Устройство для сварки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 2350 4 В 23 К 37/02, 28/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ оА УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ(57) Изобретение относится к области свки, а именно к конструкциям устройдля сварки преимущественно прямолинейнстыковых листов, и может быть исполь вано в судостроении и других отраслях машиностроения. Цель - повышение качества сварки. Устройство содержит каретку, на которой смонтирован прижимной узел. При сварке листов 41 основные прижимные ролики 13 прижимают их к подкладке, а дополнительные ролики 16 препятствуют раскрытию стыка. Основные ролики 13 установлены на поворотной вилке 17, дополнительные 16 - на поворотной цапфе 18. Наблюдение за процессом сварки производится с помощью телекамеры через полую ось вилки 17. Корректировка положения сварочной горелки поперек стыка осуществляется с помощью привода 28. 1 з. и. ф-лы, 4 ил.55 1Изобретение относится к области сварки, а именно к конструкции устройств для сварки, преимущественно, прямолинейных стыковых соединений листов, и может быть использовано в судостроении и других отраслях машиностроения.Цель изобретения - повышение качества сварки.На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В - В 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 5 прижима, 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 основных прижимных роликов 13 и прокатных роликов 14 относительно горелки 15.Прижимной узел 3 представляет собой блок из двух пар прижимных роликов 13 (основные) и 16 (дополнительные). Каждая пара прижимных роликов установлена на поперечных осях полой наклонной вилки 17 и поворотной цапфы 18, расположенных оппозитно и образующих балансир с полой осью, выполненной под углом к линии сварки. Величина угла выбирается из условия обеспечения возможности наблюдения через полую ось линии стыка кромок листов в районе дуги при помощи телевизионной камеры 19, входящей в состав телеустановки (не показана) для автоматического слежения и наблюдения за смещением оси электрода горелки 15 относительно линии сварки. Ось вилки 17 находится в продольном отверстии шарнира 20, поперечная ось которого шарнирно соединена с ползуном 21 суппорта 11. Цапфа 18 застопорена на оси вилки 17 от осевого сдвига стопорным кольцом 22. На ползуне 21 установлены две поперечные направляющие 23, по которым на роликах 24 и 25 перемещается рамка 26. На рамке 26 установлена горелка 15 и телевизионная камера 19 таким образом, что ось горелки 15 и оптическая ось телекамеры 19 находятся в одной вертикаль- н нои плоскости, проходящеи через линию свар ки, Рамка 26 связана с ползуном 21 при помощи винтовой передачи, 27, электродви 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2гателя 28, управл яемого телевизионной системой слежения.Для регулирования угла наклона оптической оси телекамеры 19 к линии сварки она установлена на кронштейне 29, выполненном с возможностью поворота относительно рамки 26.Прокатный блок 4 представляет собой блок из двух пар основных прокатных роликов 14 и одной пары дополнительных роликов 30. Каждая пара основных прокатных роликов 14 установлена на поперечных осях двух вилок 31 и 32, расположенных оппозитно и образующих балансир.Вилка 32 выполнена с полой продольной осью, внутри которой установлена с возможностью поворота и застопорена от осевого сдвига стопорным кольцом 33 продольная ось вилки 31.Оси вилок 31 и 32 собраны в отверстии цапфы 34, поперечная ось которой шарнирно соединена с корпусом прокатного блока 4. Корпус прокатного блока 4 крепится в ползуне 35 суппорта 12 при помоши паза типа ласточкин хвост, На торцах паза на планках 36 установлены регулировочные винты 37 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 38, на одном конце которых установлены дополнительные прижимные ролики 30, а на втором - регулируемые упоры 39 с подпружиненными основаниями 40 в виде набора тарельчатых пружин.Свариваемые листы 41 металла устанавливаются на подкладку 42, предназначенную для обратного формирования шва, отвода тепла от свариваемых листов и восприятия усилий от механизмов прижима.Устройство работает следующим образом.