Полуавтомат для фасонной резки труб

9) ) 5) В 23 К 7/ р Р НИ Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ку и снижения металлоемкости полуавтомата, он снабжен Т-образным, держателем, установленнь)м на салаэ" ках вырезной системы с воэмокностью поворота в плоскости, проходящей через ось вращения планшайбы н фиксации, при этом резак и копирный ролик, приводимый во взаимодействие с поверхностью трубы, закреплены на противолежащих концах Т-образного держателя, а копирный ролик, приводимый во взаимодействие с кромкой патрубка, жестко установлен на са лазках, механизм ограничения усилия прижима копирных роликов снабжен дополнительным противовесом, подвешенным к каретке на гибких связях постоянной длины с воэможностью временного взаимодействия с основным противовесом; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(71) Филиал Проектно-конструкторского бюро по механизации энергетического строительства "Проектэнерговентнляция(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 799922, кл. В 23 К 7/04. 07.04.78.(54)(57) 1. ПОЛУАВТ 0 МАТ ДЛЯ ФАСОНН 0 ЙРЕЗКИ ТРУБ, содержащий основание,смонтированные на осковании механизмы крепления трубы и патрубка, механизм возвратно-поступательного перемещения л вдоль его оси, выполненный в виде силового цилиндрас поршнем, кронштейн, смонтированнуюна нем приводкую планшайбу, каретку,установленную на планшайбе с воэможностью радиального установочногоперемещения, смонтированную на каретке вырезную систему, выполненнуюв виде салазок, несущих резак и двакопириых ролика, приводимых во взаимодействие соответственно с поверхностью трубы и кромкой патрубка,механизм ограничителя усилия прижимакопирных роликов, выполненный в видесмонтированного на каретке основногопротивовеса, соединенного с вырезнойсистемой гибкой связью, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения производительности засчет сокращения времени на настрой 2, Полуавтомат по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что поршень силового цилиндра механизма возвратно-поступательного перемещения патрубка выполнен в виде силового цилиндра механизма крепления патрубка, содержащего шарнирно-рычажный параллелограммный механизм, свободные концы накрест лежащих рычагов которого шарнирно .соединены с концами коаксиально расположенных штоков силовых цилиндров соответственно механизмов возвратно-поступательного перемещения и крепления патрубка.1146Изобретение относится к области газопламенной обработки металлов и может быть использовано в энергетическом, химическом, нефтяном машиностроении и других отраслях промьшлейности для вырезки, седловин в.трубах и патрубках под сварку.Известен полуавтомат для фасонной резки труб, содержащий основание, смонтированные на основании механиз О мы крепления трубы и патрубки, механизм возвратно-поступательного перемещения патрубка вдоль его оси, выполненный в виде силового цилиндра с поршнем, кронштейн, смонтированную на нем приводную планшайбу, каретку, установленную на планшайбе с возможностью радиального установочного перемещения, смонтированную на каретке вырезную систему, выполненную в виде салазок, несущих резак и два копирных ролика, приводимых во взаимодействие соответственноповерхностью трубы и кромкой патрубка, механизм ограничения усилия прижима копирных роликов, выполненный в виде смонтированного на каретке основного противовеса, соединенного с вырезной системой гибкой связью 11.Недостатками этого полуавтомата являются невысокая производительность из-за значительной потери времени на его настройку и высокая металлоемкость устройства.Целью изобретения является повы 35 шение производительности за счет сокращения времени на настройку и снижение металлоемкости полуавтомата. Поставленная цель достигается ф тем, что полуавтомат для фасонной резки труб, содержащий основание, .