Устройство для сборки и сварки неповоротных стыков труб

(Я 1) 3 КЗ 7 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН сОтОЗ сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДПНЕПОВОРОТНЫК СТЬ(57) Изобретение отноретно к конструкции устнеповоротных стыков трвано в энергетическом,лях машиностроения дптрубопроводов. Цель итехнологических возмо-44духай Аф.Я СБОРКИ И СВАРКИКОВ ТРУБсится к сварке, более конкройств для сборки и сварки уб, и может быть использохимическом и других отрася сварки монтажных стыков зобретения - расширение жностей устройства за счет обеспечения сварки монтажных стыков в ряду близко расположенных параллельных труб. Устройство содержит основной .механизм зажима 3 устройства на свариваемой трубе 4 и дополнительный зажим 5 на соседней, близко расположенной, трубе 6. После центрирования свариваемых труб 4 и 52 с помощью центрирующик опор 46 - 48 производят стягивание труб 4 и 52. Дпя этого вращают направляющую 7, которая через упор 17 и гайку 9 воздействует на зажим 3 и перемещает его вместе с трубой 4 до стыка с трубой 52. Зажим 3 одновременно через направляющую 7 перемещает привод вращения . 5 з.п.ф-лы, 6 ип.Изобретение относится к сварке, более онкретно к конструкции устройств для борки и сварки неповоротных стыков труб и может быть использовано в энергетическом, химическом и других отраслях машиностроения для сварки монтажных стыков рубопроводов.Целью изобретения является расширеие технологических возможностей устройтва за счет обеспечения сварки монтажных тыков в ряду близко расположенных паралельных труб,На фиг.1 представлена кинематическая хема устройства; на фиг.2 - общий вид усройства; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на 15 Фиг 4-узелна фиг.2; нафиг.5-разрез Б-Б ,на фиг.2; на фиг,6 - узел Н на фиг.2.Устройство включает привод 1 вращения горелки 2, основной механизм зажима 3 устройства на свариваемой трубе 4 и до полнительный зажим 5 на соседней трубе 6, расположенные на двух параллельных поворотных цилиндрических направляющих 7 и 8 с реэьбовыми участками 9 и 10, на которых расположены гайки 11 и 12, закреплен ные в корпусе 13 основного зажима 3, В ,корпусе 14 привода вращения 1 и корпусе 15 дополнительного зажима 5 направляющие 7 и 8 расположены в подшипниках ;скольжения 16. На направляющей 7 жестко 30 закреплен двусторонний упор 17, которым она связанна с корпусом 15 дополнительного механизма 5 зажима; закрепленного на трубе 6, поэтому направляющая 7 имеет воэможность только враш".ния, Направляющая 35 8 также несет жестко закрепленный упор 18, ,взаимодействующий с корпусом 14, при этом направляющая 8 размещена в корпусах 13, 14 и 15 с возможностью не только вращения, но и осевого перемещения. 40В корпусе 4 привода 1 вращения в подшипниках 19 размещен поворотный стакан , 20. связанный с двигателем 21 цилиндриче ской зубчатой парой 22 и 23. В стакане 20 своэможностью поворота и осевого переме щения расположена полая штанга 24 с зажимом 25, Внутри штанги 24 расположен силовой привод механизма центрирования, включающий рукоятку 26, ограничитель уси лия в виде муфты проскальзывания 27, вин товую пару 28 и 29, подвижный в осевом направлении зажим 30 для каната 31, другой конец которого перекинут через блок 32 и с помощью штыря 33 жестко связан с первой 34 из четырех центрирующих втулок 55 34-37, расположенных на штанге 24 с, возможностью осевого перемещения, а ось 38 блока 32 с помощью штыря 39 неподвижно закреплена в штанге 24, имеющей опорный торец 40, в который упирается последняя 37 из ряда центрирующих втулок. Между тремя стыками 41-43 центрирующих втулок 34-37 расположены шарики 44, заключенные в сепаратор 45 и образующие три кольцевых центрирующих опоры 