Устройство для автоматической дуго-вой сварки стыковых соединений

Союз Советскик Социалистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ пп 84 6192(22) Заявлено 051079 (21) 2822886/25-27с присоединением заявки Ио(51)М. Кл л В 23 К 37/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙИзобретение относится к сварочно му оборудованию и може быть использовано при дуговой сварке в машиностроении, в частности в котлостроении 5 и тяжелом машиностроении при изготовлении крупногабаритных полотнищ иэ толстолистовой стали, корпусов сосудов, крупногабаритных балок ко-робчатого сечения, корпусных конст О рукций и других изделий, и предназначено для решения технологических проблем, связанных с улучшением качества сварных соединений при использовании систем автоматического ведения сварочной головки по разделке кромок стыкового соединения, исключающих влияние субъективных качеств .оператора на точность соблюдения оптимального пространственного положения электрода в разделке, которая исключает появление непроваров, подрезов стенок разделки кромок и других дефектов особенно при выполнении многопроходной сварки корневой и средней части стыка. Эта проблема является актуальной при изготовлении крупногабаритных тяжелых конструкций, когда необходимо выполнять сварку как продольных, так и поперечных стыковых соединений, Например, необходимовыполнить сварку коробчатой балкипрямоугольного сечения из толстолистовой стали, две противоположныестенки которой не имеют разделки кромок, а две другие выполнены с односторонним скосом кромки по торцамразделкой к наружной поверхности.При этом необходимо выполнить общуюсборку, прихватку элементов конструкций и затем сварку продольных швови поперечных швов в плоскости каждой стенки балки,Известно устройство для сварки таких балок, содержащее самоходный портал, перемещающийся вдоль изделия со скоростью сварки, на котором установлены направляющие для перемещения сварочной головки поперек иэделия. Сварку продольных и поперечных стыков осуществляют одной сварочной головкой поочередно (1 .Однако при сварке изделий большой протяженности и большого веса трудновыполняемой является операция его установки с необходимой точностью соблюдения параллельности направления свариваемого стыка относительнонаправляющих, по которым перемещается портал (продольные стыки) исварочная головка (поперечные стыки).Вследствие этого оператору необходи"мо постоянно корректировать положение электрода в процессе сварки привыполнении корневой и средней частиразделки, правильно определять положение электрода в глубине разделки,Качество сварного соединения будетв значительной степени зависеть отего профессиональных навыков,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту кпредложенному является устройстводля автоматической электродуговойсварки стыковых соединений с разделкой кромок, содержащее приводнуюкаретку с механизмом регулировкиположения электрода относительно шваперемещения сварочной горелки, снабженной следящими роликами, взаимо- Щдействующими с разделкой кромок стыкуемых элементов 2 .Ланное устройство может быть использовано для сварки либо продольных, либо поперечных швов, При пос- дледовательном выполнении продольныхи поперечных швов необходимо иметьдва аналогичных устройства с самостоятельной системой перемещенияо.носительно свариваемых стыков,чтои является основным недостатком подфбных устройств, Это обусловленотЕм, что по своему конструктивномуиСполнению устройство может использоваться для последовательного выполнения продольных и поперечных швовтолько путем поворота на 90 всейсварочной головки целиком совместнос направляющими, приводной тележкой,кареткой, кронштейном, механизмомподачи и т,д, Кроме того, в извест- ф 9ном устройстве подающий механизм удален от сварочной горелки, что усложняет конструкцию, делает ее громоздкой и требует применения дополнительного элемента - гибкого шланга 4для подачи проволоки, который ограничивает технологические возможности, не позволяя выполнять процесссварки проволокой, диаметр кОторойсвьме 3-х мм, Недостатком известного устройства также является расположение механизма вертикальной корректировки на кронштейне за лицевойстороной сварочной головки, обеспечивающего работу горелки в зафиксированном или плавающем положении по Бгоризонтали,Цель изобретения - повышение производительности путем обеспечениясварки как продольных, так и поперечных стыковых швов. ФОПоставленная цель достигается тем,что каретка снабжена вертикальнойвыдвижной полой штангой с установленным на нижнм ее торце с возможностью поворота на 90 редуктором, у на торцах корпуса которого смонтированы два кронштейна; верхний и нижний, на которых установлены направляющие, и основанием с жестко закрепленной на нем зубчатой рейкой, установленным на нижнем кронштейне с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а механизм подачи смонтирован на плоской пластине, снабженной роликами, установленными в направляющих кронштейнов, и зубчатым колесом со стопором, кинематически связанным с рейкой основания,На Фиг. 1 изображено устройстводля автоматической электродуговойсварки стыковых соединений, общийвид; на фиг. 2 - подающий механизмразрез А-А на фиг, 1), на фиг,3то же (вид Б на Фиг. 1); на фиг. 4стопорное устройство (разрез В-Вна фиг. 3),Устройство для автоматическойэлектродуговой сварки стыковых соединений содержит приводную каретку 1с механизмом 2 регулировки положенияэлектрода по вертикали, Выдвижная полая штанга 3 механизма 2 снабженафланцем 4, на котором закрепленакольцевой обоймой 5 с направляющими.В обойме 5 установлен с возможностьюповорота на 90 ф корпус редуктора спривода 7, обеспечивающего подачуэлектродной проволоки. На верхнеми нижнем торцах редуктора 6 установлены кронштейны 8.