Устройство для формирования кольцевых сварных швов

ОЮЗ СОВЕ гскихОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 0905(51)5 В 23 К 37/05 ЕНИ Е ИЗОБР ВИДЕТЕЛЬС АВТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения(56) Авторское свидетельство СССРМ 1073060, кл. В 23 К 37/06, 1986,. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯКОЛЬЦЕВЫХ СВАРНЫХ ШВОВ(57) Использование; в оборудовании длястроительства магистральных трубопровоИзобретение относится к оборудованию для строительства магистральных трубопроводов, а именно к устройствам для сборки кольцевых стыков труб и других цилиндрических изделий и для формирования обратного валика при дуговой сварке, и является усовершенствованием устройства по авт.св. В 1073060.Известно устройство для формирования кольцевых сварных швов, содержащее корпус и смонтированный на корпусе формирующий механизм, включающий в себя чередующиеся через один передний и задний сегменты, установленные на штоках и привод сегментов, шарнлрно соединенный со штоками посредством звеньев, причем штоки передних сегментов выполнены по отношению к штокам задних сегментов укороченными на постоянную величину, а соедов, а именно в устройствах для сборки кольцевых стыков труб и других цилиндрических изделий и для формирования обратного валика при дуговой сварке. Сущность изобретения: в устройстве для формирования кольцевых сварных швов передние сегменты закреплены на укороченных штоках с возможностью радиального перемещения. В передних сегментах выполнены гнезда, в которых расположены штокй, Кроме того, передние сегменты могут быть подпружинены посредством пружин, расположенных в гнездах, или посредством пружин, расположенных на штоках между поверхностью сегментов и выступов, которые вйполнены на штоках. 3 э.п. ф-лы, 4 ил,диненные с ними звенья - соответственно удлиненными.К недостаткам известного устройства следует отнести следующее: жесткое крепление сегментов на штоках обеспечивает плотное прилегание подкладного кольца к Л иэделию только дляопределенного расчет- С ного размера внутреннего дйаметра, для сО всех других внутренних диаметров изделия ( ) прилегание подкладного кольца будет не- (Л полным, При минимальных размерах диаметра к изделию прилегают только передние сегменты, при максимальных - задние. 1 ЯКроме того, при отводе сегментов от перифеоии к центру, несмотря на разные величины ходов передних и задних сегментов, зависящие от геометрических размеров и формы последних не исключена возможность заклинивания сегментов, особенно вначальной стадии перемещения.Вследствие неполного прилегания сегментов жидкий металл, проникая в зазор,прожигает кольцо,.снижая износостойкостьустройства,Целью изобретения является улучшение качества сварки и повь 1 шение иэносостойкости устройства путем обеспеченияболее плотного прилегания сегментов подкладного кольца к изделию.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для формирования кольцевыхсварных швов передние сегменты закреплены на укороченных штоках с возможностью радиального перемещения.В передних сегментах выполнены гнезда, в которых расположены штоки,Кроме того, передние сегменты могутбыть подпружинены посредством пружин,расположенных в гнездах или посредствомпружин,- расположенных на штоках междуповерхностью сегментов и выступов, которые выполнены на штоках.На фиг.1 показан центрирующий механизм устройства, общий вид; на фиг,2 -узел 1 на фиг.1; на фиг.3 - узел 11 на фиг,1;н,а фиг.4 - узел 11 на фиг,1.Устройство для формирования кольцевых сварных швов содержит центрирующиймеханизм с подкладным кольцом, состоящим иэ передних 1 и задних 2 сегментов,соединенных со своими штоками 3 и 4 винтами 5. Крепление передних сегментов 1 кукороченным штокам 3 свободное с воэмокностью радиального перемещения.Если перемещение задних сегментов 2в рабочее положение или в исходное зависит только от величины хода их штоков 11,- то перемещение передних сегментов 1 зависит как от хода их штоковг, так и от ходаперемещения сегментов относительно штоков 1 з, обусловленного наличием зазора.При перемещении передних сегментов1 от периферии к центру их ход равенг - 13,а при перемещении в рабочее полокение1 г + 1 з. Крепление передних сегментов 1 к штокам выполнено таким образом, что в гнезде сегмента 1 между торцом штока 3 и прилегающей к нему поверхностью сегмента 1 образован осевой зазор (фиг.2),Зазор зависит от допусков на размеры заготовки 6 и для каждого типоразмера трубы ймеет постоянную величину;Передние сегменты могут быть снабжены пружинами 7 (фиг,З), размещенными в зазорах между торцами штоков 3 и соответству 1 ощими поверхностями сегментов 1,В одном из вариантов пружины 8(фиг.4)могут быть расположены между основаниями передних сегментов 1 и выступами штоков 3.5 Устройство работает следующим образом.