Устройство для сборки и сварки обечаек

(19) (1) 1:06 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ ОБЕЧАЕК(57) Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для сборки и сварки. Цель изобретения - повышение качества сварки. Устройство снабжено прижимным механизмом, содержащим прижимные ролики, подпружиненные относительно консоли 11 пружинами 32. Механизм 12(51)5 В 23 К 37/053// В 23 выравнивания кромок с выравнивающими роликами 16 и 17 уравновешен относительно консоли 11 закрепленными на ней силовыми цилиндрами 26. Направляющий стержень оснащен втулкой 35, закрепленной на нем посредством стержня 34. Втулка 35 смонтирована на стержне 34 с возможностью установочного перемещения и установлена с возможностью взаимодействия с конечным выключателем 38 перемещения консоли. Силовые цилиндры 26 уравновешивают основные и дополнительные выравнивающие ролики 16,17 с механизмом их радиального перемещения, Устройство имеет подпружИненные ролики. Благодаря такой конструкции обеспечивается сборка и сварка различнЫх по диаметру обечаек с наименьшими энергозатратами. 5 ил.Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для сборки и сварки обечаек, и является дополнительным к авт, сб. М 1581544,Цель изобретения - повышение качества сборки и сварки.На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2- разрез по оси собираемых обечаек; на фиг,З - узелна фиг, 1; на фиг.4 - узелна фиг,2; на фиг.5 - разрез А-А на фиг,1,Устройство содержит смонтированные на тележках 1 четыре роликоопоры 2. Тележки установлены на рельсовой путь 3, один иэ рельсов которого выполнен направляющим клиновидным.Роликоопоры содержат суппорт 4, горизонтальную ось 5, закрепленную на стойке, и установленный на оси 5 поворотный рычаг 6, Противоположный оси 5 край рычага подпружинен пакетами тарельчатых пружин 7, размещенных на стержнях 8, выполненных в виде винтов и закрепленных на основании суппорта 4На рельсовый путь 3 установлена подвижная тележка 9, на которой смонтирована подвижная по вертикали от винтового механизма 10 консольная балка 11. На конце балки 11 размещен механизм 12 выравнивания кромок, содержащий блок 13 со сменной частью 14, Сменная средняя часть 14 рамы в зависимости от диаметра собираемых обечаек 15 имеет различную высоту, Механизм 12 выравнивания кромок содержит основные 16 и дополнительные 17 выравнивающие ролики, Дополнительные выравнивающие ролики 17 снабжены механизмом их радиального перемещения относительно рамы, выполненным в виде закрепленного на раме гидроцилиндра 18, шток которого соединен с ползуном 19, несущим две пары клиньев 20, взаимодействующие с толкателями 21, на которых закреплена траверса 22 с роликами 17,В каждой паре роликов 16,17 один из них подвижен относительно другого на величину, обеспечивающую получение ступеньки, обусловленной различным в пределах допуска диаметром стыкуемых обечаек, Взаимное смещение роликов в каждой паре достигается винтовыми механизмами 23 и 24. Механизм выравнивания кромок установлен на конце консольной балки 11 в направляющих 25 и уравновешен относительно балки гидроцилиндрами 26, закрепленными на балке с обеих сторон, штоки которых закреплены на консольной раме.Консольная балка 11 снабжена роликовым прижимным механизмом 27, выполнен ным в виде смонтированных в вертикальных направляющих 28 траверсы 29с разнесенными роликами 30 и направляющими стержнями 31. При этом траверсаподпружинена относительно балки пружинами 32, Над упором 33 одного иэ направляющих стержней 31 закреплен стержень34 с переставленной конусной втулкой 35.Втулка устанавливается в требуемом повысоте положении с помощью линейки 36и фиксируется фиксатором 37, На балкеустановлен с возможностью взаимодействия с втулкой 35 конечный выключатель 38,электрически связанный с приводом вертикального перемещения консольной балки,Между роликами 17 механизма выравнивания кромок на подпружиненных роликах 39, смонтированных на траверсе 22,установлено подкладное медное кольцо 40,На тележке 9 смонтирован выдвижной торцовый упор 41. На передвижной колонке42 (показана частично) над стыком свариваемых обечаек размещен сварочный автомат 43,Устройство работает следующим образом.При симметричной установке на роликоопоры тележек обечаек различных диаметров (в пределах допуска) радиальноепеоемещение роликов роликопор 2 приблизительно одинаковое. Однако для получения одинаковой по величине ступеньки поокружности стыка необходимо, чтобы подобечайкой большего диаметра и радиальное перемещение роликов было соответственно большим. Это достигаетсядополнительным нагружением обечайкироликовым прижимным механизмом 27,который в рабочем положении консольнойбалки располагается по середине междуроликоопорами 2 тележки,Наименьшее усилие прижима. равноемассе траверсы с роликами, создается присборке, когда на роликоопоры установленаобечайка наименьшего в пределах допускадиаметраДля определения требуемого усилия дополнительного нагружения обечайки при еедиаметре большем, чем минимальный, используют формулу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Г Р= -ггде Г - перемещение торца пружины поддействием силы РЕ - жесткость пружины, Применительно к предлагаемым роликоопорам (фиг,5) справедлива формула;1673357 Е 2 - суммарная жесткость пружин 32.