смонтированные на основании механизмы крепления трубыи патрубка, механизм возвратно-поступательного ф 5 перемещения патрубка вдоль его оси, выполненный в виде силового цилиндра с поршнем, кронштейн, смонтированную на нем приводную планшайбу, каретку, установленную на планшайбе 5 О с возможностью радиального установочного перемещении, смонтированную на каретке вырезную систему выполненную в виде салазок, несущих резак и два копнрных ролика, приводи мых во взаимодействие соответственно с поверхностью трубы и кромкой патрубка, механизм ограничения усиГ 57 3 лия прижюа копирных роликов, выполненный в виде смонтированногона каретке основного противовеса,соединенного с вырезной системойгибкой связью, снабжен Т-образнымдержателем, установленным на салазках вырезной системы с возможностьюповорота в плоскости, проходящейчерез ось вращения планшайбы, и фиксации, приэтом резак и копирныйролик, приводимый во взаимодействиес поверхностью трубы; закреплены на,противолежащих концах Т-образногодержателя, а копирный ролик, приводимый во взаимодействие с кромкойпатрубка, жестко установлен на салазках, механизм ограничения усилияприжима копирных роликов снабжендополнительным противовесом, подвешенным к каретке на гибких связяхпостоянной длины с возможностью временного взаимодействия с основнымпротивовесом,При этом поршень силового цилиндра механизма возвратно-.поступательного перемещения патрубка выполненв виде силового цилиндра механизмакрепления патрубка, содержащего шарнирно-рычажный параллелограммный механизм, свободные концы накрест ле-жащих рычагов которого шарнирно соединены с концами коакснально расположенных штоков силовых цилиндровсоответственно механизмов возвратнопоступательного перемещения и крепления патрубка.На фиг. 1 изображен полуавтоматдля фасонной резки труб, общий вид,(Т-образный держатель размещен в положении для вырезки кривой на патрубке); на фиг. 2 - то же, в положении для вырезки кривой на трубе;на фиг. 3 и 4 - принципиальная схемаустройства и взаиморасположение егочастей соответственно в процессахобрезки патрубка и вырезки отверстий в трубе, на фиг, 5 - механизмвозвратно-поступательного перемещения патрубка вдоль его оси в положении со сложенным шарнирно-рычажныммеханизмом; на фиг. 6 - вид А нафиг. 1. Полуавтомат для фасонной резки труб содержит соосно установленные на основании 1 механизмы 2 и 3 крепления трубы 4 и патрубка 5, механивм 6 его перемещения, механизм 7 вращения резака 8, выполненный в виде1146 40 Иеханизм 6 перемещения патрубка 5 вдоль его оси содержит силовой цилиндр 24, поршень 25 которого одновременно является цилиндром шарнирно-рычажного параллелограммного механизма 3 крепления натрубка 5. Рычаги 26 механизма 3 крепления шарнирно прикреплены к концам штоков 27 и 28 силового цилиндра 24 и поршня 25. При этом шток 28 раэме щен внутри полого штока 27 приводного цилиндра 24.Перемещение каретки 11 в радиальном направлении осуществляется с помощью ручного привода 29. Вырез-55 ная система подпружинена относительно каретки пружиной 30 в направлении, обеспечивающим прижим Фиксато 3планшайбы 9, расположенной на кронштейне 10, на которой смонтирована каретка 11, несущая вырезную систему, включающую салазки 12, плазменнрй резак 8, копирные ролики 13 и 14 и Фиксаторы 15 и 16, опирающиеся в процессе резания на наружную поверхность вырезаемого патрубка 5 и обеспечивающие постоянный зазор между резаком и поверхностью реза. Фиксатор 16 выполнен на оси копирного ролика 13, жестко связанного с салазками 12 вырезной системы.Для обеспечения фиксированного поджима копирного ролика 14 к опорной поверхности трубы 4 полуавтомат снабжен механизмом 17 ограничения усилия поджима, размещенным на каретке 11 и связанным с вырезной системой гибкой связью.20Копирный ролик 14 и резак 8 расположены на противолежащих концах Т-образного держателя 18, установленного на горизонтальной оси 19 кронштейна 20 вырезной системы с воэможностью поворота и фиксации относительно оси посредством приводной рукоятки 21, закрепленной на этой оси.Иеханизм 17 ограничения усилия поджима представляет собой систему иэ основного 22 и дополнительного 23 противовесов. Противовес 22 выполнен в.виде чаши и соединен с вырезной системой гибкой связью, а противовес 23 подвешен к каретке на гиб 35 ких связях конечной длины с возможностью взаимодействия с противовесом 22. 15 4ров 15 и 16 к наружной поверхностипатрубка 5.Привод вращения планшайбы 9 выполнен реверсивным для предотвращения перекручивания проводки плазменного резака 8,Полуавтомат для фасонной резкитруб работает следующим образом.Вырезку седловин сопрягаемыхтрубных заготовок производят в дваприема: обрезка патрубкаи вырезкаотверстий в трубе,Трубу 4 устанавливают на механизме 2 крепления. Затем включают привод шарнирно-рычажного механизма 3крепления патрубка 5. Шток 28 поршня 25, перемещаясь вниз относительно штока 27 силового цилиндра 24,раздвигает рычаг 26 и зажимает патрубок 5.