Устройство для удаления внутреннего грата при контактной стыковой сварке труб

(19) (11) 3(51) В 21 К 11/ОО 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ3 У а(р.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯй 1 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельство СССРЫ 402427, кл, В 23 В 5/16, 1973.2, Авторское свидетельство СССРЫ 4 8728, кл. В 23 К 11/00, 1967(. - ;.:стотип) (54, (5/) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРП.ИИЯВНУТРЕННЕГО ГРАТА ПРИ КОНТАКТНОЙСТУКОВОЙ СВАРКЕ ТРУБ, содержащеережущий инструмент и пневмопривод,шток которого соединен с режущим инструментом тросом, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности оно снабжено приводной лебедкой, шток пневмопривода выполнен полым, трос размещен в полом штоке, одним концом трос соединен с режущим инструментом, а другим - а барабаном лебедки, полый шток пневмопривода со стороны лебедки снабжен управляемым захватом троса, а с другой стороны - конусом для посадки режущего инструмента.2. Устройство по и. 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что лебедка снабжена ограничителем хода барабана, муфтой сцепления с приводом .и тормозом.40 Изобретение относится к устрой ствам для контактной стыковой сварке труб, в частности для механической обработки стыков с целью удаления грата внутри .трубИзвестно, что в местах контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением за счет наплывов и вдавливания разогретого металла при осадке иэделий образуются шлакометаллические выступы, называемые гратом. 10Образующийся внутри труб грат называют внутренним гратом, который уменьшает проходное сечение трубопровода, увеличивает сопротивление движению жидкости или газа, затруд" 15 няет очистку трубопровода, поэтому внутренний грат необходимо удалять.Известно устройство для механического удаления внутреннего грата в трубах, содержащее злектропривод, штангу и режущий инструмент, выполненный в виде центробежного механизма, снабженного бойками, которые при вращении электродвигателя под действием центробежных сил прижимаются к грату, раскатывают и частично срезают его Я .Недостатками укаэанного устройства являются сложность конструкции, неравномерность удаления грата по периметру стыка и низкая производи-тельность при работе в комплексе передвижных электроконтактных уста" новок. Ниэкая производительность обусловлена большими затратами 35 времени на передвижение устройства от одного стыка к другому, т.е. иэ одной секции труб в другую, которые при больиой их длине трудно установить соосно.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для удаления внутреннего грата при контактной стыковой сварке тРуб, которое содержит режущий инструмент и привод перемещения, выполненный в виде пневмоцилиндра ударного действия, шток которого соединен с режущим инструментом тросом 2 .Недостатком известного устройства является невозможность удаления грата со стыков, расположенных в разных местах, что не позволяет испольэовать устройство в передвижных установках для сварки трубопроводов.Цель изобретения - повышение про-изводительности устройства для удаления грата, как составного элемента комплекса оборудования электро контактной сварки трубопроводов.Поставленная цель достигается тем, что устройство для удаления внутреннего грата при контактной стыковой сварке труб, содержащее 65 режущий инструмент и пневмопривод, шток которого соединен с режущим инструментом тросом, снабжено .приводной лебедкой, шток пневмопривода выполнен полым, трос размещен в полом штоке, одним концом трос соединен с режущим инструментом, а другим -с барабаном лебедки, полый шток пневмопривода со стороны лебедки снабжен управляемым захватом троса, а с другой стороны - конусом для посадки режущего инструмента.Причем лебедка снабжена ограни" чителем хода барабана, муфтой сцепления с приводом и тормозом.Устройство для удаления грата может иметь два исполнения: первое - с рабочим ходом режущего.