46-48. Внутри штанги 24 расположена горелка 2 с электродом 49 и привод 50 слежения эа длиной дуги. Штанга 24 снабжена направляющим конусным наконечником 51, обеспечивающим сборку труб 4 и 52,Для контроля за положением электрода 49 и наблюдения процесса сварки в полой штанге 24 размещена телевизионно-оптическая система 53, Штанга 24 выполнена из отдельных удлиняющих секций 54 и 55, соединенных резьбовыми муфтами 56. Каждая секция имеет продольный паз 57 и шпонку 58, диаметрально расположенную относительно паза 57. Через паз 57 во внутреннюю полость штанги 24 уложен токоподвод 59 и газоподвод 60. Втулки 34-37 центрирующей секции имеют на стыках конические поверхности 61 и 62, с которыми контактируют шарики 44. Одна из двух втулок, образующих каждый стык, снабжена дополнительной ксйической поверхностью 63, которая перпендикулярна к основной конической поверхности 61. Сепаратор 45 выполнен в виде незамкнутого кольца.Устройство работает следующим образом.Вводят полую штангу 24 в свариваемые трубы 4 и 52 так, что хонусный наконечник 51 входит в трубу 52. Перемещают штангу 24 в трубах 4 и 52 до тех пор, пока опора 48 не войдет в трубу 52, При этом опоры 46 и 47 окажутся в трубе 4, В случае перекоса труб 4 и 52 относительно одна другой наконечник 51 обеспечивает размещение труб 4, 52 соосно, т.е. происходит предварительное центрирование. Затем закрепляют устройство на трубе 4 зажимом 3 и на трубе 6 зажимом 5, Окончательно центрируют трубы 4 и 52. Для этого вращают рукоятку 26, при этом винт 29 перемещается и перемещает зажим 30, натягивая канат 31. Поскольку ось 38 блока 32 жестко закреплена с помощью штыря 39 в штанге 24, то дальнейшее пере- . мещение винта 29 вызывает перемещение штыря 33, а следовательно, и центрирующих втулок 34-37 и зазор между втулками выбирается. По. мере перемещения втулок 34-37 до упора в торец 40 шарики 44 перемещаются радиально и центрируют трубы 4 и 52. Усилие центрирования ограничивается муфтой проскальзывания 27, которая в случае достижения усилия центрирования разрывает кинематическую цепь от рукоятки 26 к шарикам 44, в результате чего штанга 24 имеет возможность вращаться на опорах1453764 5 10 15 20 25 ность сварочных работ за счет сокращениявремени на подготовительно-заключительные операции. За счет этого в условиях ог 30 35 40 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ,45 содержащее основной механизм зажима устройства на трубе, полую штангу с механизмом центрирования и сварочной горелкой, силовой привод механизма центрирования, размещенный в полой 50 штанге, и привод вращения горелки, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства эа счет обеспечения сварки монтажных стыков в ряду близко расположенных параллельных труб, оно снабжено дополнительным механизмом зажима и двумя направляющими с гайками и двусторонними упорами, привод вращения горелки расположен на штанге с возможностью 46-48 в трубе, а трубы 4 и 52 при этом сцентрированы,Затем стягивают свариваемые трубы. Вращают направляющую 7. Поскольку упор 17 связан с зафиксированным на трубе 6 закимом 5, то направляющая 7 только вращается, а перемещается по резьбовому участка 9 гайка 1 1, а следовательно, и жестко связанный с ней зажим 3, который перемещает в том же направлении трубу 4 до стыка с трубой 52, Перемещение зажима 3 вызывает сопутствующие перемещения направляющей 8 совместно с приводом 1, так как гайка 12 жестко связана с корпусом 13 зажима 3, а корпус 14 привода 1 связан с направляющей 8 упором 18. После стыковки труб 4 и 52 вращение направляющей прекращают и начинают выставлять электрод 49 на стык, Для этого предварительно зажимают штангу 24 зажимом 25. Вращают направляющую 8, которая одновременно перемещается в гайке 12 и тянет за собой благодаря наличию упора 18 привод 1, Корпус 14 перемещает штангу 24, выставляя электрод 49 на стык. Положение электрода 49 контролируют системой 53, которую подают ток и защитный газ к месту сварки. Устройство готово к сварке. Включают систему подачи защитного газа на чертеже не показана), Вращение выходного вала двигателя 21 через зубчатую пару 22 и 23 передается на стакан 20, а последний благодаря зажиму 25 вращает штангу 24 вокруг стыка Включают сварочный ток и осуществляют процесс сварки.