Перед обраэкой патрубка каретку11, несущую вырезную систему, перемещают в рабочее положение с помощьюрукоятки ручного привода 29 до касания Фиксатог ом 16 наружной поверхности патрубка 5, копирный ролик14 поджимается к наружной поверхности трубы 4. При этом точки касанияФиксатора 16 к патрубку 5 и ролика14 к трубе 4 лежат в одной вертикальной плоскости, а плазменный резак 8 устанавливается над поверхностью патрубка 5.При вращении планшайбы 9 копирный ролик 14, поджимаемый к поверхности трубы 4 собственным весом вырезной системы, уравновешенной противовесом 22, движется по криволинейной поверхности будущего контакта струбой 4, а плазменный резак 8 ре 1жет патрубок 5 по кривой, скопированной роликом 14, Фиксатор 16, поджимаемый пружиной 30 к наружной поверхности патрубка 5 вблизи линииреза, перемещаясь, описывает ту жекривую, что и копирный оолик. 1.поддерживая постоянный зазор междурезаком 8 и наружной поверхностьюпатрубка 5. После окончания обрезки патрубка поворачивают держатель 18 с плазменным резаком 8 и копирным роликом 14 . вокруг горизонтальной оси 19 крон-. штейна 20. Под действием собственного веса вырезная система перемещается вниз, а противовес .22 перемещается вверх до совмещения с противовесом 23. При этом копирныи ролик13 устанавливается на торцовой части ранее вырезанной седловины патрубка 5 и поджимается к ней обоими противовесами 22 и 23, работающими как единый груз и обеспечивающими требуемое усилие прижима. Фиксатор 15 пружиной 30 поджимается к опорной поверхности патрубка 5 перпендикулярно его оси,Точка касания фиксатора 15 и ро лика 13 опорных поверхностей также лежат в одной вертикальной плоскости, Плазменный резак 8 устанавливается над поверхностью трубы 4.При вращении планшайбы 9 копир ный ролик 13, обегая по криволинейной кромке патрубка 5, обеспечивает перемещение плазменного резака 8 у поверхности трубы 4 при вырезке в ней отверстия с сохранением постоянного 20 зазора между резаком и поверхностью трубы. Фиксатор 15, поджатый пружиной 30 к наружной поверхности патрубка 5, корректирует диаметр вырезаемого отверстия. 25После окончания вырезки отверстия в трубе 4 копирный ролик 13 выводят из. контакта с вырезанной седловиной патрубка 5.Вырезная система перемещается вверх, противовес 23 выходит из контакта с противовесом 2. Держатель 18 поворачиваот вокруг горизонтальной оси 19 в первоначальное положение. Затем каретка 11, несущая вырезную систему, возвращается в исходное положение, а вырезанные кромки сопрягаемых трубных заготовок 4 и 5 сводятся вместе путем осевого перемещения натрубка 5 вниз при помощи 40 приводного цилиндра 24. Сведенные кромки в нескольких местах прихватываот с помощью сварки.Затем происходит разжим шарнирно- рычажного механизма 3 крепления 4 патрубка 5 и перемещение его вверх. Изделие снимают с механизма 2 крепления. Далее цикл повторяется.Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет сократить вспомогательное время на настройку и снизить металлоемкость конструкции.Совмещение двух приводов в механизме перемещения патрубка - перемещения и зажима, расширяет техноло гические возможности полуавтомата и позволяет отказаться от ручного привода механизма зажима патрубка, Ва Рл + ЕнЭ=Злх - х +Вл Рл + Еи(И с - Иа) - Ею(Кь - К 4)- ЗгхАг,где Э г,товой экономическийэфФект,годовой объем работпо вырезке седловин иотверстий, тыс.п,м реза (Аа - 60 тыс.п.м); 3 и Зг - приведенные затратына оборудование базового и предлагаемоГовариантов, (Зл = 206,Зг = 225),В, и Вг - производительностьоборудования, (Вл63 п.м/ч; Ва150 п.м/ч);Р, и Рг - коэффициент реновацииоборудования (Р= Р= О,),Ен - нормативный коэффициент эффективности(Е = 0,15); Ц и Б - удельные годовые эксплуатационные затраты в базовом и предлагаемом вариантах (О 4 = 201,3 руб.; 0132,6 руб.),К и Кг - удельные сопутствующиекапиталовложения в базовом и предлагаемом По сравнению с базовым объектом - плазменная резка ручным резаком СТД 563, а также набор шаблонов, предлагаемое изобретение позволит механизировать процесс резания; производить последовательно одним резаком обрезку патрубка, копируя по трубе, а затем вырезку отверстия в трубе, копируя по патрубку; отказаться от изготовления и применения большого числа шаблонов; повысить производительность труда, а также качество реза и сварных швов, обеспечивающих высокую степень герметизации вентсистем, что особенно важно на АЭС.Ожидаемый годовой экономический эффект от предлагаемого изобретения по сравнению с базовым объектом сле- дующийвариантах, тыс, п.м реза (К, = 612 руб," К = 0,698 руб.). Ожидаемый экономический эффект составит 29,28 тыс, руб. в год,