инструмента в сторону привариваемой.трубы, т.е. в сторону расположения привода, второе - с рабочим ходом инструмента от привода в сторону нитки трубопровода.На Фиг. 1 изображено устройство в первом исполнении в момент сварки стыка, общий вид; на фиг. 2 - положение составных частей устройства в момент подачи на сварку очередной трубы; на фиг,3 - устройство во втором исполнении в момент стыка, общий вид; на Фиг. 4 - то же, после удаления грата.Устройство для удаления грата содержит привод 1, Режущий инструмент 2, который соединен с приводом тросом 3. Привод, в свою очередь, состоит иэ высокоскоростного (стреляющего) пневмопривода 4 и лебедки 5. Привод снабжен направлякщими 6, которые соединены с корпусом 7 пневмопривода. Поршень 8 делит полость . в корпусе пневмопривода на две части А и Б. Шток 9, который является быстродвижущейся деталью пневмопривода, выполнен со сквозным продольным каналом для свободного прохода троса. Шток и направляющие пневмоцилиндра снабжены открытыми проемами 10 и 11, которые совмещаются при перемещении поршня в крайнее правое положение. Шток со стороны привариваемой трубы снабжен посадочным конусом 12, а со стороны лебедки - Фиксатором 13 и управляемым клиновым захватом 14. Клиновый захват, в свою очередь, состоит иэ корпуса 15, четырех клиньев 16, соединенных шарнирно с полым штоком 17 пневмоцилиндра 18, Пневмоцилиндр выполнен двухстороннего действия, в котором поршень делит полость цилиндра на две части В и Г.Лебедка состоит иэ электродвигателя 19, редуктора 20, вал которого с помощью муфты 21 соединен с валом барабана 22. Барабан снабжен ленточными тормозами 23. Свобод" Б пневмопривода подают сжатый возный конец вала 24 барабана закрыт дух, а полость А сообщают с атмосФекожухом 25 и выполнен:с винтовой рой. При этом муФту 21 барабана отнарезкой, на которой навинчена гай- ключают, ленточные тормоза 23ка 26. Кожух выполнен с продольным размыкают. Пневмопривод 4 до этогопазом, через который в гайку ввин 5 должен быть отцентрирован относительчен палец 27, снабженный на высту- . но привариваемой трубы 33. Затемпающем из кожуха конце роликом 28. отключают Фиксатор 13. Под действиДля управления подачей воздуха ем сжатого воздуха поршень 8, шток 9в муФту и к тормозам барабана ле- вместе с головкой 31 и тросом 3бедки установлен кран 29, вилка 30 10 разгоняются до расчетной скорости.которого входит в зацепление с паль- После разгона поршень и шток подцем гайки. Вал 24 с винтовой нарез- действием сжимаемого в полости Акой, кожух 25, гайка 26, палец 27 воздуха тормозятся и останавливас роликом 28, кран 29 с вилкой 30 ются, а головка 31 с тросом 3 эаи тормоз 23 образуют ограничитель 15 счет полученной при разгоне кинетихода свободного вращения барабана ческой энергии движется в трубе долебедки. Трос от лебедки присоединя- выхода иэ нее на втором конце. Затемется к инструменту посредством голов. головку 31 соединяют с инструментомки 31. В зоне предполагаемого места 2, ранее установленным в ниткусварки стыка на корпусе режущего 20 трубопровода (Фиг,2),инструмента установлен искроэащитный При срабатывании пневмопровода 4экран 32. Режущий инструмент выпол- длина пути движения головки 31 снен составным, согласно а.с.СССР тросом 3 по трубе 33 регулир"ется9 502730, режущие элементы в кото- : числом оборотов свободного вращенияром установлены на независимых барабана лебедки, что достигаетсяупругих подвесках, перекрывают пери путем включения тормозов 23 послеметр трубы и образуют конструкцию, выполнения барабаном заданного числарежущая часть в которой может иэме- оборотов.