Труба 4 может быть большей длины. В этом случае штангу 24 удлиняют с помощью секций 54, которые присоединяют к секции 55 и скрепляют муфтами 56 со штангой 24, При этом секции 54 и 55 стыкуют так, чтобы Формула изобретения продольные пазы соседних секций совпадали, Укладывают через паз 57 в полость штанги 24 токоподвод 59 и газоподвод 60.Разворачивают секции 54 и 55 так, чтобы пазы 57 были противонаправлены, тогда шпон ка 58 войдет в паз 57 соседней секции, фиксируя положение секций, При это токо- подвод 59 и газоподвод 60 надежно зафиксированы внутри штанги 24.Трубы 4 и 52 могут иметь различные внутренние диаметры из-за колебания полей допусков, Для компенсации разброса размеров внутреннего диаметра торцовые поверхности втулок 34-36 имеют дополнительную коническую поверхность 63. Это увеличивает радиальное перемещение шариков 44, что возможно благодаря разрезному сепаратору 45.Применение предлагаемого устройства позволит выполнять сборочные и сварочные операции, в связи с чем отпадает необходимость в дополнительных специальных центрирующих и стягивающих трубы механизмах, что повышает производительраниченного пребывания оператора в зоне работы повышается безопасность работ. Кроме того, предложенное устройство позволит сваривать трубы, имеющие взаимный перекос, различную длину и трубы с колебаниями внутреннего диаметра, Благодаря компактности конструкции штанги обеспечивается сварка труб малого диаметра.(56) Авторское свидетельство СССР М 759275, кл, В 23 К 31/06, 1978.Авторское свидетельство СССР Р 872125, кл, В 23 К 31/06, 1979. осевого перемещения по ней и фиксации в заданном положении, направляющие размещены параллельно продольной оси устройства и на их концах выполнены резьбовые участки, гайки размещены на резьбовых участках направляющих и жестко связаны с механизмом зажима устройства на трубе, направляющие установлены с возможностью независимого вращения на приводе вращения горелки, одна иэ направляющих через двусторонние упоры кинематически связана с дополнительным механизмом зажима, а другая - с приводом вращения горелки,2, Устройство по п,1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено ограничителем усилия центрирования, расположенным в полой штанге.1453764 6 3. Устройство по п,1, отличающееся тем, что полая штанга выполнена из отдельных секций, связанных между собой резьбовыми муфтами , на одном конце каждой секции выполнен паз, а нэ другом конце диаметрально противоположно пазу закреплена шпонка,4, Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм зажима выполнен в виде втулок с коническими торцовыми поверхностями, шариков и сепараторов, втулки последовательно установлены на полой штанге с возможностью осевого перемещения, а шарики размещены в сепараторе равномерно по окружностй между коническими торцовыми поверхностями втулок с возможностью взаимодействия с ними и 5 радиального перемещения.5, Устройство по п.4, отличающеесятем, что на одном из торцов каждой втулки выполнена дополнительная коническая поверхность, перпендикулярная основной ко- "О нической поверхности,б. Устройство по п,4, отличающеесятем, что сепаратор выполнен в виде незамкнутого кольца.