Из формулы (7) используя формулы (5) и(6), получим формулу для определениятребуемой величины сжатия пружин 32 5(2) гдЕ Ь Е 1 - дОпОлнитЕльнОЕ пЕрЕмЕщЕнИЕ торцов пружин 7 роликоопоры под действием дополнительного усилия Ь Р 1;Е 1 - суммарная жесткость пружин роликоопоры,Дополнительное усилие Ь Р 1 возникает в результате действия на ролик дополнительного радиального усилия Ь Рр и определяется по формуле 4 ЬРр соз -а Р 2 2 Е 2(3) При конкретных значениях величин 15 ЬВ)= 2 "=3 где 1)и 12 - плечи рычага 6:Р - угол между направлением действияусилия Ь Р 1 и плечом 11.На основании закона сохранения энергии справедливо уравнение ЬРр соз (ф - 90 ) Ьй ==ЬР 1 ЬЕ 1, (4) где Ь й - дополнительное радиальноеперемещение ролика (для стыкуемойобечайки оно должно быть равным 30р О - бнйп)Иэ уравнения (4), используя формулы (2)и (3), получим формулу для Ь й 4 3 0,766 38 38 14 0.94 0,7 Перед вводом консольной балки внутрь 35 обечайки по линейке 36 устанавливают конусную втулку на размер 38 мм, обеспечивающим требуемое сжатие пружин в момент отключения привода опускания балки 11 конечным выключателем 38.40 Кроме этого, смещают в каждой из четырех пар выравнивающих роликов 16,17, приче)я один из них относительно соосного с ним ролика с помощью винтовых механизмов 23 и 24 на величину, обусловленную разностью диаметров стыкуемых обечаек (не следует путать эту ступеньку с Ь Я.Осевым усилием торцового упора 41перемещают тележку с обечайкой до упора в торец ранее установленной. При этом механизм выравнивания кромок и прижимной механизм 27 займут свое рабочее положение по длине собираемого корпуса.Включают механизм опускания консольной балки 11, отключение которого произойдет автоматически конечным выключателем 38, как было описано. При этом стыкуемая обечайка займет соосное с ранее установленной положение. Благодаря уравновешиванию массы механизма выравнивания кромок гидроцилиндрами Ь 1коопоры -- вЩ ля конк етно чи 1 на постоянная ( -6К). стройстве Ь Рр создаилием Рпр от прижимделяется по формуле В предлагаемомся вертикальным у х роликов 30 и оп а 4 соз -2центральныи угол распора,лие Рпр создается за счет с32 прижимного механизма ия по формуле величина сжатия пружин 3 а = 80 ( соз - = 0 766 )а 21 38 кгс/ммЕ 2 14 кгс/мм;26 нагружение нижними роликами 16 стыка обечаек будет крайне незначительным и соосность обечайки не нарушится.Затем включают в работу гидроцилиндр 18, который перемещает ползун 19 влево (на фиг,3). При этом клинья 20 взаимодействуют с роликами толкателей 21 и перемещают плоскопараллельно траверсу 22 с роликами 7 до контактирования роликов с верхней частью обечайки. Осуществляется при этом выравнивание кромок с равномерной ступенькой в местах контактирования основных и дополнительных выравнивающих роликов 16,17, Ввиду небольшого расстояния между дополнительными роликами 17 заданная Ступенька обеспечивается по всей длине дуги между этими роликами.При вертикальном перемещении траверсы 22 происходит также подьем подпружиненных роликов 39 для контактирования медного подкладного кольца 40 с верхней честью обечаек в месте их стыка.Сварку корпуса производят сварочным автоматом 43, с помощью которого в начале сборки устанавливают электроприхватку стыка путем перемещения его вдоль стыка фи неподвижном корпусе аппарата, Дальнейшую сварку корпуса производят этим автоматом при вращении корпуса. При этом совместная работа обеих пар верхних роликов предотвращает отклонение величины ступеньки от заданной номинальной ступеньки стыкуемых обечаек.При входе усиления продольного шва в зону роликоопор 2 усилие сопротивления перекатыванию обечаек возрастает незначительно вследствие того, что поворотный рычаг 6 с роликом отклоняется вокруг оси 5, сжимая тарельчатые пружины 7.Перед выводом консольной балки 11 из рабочего положения для установки на рель 5 10 15 20 25 30 35 40 совый путь 3 очередной тележки со стыкуемой обечайкой производят завинчивание гаек 44 роликоопор 2 до контактирования гаек с основанием рычага 6.Использование предлагаемого устройства позволяет при сборке устанавливать минимальное количество прихватов (1-2), что увеличивает производительность устройства, Кроме этого, устройство обеспечивает сравнительно с существующей технологией сварку корпуса с наименьшими энергозатратами, так как позволят не производить сварку с внутренней стороны обечайки корня шва,Формула изобретения Устройство для сборки и сварки обечаек по авт, св. М 1581544, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сборки и сварки, оно оснащено установленным на консольной раме прижимным механизмом, конечным выключателем перемещения консольной рамы и установленными по обе стороны консольной рамы силовыми цилиндрами для уравновешивания основных и дополнительных выравнивающих роликов с механизмом их радиального перемещения, подпружиненными роликами. расположенными по обе стороны от дополнительных выравнивающих роликов, при этом прижимной механизм вцполнен в виде закрепленных на траверсе роликов, направляющих стержней с пружинами для траверсы, закрепленной на одном из направляющих стержней с возможностью установочного перемещения втулки, направляющие стержни установлены с возможностью ограниченного перемещения относительно консоли, а втулка - с возможностью взаимодвйствия с конечным выключателем консольной рамы, 16733571673357 орректор Т,Мале дактор М.Келемеш КНТ СССР зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро гарин кэз 2884 ВНИИПИ оставитель Е.Хохри хред М.МоргенталТираж 496 Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5