нять Форму и размеры в зависимости При вращении барабана 22 гайкаот соответствукщих параметров вну 26 вместе с пальцем 27, не имея возтреннего сечения труб. Сварка труб можности вращаться вместе с налом33 и 34 осуществляется в сварочной в кожухе 2 5, будет двигаться вдольголовкой 35. винтовой части вала. Ход гайки 26При работе в передвижных установ- зависит от шага винтовой пары валках привод 1 монтируется с воэмож- гайка. Зная шаг винтовой нарезки,ностью регулирования положения диаметр барабана и длину привариваев пространстве на самоходном или мой трубы, через которую должнаприцепном транспортном средстве. пролетать головка 31 с тросом 3,Как указывалось выше, устройство можем определить рабочий ход гайкидля удаления внутреннего грата мо- с пальцем, при котором должны проижет иметь два исполнения, Во вто .зойти необходимые переключения в.ром исполнении устройства клиновый системе управления тормозами баразахват 14 может использоваться для бана лебедки. Для этого кран леувеличения натяжки троса 3 Пневмопри. беЛки 29 и гайкУ 26 Устанавливаютводом 4 в случае заклинивания инст- на расстоянии рабочего хода гайки.румента в трубе (Клиновый захват не 45 При движении гайки 26 палец 27 пепоказан (Фиг .3 и 4) . реводит вилку 30 из рабочего положеУстройство для удаления внутрен- ния / в положение П , при которомнего грата работает следуизчим происходят необходимые переключеобраэом. ния в системе управления тормвэамиТрос 3 с присоединительной голов,и баРабан затоРмозитсЯ Длн Увеличекой 31 отцепляют от рего инстру- ,ниЯ числа обоРотов свободного вРамента 2, В поддерживаемую трубоук щения барабана и пути движения голадчиком или установленную на подловки необходимо, увеличить расстоякладки трубу 34 вставляют режущий ние пальца 27 до переводного плечаинструмент 2 (фиг.2). При этом по 55 вилки 30 крана 29.линии стыка должен находиться ис- После регулировки оулировки ограничителякроэащитный экран 32, а режущиеэлементы удалены от места сварки инструментом 2 торцы труб совмещана расстояние, обеспечивающее их ют и центрируют в сварочной головтеплозащиту при сварке стыка (Фиг.1).60 ке 35. С помощью лебедки 5 адаютТрос 3 наматывают на барабан 22 натяжку тросу З,Фиксатором 13 сто"лебедки 5, головка 31 садится нашток 9 пневмопривода 4 в посадоч- привода 4 и в полость Г ц индрацилиндраный конус 12 (Фиг. 2), Затем Фиксато- клинового захвата 14 подают сжатйром 13 шток стопорят и в полость 65 воздух, полости Б и В сообщают сатмосферой. При этом клинья 16 входят в корпус 15, зажимают и соединяют трос 3 с штрком 9 пневмопривода 4. При этом муфту 21 лебедки выключают, тормоз 23 лебедки размыкают. В таком положении начинают сварку труб. После окончания процесса сваркификсатор 13 отключают, поршень, шток.и соединенный с ними режущий инструмент под действием сжатого в полости А воздуха разгоняются и приобрета" ют запас кинетической энергии, Режущий инструмент срезает грат, теряя при этом значительную часть полученной при разгоне кииетичес" кой энергии. Кинетическая энергия поршня и штока гасится при сжатии воздуха в полости Б, а остаточная скорость инструмента гасится силами трения между стенкой трубы и деталями инструмента.При работе устройства запас кинетической энергии инструмента регулируют величиной давления в полости А пневмопривода. При большой остаточной после удаления грата скорости движения инструмента возможен случай перемещения инструмента через всю трубу. В этом случае трос будет выходить через окна 10 и 11 направлякщих и штока, инструмент войдет в посадочный конус 12 на штоке и скорость окончательно погасится при сжатии воздуха в полос ти Б пневмопривода. При этом пневмопривод будет выполнять Функцию демпфера. После срезания грата трос в клиновом захвате освобождают, включают лебедку, трос наматывают на барабан, Если режущий инструмент остановился в трубе перед посадочным конусом штока, инструмент передвигают в трубе с помощью лебедки до упора в посадочный конус штока пневмопривода. После этого привод 1 снимают с трубы, инструмент вытягивают, осматривают, очищают и обратно вставляют в трубу в исходное положение. Головку 31 с тросом 3 отцепляют от инструмента 2 и привод устанавливают на очередную трубу в дальнейшем процесс повторяется. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50