 25 этот зазор исчезает и под действием боковых сил, возникающих в месте контакта заходной части 30 с трубкой 17, центрирующий стержень сместится относительно силового цилиндра 21 механизма подъема настолько, что ось центрирующего стержня 20 совместится с осью трубки 17. Заходная часть 30 центрируюшего стержня 20 заходит в трубку 17, сминая заусеницы на ней на глубину, ограниченную ходом силового цилиндра 21. Возникающие при этом усилия воспринимаются опорой 16, а установка сварочной головки 19 относительно поверхности трубной доски 5 достигается с помощью опорной ножки 29. После этого автоматически включаются силовые цилиндры 14 закрепления трубной доски 5 в кантователе 3и работа сварочной головки 19. По окончании наложения первого шва срабатывает цилиндр 21, поднимающий центрируюшии стержень 20 со сварочной головкой 19, при этом центрируюший стержень 20 поверхностью 27 ложится на поверхность 28 и благодаря фрикцнонным свойствам материала, из которого они выпол. нены, даже в поднятом положении остается в одной оси с трубкой 17, т, е. происходит как бы автоматическое запоминание координаты прежнего положения. В случае наличияэлектромагнита он срабатывает, обеспечиваянеподвижное соединение поверхностей 27и 28.Вслед за силовым цилиндром 21 срабатывают силовые цилиндры 14, освобождаятрубную доску 5, Подается команда силовому цилиндру 8 механизма продольногошагания на перемещение сварочной головки19 на шаг, но прежде чем сработает силовойцилиндр 8, ход поршня которого равен шагу шагания, силовой цилиндр. 12 своимизубьями войдет в зацепление с зубьями, вы.полненными на штоке 7, надежно зафиксировав последний относительно каретки 9,Таким образом, при перемещении штока 7вместе с ним переместится и каретка 9,несущая поперечный суппорт 10 со сварочнойголовкой 19, Сразу же срабатывает силовойцилиндр 21, вслед за ним силовые цилиндры 14 и включается сварочная головка 19.Производится наложение второго шва, силовой цилиндр 12 механизма освобождает .шток 7, а силовой цилиндр 8 совершаетхолостой ход. Далее цикл повторяется, пока не будет сварен первый ряд трубок и небудет подана команда механизму поперечногошагания сварочной головки, работающему потакой же схеме, как и механизм продольного шагания,После перехода сварочной головки 19 навторой ряд возобновляется работа последнейвавтоматическом цикле и по окончаниисварки второго ряда подается команда напереключение либо механизму поперечногошагания (если трубная доска многорядная),либо силовому цилиндру 18 (если трубнаядоска двухрядная, как в рассматриваемомпримере) для отвода опоры 16 от трубок17 и опорных реек 4. После этого происхо.дит поворот кантователя 3 на 180 иовозобновляется работа сварочной головки 19,По окончании приварки трубок 17 навторой трубной доске 5 сварочная головка19 займет исходное положение, о чем оператор будет извещен сигнальным устройством(не показано). Оператор, получив сигналоб окончании сварки, включением приводаоповорачивает кантователь 3 на 90, удаляетиз кантователя 3 с применением известныхсредств механизации готовое изделие, а освободившиеся опорные рейки 4 загружаюттрубными. досками 5. Затем кантователь 3еповорачивают на 90 в рабочее положение,подводят опору 16 силовым цилиндром 18и производят сборку изделия.1186444 4Устройство готово для сварки в автоматическом режиме нового изделия.Технические преимущества изобретения по сравнению с известным устройством заключаются в полной автоматизации процесса сварки, Сварочная головка 19 переходит на свар. ку последующей трубки.17 из положения, соответствующего зафиксированному фиксатором положения (поверхности 27 и 28) координате предыдущей трубки, причем погреш 10 ность координаты дри перемещении на шагмала по сравнению с накопленной погрешностью шага отверстий в трубной доске приих изготовлении, что позволяет обеспечитьнадежную центрацию сварочной головки 19при значительной величине накопленной погрешности шага, что невозможно в известномустройстве. Таким образом, уменьшаетсясебестоимость изделия за счет снижения точности изготовления трубной доски. Наличие цилиндров 14, перемещающихсясовместно с кареткой 10, позволяет упроститьзакрепление трубной доски 5 на кантователе3 и в то же время выполнять закреплениев автоматическом режиме, что необходимодля исключения коробления трубной доски 5в процессе обварки трубок 17. В известномустройстве зто достигалось предварительнойприхваткой трубок 17 к трубным доскам 5,Опираясь на опорную ножку 29 и имеясвободу осевого перемещения на центрирующем стержне 20, сварочная головка 19 базируется в вертикальной плоскости в зависи мости от положения конкретной свариваемой поверхности, т. е. допускает применениетрубной доски 5 с отклонениями от плоскос.ти, при этом на качестве наложения сварногошва, зто не отражается.Оснащение. устройства опорой 16 для трубок 17 в сочетании с силовым цилиндром 21вертикального перемещения сварочной головки19, а также выполнение заходной части 30центрирующего стержня 20 пирамидальнойформы с тремя гранями позволяет центрировать сварочную головку 19 на трубке 17 путемэапрессовки эаходной части 30 центрирующегостержняв трубку 17, сминая при этом заусеницыили возможные неровности на конце трубки 17,создавая возможность применения высокопроиз.водительного способа порезки заготовоктрубок, например клиновым ножом или роликом вместо порезки труб механическимспособом со снятием заусеницы или калибровкой конца.451186444 1 Г 27 1 б 5 Составитель Ю. МельцовТехред О,Неце чКорректор Т. Колб Редактор Н. Тупица Заказ 6481/18 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 1085 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открьпий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д. 4/5