При поднятых прижимном узле 3 и прокатном блоке 4 на подкладке 42 устанавливаются свариваемые листы 41. После регулировки расстояний от осей, ближайших к горелке, основных прокатных 14 и основных прижимных 13 роликов опускаются прижимной узел 3 и прокатный блок. Производится регулировка необходимых усилий прижима и прокатки путем изменения давления в гидросистеме, При этом листы41 металла плотно прижимаются к подкладке 42. Зажигается сварочная дуга при помощи горелки 15 и включается перемещение каретки 2,Прижимные ролики 13 прижимают свариваемые кромки листов перед дугой, сообщают им усилие, препятствующее напряжениям, стягивающим кромки, и предотвращают изменение зазора перед дугой.Шарнирное соединение вилок 31 и 32, цапфы 34 и блока 4 с роликами позволяет передать равномерное усилие про 14423505 10 15 20 25 30 формула изобретения 35 40 45 50 55 зкатки 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.При смещении электрода горелки относительно линии сварки телевизионная система слежения автоматически подает сигнал на электродвигатель 28, сдвигающий при помощи передачи 27 рамку 26, которая перемещается на роликах 24 и 25 по направляющим 23 до тех пор, пока оптическая ось телекамеры и ось горелки, закрепленных на рамке 26, не совпадут с вертикальной плоскостьюпроходящей через ось сварки.Таким образом, телевизионная система слежения автоматически копирует кривизну стыка листов и обеспечивает установку оси электрода горелки 15 на ось сварки, а также возможность дистанционного управления и наблюдения за процессом сварки.Возможные при эксплуатации устройства утечки масла в герметичной полости направляющей 6 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 30 прижимаются к металлу с усилиями, создаваемыми упорами 39, и обеспечивают плотное прижатие металла к подкладке 42 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 металл в случае сварки более прочного металла. Основные прижимные ролики 13 также могут быть смещены при помощи суппорта в ту или иную сторону в зависимости от толщины свариваемого металла.При сварке металла толщиной менее 4 мм дополнительные ролики 30 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. 4Применение двух пар основных прокатных роликов и переустанавливаемых роликов расширяет технологические возможности (универсальность) агрегата.При сварке металла толщиной более 4 мм более целесообразно располагать дополнительные ролики сзади основных прокатных роликов, увеличивая таким образом площадь контакта свариваемого металла 41 с подкладкой 42.В случае сварки металла разной толщины, в зависимости 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 12.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить качество сварных соединений и уменьшить расход меди и нержавеющей стали, используемых в качестве материала подкладки для обратного формирования шва, а также значительно повысить удобство обслуживания, эксплуатации и безопасность работы за счет появления возможности практически полной автоматизации процесса сварки путем применения телевизионной системы автоматического управления. 1. Устройство для сварки, содержащее направляющую балку, приводную каретку с прижимным узлом и прокатным блоком, сварочную горелку, связанную с прижимным узлом, и вилку с основными прижимными роликами, установленную на прижимном узле с возможностью поворота в поперечной плоскости устройства, отличаюиееся тем, что, с целью повышения качества сварки, оно снабжено цапфой с дополнительными прижимными роликами, цапфа установлена на вилке с возможностью поворота в поперечной плоскости независимо от вилки, а вилка установлена на прижимном узле с возможностью дополнительного поворот в продольной плоскости устройства.2. Устройство по п. 1, отличаюшеее тем, что оно дополнительно снабжено рамкой и телекамерой для наблюдения за процессом сварки, рамка установлена на прижимном узле с возможностью поперечного перемещения, а ось вилки выполнена полой, горелка и телекамера закреплены в одной плоскости на противоположных сторонах рамки против концов полой оси.1442350 Б-Б Фиг. Состав Техред ираж 9 зь Л. Назаро. Верес9 Редактор В, ДанкоЗаказ 6342/ 3НИИПИ Государственного к13035, МоскваПроизводственно-полиграфич итета С Ж - 35, кое пре СР по делам и Раушская наб риятие, г. Ужг орректор М. Васильеваодписноебретений и открытийд. 4/5од хл. Проектная 4