Устройство для автоматической сварки внутренних кольцевых швов

(71) Ленингра технологичес монтажпроект (53) 621.791 25-27 9 25 М.А, Гребенцов аксимов и М.Ф. М филиал Проектн ститута "Энерг дскиого 75(ОВ(56) 1.9 326032. Па кл. В 2 видетельство СССРК 31/06, 1967.Р 46-1086,Авторскоекл. В 23тент ЯпониК 9/02,торское свкл. В 23и). ство ССС6 г те 31 с- огосудю стненнцй комитет сссепо делАм изоБ етний и отн ытии(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ВНУТРЕННИХ КОЛЬЦЕВЫХШВОВ, содержащее механизм продоль-,ного перемещения с опорными роликами; механизм раэжима с упорами изакрепленную на нем сварочную головку,с приводом ее вращения, снабженным шестерней, кинематическисвязанной с неподвижным зубчатым колесом, закрепленным на корпусе механизма разжима, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьпаения качества сварки за счет проведения процесса в определенном, заранее заданном пространственном положении. устройство снабжено механизмом вращения свариваемого иэделия, состоящим из роликов и привода их вращения электрически связанного с приводом вращения сварочной головки, при этом сварочная головка и ролики установлены с возможностью их взаимного вращения в противоположных направлениях с одинаковыми скоростями.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что электрическая связь между приводами вращения.роликов и сварочной головки выполнена в виде системы "сельсиндатчик - сельсин-приемник".3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что сварочная головка снабжена автономной системой слежения. эа стыком, включающей в себя пневмодатчики.4. Устройство по и, 1, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, чтб, с целью расширения диапазона свариваемых стыков, упоры и опорные ролики механизма разжима и механизма продольного перемещения соответственно у тановлены с воэможностью радиальн го перемещения.:,а именно к устройствам для электрической дуговой сварки внутреннихкольцевых швов труб и трубных конструкций, и.может быть применено при.изготовлении трубопроводов для теп"ловых и атомных электростанций,энергомашиностроении, строительстве и других отраслях народного хозяйства.Известно устройство для автомати Оческой сварки внутренних кольцевыхшвов цилиндрических изделий, содержащее внутреннюю штангу со сварочнойголовкой и наружную штангу с визиромжестко связанные между собой. Дляулучшения качества сварки путем повышения точности совмещения электрода со стыком устройство снабжено приводными каретками, установленными навнутренней и наружной штангах с вазможностью продольного перемещения,2 Она которых соответственно установлены сварочная головка и визир, причем привод каретки визира механичес-.Ки связан с ротором сельсин-датчик,а привод, каретки сварочной головкис ротором сельсин-приемника, электрически соединенного с сельсин-датчиком 1.Недостатком данного устройстваявляется наличие наружной и внутренней штанг, что ограничивает разМеры сваризаемых конструкций и затрудняет эксплуатацию устройства, аувеличение длины штанг приводит к ихВибрации в процессе работы и тем самым нАрушает качество сварки.Известно также устройство и способ для газовой шовной сварки. Устройство содержит центраторы, фиксирующие каждую из свариваемых труб,и расположенное между ними поворотное кольцо со сборочными горелками.Сварка производится при неподвижных трубах путем поворота кольцас горелками2. Недостатком устройства является невозможность сварки всего. стыка в Одном пространственном положении, кроме того, невозможность сварки бло ков типа труба - крутоиэогнутый отвод, а также трудность перестройки устройства с одного диаметра на другой.Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматической сварки неповоротных стыков, содержащее механизм зажима, свароч-. ную головку, механизм продольного перемещения для настройки сварочной головки на стык и механизм вращения 60 сварочнойголовки. Вращение сварочной головки и проведение сварки осуществляется при обкатке выходного зубчатого колеса механизма вращения по неподвижному зубчатому колесу,закрепленному на корпусе механизма разжима 33.Однако сварка отдельных участков стыка производится в различных пространственных положениях, что может привести к снижению качества шва. Кроме того, устройство позволя ет производить сварку только весьма узкого диапазона диаметров труб,Целью изобретения является повы 1 лаение качества сварки за счет проведения процесса в определенном, заранее заданном пространственном положении.Для достижения поставленной цели устройство, содержащее механизм продольного перемещения с опорными роликами, механизм разжима с упорами и закрепленную на нем сварочную головку с приводом ее вращения, снабженным шестерней, кинематически связанной с неподвижным зубчатым колесом, закрепленным на корпусе механизма разжима,снабжено механизмом вращения свариваемого иэделия, состоящим из роликов и привода их вращения электрически связанного с приводом вращения сварочной .