Пои минимальном размере заготовки 6Омин происходит полное прилегание к нейпередних 1 и задних 2 сегментов, так как в10 этом случае их рабочие поверхности одновременно вступают в соприкосновение с заготовкой только за счет перемещенияштоков 1 и 1 г.Для всех других размеров заготовок15 Орасч. обеспечить полное прилегание к нимподкладного кольца возможно только приусловии, что передние сегменты крепятся ксвоим укороченным штокам свободно.Эта можно объяснить следующим обра 20 зом. На участке пути Орс. - Омлн задниесегменты, опережая в перемещении передние сегменты, воздействуют на последниесвоими боковыми стенками Е (фиг.2). Чтобыне происходило заклинивания между смеж 25 ными сегментами, препятствующего плотному прилеганию, в устройствепредусмотрена возможность свободногоперемещения переднего сегмента вдольоси своего штока на величину заданного30 зазора. Благодаря этому и компенсируетсяотставание переднйх сегментов,Еще большую надежность в работе подкладного кольца центрирующего механизма гарантируют подпружиненные передние35 сегменты. В этом случае полное прилеганиесегментов к заготовке обеспечивается нетолько за счет осевого перемещения передних сегментов в пределах заданного зазора под воздействием боковых поверхностей40 смежных жимков, а и за счет непосредственного воздействия на сегмент и самойпружины,При наличии подпружиненных пере, дних сегментов(в вариантах фиг.3,4) устрой 45 ство работает следующим образом.К внутренней поверхности заготовки 6подводится подкладное кольцо цейтрирующего механизма. Поскольку ход задних сегментов 11 больше хода передних сегментов50 1 г (1)г) при минимальных размерах внутреннего диаметра заготовки 6, первымивступают в соприкосновение с заготовкойпередние сегменты 1, при дальнейшем пе- .ремещении штоков 3 и 4, торец или выступ55 штока 3, воздействуя на пружину 7 или 8,сжимает ее, а задние сегменты вступают всоприкосновение с внутренней поверхностью заготовки. Полное прилегание передних и задних сегментов завершаетоперацию сборки.При максимальных размерах внутреннего диаметра заготовки 6 передние и эа. дние сегменты вступают в соприкосновение с заготовкой одновременно.При всех других промежуточных размерах внутреннего диаметра заготовки 6 между ее минимальными и максимальными значениями полное прилегание подкладного кольца всегда обеспечивается за счет большей или меньшей степени сжатия пружин 7 или 8, Наличие пружин играет также положительную роль в предотвращении заклинивания в отдельных случаях смежных сегментов при перемещении их от периферии к центру, так как в начальный момент задние сегменты, перемещающиеся совместно со штоками, успевают отойти от передних сегментов на величину хода пружин, так как при этом передние сегменты стоят на месте.Предотвращать возможность заклинивания сегментов можно было бы и за счет изменения геометрических размеров каждого сегмента, например. за счет уменьшения угла а (фиг,3), но при этом стойкость подкладного кольца уменьшается, так как чем острее угол боковой части сегмента, тем быстрее обгорают в процессе сварки кромки сегмента,Таким образом использование изобретения улучшает качество сварки и повышаетизносостойкость устройства путем обеспечения более плотного прилегания сегментов5 подкладного кольца к изделию.Формула изобретения1, Устройство для формирования кольцевых сварных швов"йо"авт св, М 1073060,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью10 улучшения качества сварки и повышения иэносостойкости устройства путем обеспечения более плотного прилегания сегментовподкладного кольца к изделиюпередниесегменты закреплены на укороченных исто 15 ках с воэможностью радиального перемещения,2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в сегментахвыполнены гнезда,в которыхрасположены атаки,20 3, Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем. что передние сегменты подпружинены посредством пружин, расположенных в гнездах,4, Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю 25 щ е е с я тем, что передние сегменты подпружинены посредствомпружин, расположенных на штоках между поверхностьюсегментов и выступов, которые выполненына штоках,каз 2650 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Й Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10при ГКНТ СССР Составитель Д. СамородницкийРедактор С, Лисина Техред М.Моргентал Корректор И. Муска