Выходные валы 9 редуктора 6 черезкарданные валы 10 связаны с установленными на подающем механизме 11ведущими роликами 12.На кронштейнах 8 установлены параллельные направляющие 13, по которым на роликах 14 свободно перемещается подающий механизм 11, выполненный в виде вертикальной плоской стойки 15 с установленными на ней ведущими роликами 12 и прижимным механизмом 16, который состоит из поджимаемого винтом 17 через пружину 18рычага 19 с установленным на нем свободно качающимся коромыслом 20, несущим прижимные ролики 21.На кронштейне 8, установленномна нижнем торце редуктора 6, смонтировано подвижное основание 22, перемещаемое возвратно-поступательно ипараллельно направляющей 13 винтом23. На подвижном основании 22 закреплена зубчатая рейка 24, взаимодействующая со снабженной винтовымстопором 25 свободно вращающейсяшестерней 26, установленной на вертикальной стойке 15 подающего механизма 11.На вертикальной стойке 15 в обойме27 закреплена сварочная горелка 28с установленнымина ней копирнымироликами 29 взаимодействующими сразделкой кромок, 846192Работа устройства осуществляется следующим образом.В исходном нерабочем положении выдвижная полая штанга 3 механизма 2 регулировки положения электрода по вертикали находится в крайнем 5 верхнем положении. Вместе со штангой 3 занимают верхнее нерабочее положение механизм 11 подачи проволоки и установленная на нем сварочная горелка 28 с копирными роликами 29. При этом шестерня 26 зафиксирована неподвижно стопором 25, что исключает самопроизвольные перемещения подающего механизма 11 в горизонтальной плоскости.Далее включают привод каретки 1, аппарат перемещается поперек стыка до попадания сварочной горелки 28 в зону сварки, Винтом 23 перемещают подающий механизм 11 в гризонтальной плоскости, обеспечивая точное 20 попадание горелки 23 в полость разделки кромок, и механизмом 2 корректировки вертикального хода начинают перемещать штангу 3 вниз. Когда копирные ролики 29, установленные на 25 горелке 28, войдут в полость разделки кромок примерно на половину ее глубины, стопор 25 переводят в нерабочее состояние и расфиксируют шестерню 26, Это обеспечивает свободное ЗО перемещение подающего механизма 11 поперек шва. Затем продолжают опускать штангу 3 до соприкосновения копирных роликов 29 со стенками разделки. Устройство готово к сварке.Включают привод агрегата, обеспечивающего перемещения горелки вдоль продольного шва со скоростью сварки (привод портала не показан). Одновременно с этим включают привод 7, обеспечивающий подачу электродной проволоки в зону сварки, Вращение от редуктора 6 через карданные валы 10 передается ведущим роликам 12 подающего механизма 11, Возбуждается дуга, осу. ществляется процесс сварки. 45 При наличии непараллельности меж- ду направлением движения устройства и свариваемым стыком положение элект-. Рода в Разделке соответствует задан ному, так как под действием копирных роликов 29, установленных на горелке 28, подающий механизм 11 совершает необходимые перемещения поперек стыка по направляющим 13.55При сварке толстостенных изделий после выполнения определенной части проходов, заполняющих корневую исреднюю часть разделки, копирныеролики 29 выходят иззацепления со 0 стенками разделки, Однако при выполнении наружных проходов пространственное положение сварочной горелки легко допустимо для визуального наблюдения оператора. Поэтому в процессе Я их выполнения стопор 25 переводят в рабочее положение, фиксируют неподвижно шестерню 26 и вместе с ней по дающий механизм 11, а корректировку положения электрода поперек шва осу ществляют винтом 23.После выполнения продольных швов штангу 3 механизма 2 вертикального перемещения приводят в крайнее верхнее положение, редуктор 6, а вместе с ним и все установленные на кронштейнах 8 механизмы поворачиваются на 90 ф относительно первоначального положения Устройство подводят к месту сварки поперечного стыка. Необходимую скорость для сварки следующего шва обес печивает приводная каретка 1. Горелка опускается вниз в разделку, и операции повторяются.По сравнению с известной предлагаемая конструкция устройства для автоматической сварки стыковых соединений компактна и менее металлоемка, Исключено применение гибкого шланга для подачи сварочной проволоки в горелку, что позволяет испольэовать для сварки электродную проволоку 3 мм, и тем самым расширены технологические воэможности оборудования. Механизм фиксации, исключающий перемещение сварочной горелки вдоль горизонтальных направляющих, выполнен компактно, совмещен с механизмом регулировки горизонтальными перемещениями электрода и его управление вынесено на лицевую сторону устройства, что упрощает технологическое обслуживание оборудования в процессе сварки.Формула изобретенияУстройство для автоматической дуговой сварки стыковых соединений, содержащее приводную каретку со смонтированными на ней горелкой и механизмом подачи присадочной проволоки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения сварки как продольных, так и поперечных стыков швов, каретка снабжена вертикальной выдвижной полой штангой с установленным на нижнем ее торце с возможностью поворота на 900 редуктором, на торцах корпуса которого смонтированы два кронштейнаф верхний и нижний, на которых установлены направляющие, и основанием с жестко закрепленной на нем зубчатой рейкой, установленным на нижнем кронштейне с воэможностью возвратно-поступательного перемещения, а механизм подачи смонтирован на плоской пластине, снабженной роликами, установленными в направляющих кронштейнов, и зубчатым колесом состопором, кииематически связанным срейкой основания. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Средства механизации сборочносварочного производства. Часть .М., НИИИНФОРМТЯЖИВ 3, 1966, с. 8-9.2. Авторское свидетельство СССРР 607687, кл. В 23 К 37(03, 1975,