головки,. при этом сварочная головка. и ролики установлены с возможностью их взаимного вращения в противоположных направлениях с одинаковьыи скоростями.Электрическая снязь между приводами вращения роликов и сварочной головки выполнена в ниде системы "сельсин-датчик - сельсин-приемник",Сварочная головка снабжена авто. номной системой слежения за стыком, включающей в себя пневмодатчики.Кроме того, с целью расширения, диапазона свариваемых стыков, упоры и опорные ролики механизма раэжима и механизма продольного перемеще ния соответственно установлены с возможностью радиального перемещения.На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид й на фиг.1; на фиг. 3 - кинематическая схема устройства.устройство состоит из сварочной головки 1, закрепленной на оси 2, установленной на подшипниках в корпу се 3 механизма раэжима. Механизм разжима опирается своими .выдвижиыми пинолями 4 на приводные каретки 5, расположенные под углом 120 ф . На вертикальных выдвижных пинолях 6 установлены упоры в виде подпружиненных поджимных роликов 7. В процессе работы сварочная головка опирается роликом 8 на внутреннюю поверхность трубы, которая располагается на при водных роликах 9 механизма ="ращения свариваемого и;,д.;лия, а свободный конец ее лежит на .:.;ядер;:.;знающей опоре 10. Приводные ;,:л.и 9 ме 1026996ханиэма вращения свариваемого иэделия связаны цепной передачей с приводом 11 и через мультипликатор 12 с сельсин-датчиком 13На сварочной головке закреплена коробка скоростей 14 сельсин-приемника 15, на 5 выходном валу которой установлена шестерня 16, находящаяся в зацеплении с колесом 17, жестко закрепленным на корпусе 3 механизма разжнма. Сельсин-датчик 13 имеет электричес О кую связь с сельсин-приемником 15. На корпусе механизма раэжима размещен привод раэжима, состоящий иэ двигателя 18 и редуктора 19, выходной вал которого через зубчатые пе редачи связан с коническим колесом 20, являющимся ведущим колесом винтового механизма 21 выдвижных пинолей 4 и 6. На корпусе приводной каретки 5 установлен привод, состоящий из, 20 двигателя 22 и редуктора 23, выходная звездочка 24 редуктора связана цепной передачей 25 с опорными роликами 26; Горелка 27 сварочной головки вместе с направляющими 28 под действием привода 29 поиска шва ( система слежения) может перемещаться во втулках каретки 30, которая, в свою очередь, установлена на направляющих 31 с воэможностью перемеще ния по ним под действием собственно го веса.Дпя воэможности перехода на сварку труб различных диаметров направляющие 31 под действием винта 32 могут перемещаться во втулках оси 2, 35Устройство работает следующим образом.Собранная и прихваченная труба устанавливается на приводные ролики 9 механизма вращения и поддерживаю О щую опору 10 и закрепляется. Горелку 27 перемещают вместе с кареткой 30 по направляющим 31 винтом 32 для обеспечения необходимого вылета ее относительно оси 2 при сварке трубы требуемого диаметра. Пиноли 4 и 6 винтовым механизмом 21, получающим вращение от двигателя 18 через редуктор 19 и коническое колесо 20, также выставляются на требуемый раз- мер, обеспечивающий свободное пере мещение устройства внутри трубы на опорных роликах 26, получающих вращение от двигателя 22 через редуктор 23 и цепную передачу 25.При достижении устройством зоны сварки пневмодатчики положения горелки выдают команду на остановку " двигателя 22 механизма раэжима в трубе, при этом включается двигатель 18 и пиноли 6, преодолевая сопротивление пружин роликов 7, упираются в стенку трубы, тем самым фик" :ируя положение устройства, Одновременю с этим включается система слежения и посредством привода 29 выводит горелку 27 на стык свариваемых труб. После этого подается команда на начало сварки, затем отключается привод 11 механизма вращения и роликиначинают вращать трубу вместе с зафиксированным механизмом разжима, при этом вращение получает и сельсин-датчик 13 и имеющий с ним электрическую связь сельсин-приемник 15 .который передает вращение через коробку скоростей 14 выходной шестерне 16, которая, обкатываясь по неподвижному относительно корпуса 3 зубатому колесу 17, поворачивает сварочную головку со скоростью вращения трубы, но уже в противоположную сторону, тем самым удерживая сварочную головку постоянно в вертикальном положении (сварка в нижнем положении).После проведения сварки пинолимеханизма центрирования отводятсяи устройство выводится иэ трубы илиперемещается по ней к зоне сваркиследующего .стыка. Затем процесс повторяется в той же последовательности. Экономический эффект предлагаемо-го устройства по сравнению с прототипом достигается эа счет применения высокопроизводительной автоматической сварки в поворотном положении внутренних кольцевых швов при предварительном укрупнении трубных конструкций.1026996 Подтета СССРткрытийнаб., д,4 Тираж 1106Государственного коми елам:изобретений и о осква, Ж, Раушска сное Заказ 4635/17ВНИИГ 3035 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель М. Буяноведактор М. Петрова Техред М, Тепер Корректор О, Тиго