Устройство для сборки и сварки длинномерных полых балок

(51) 5 К 370 ЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ тбрет сти,СС 78 а- нс ое ободум Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ/ СВ(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИДЛИННОМЕРНЫХ ПОЛИХ БАЛОК(57) Изобретение относится к сваркеи может быть использовано в любых ораслях машиностроения, Цель изония - повышение производительнаавтоматизация процесса подачи детлей и уборки флюса и упрощение корукции, Цель достигается благодаряоснащению устройства подъемным меха1599175 51015 25 30 низмом 7 с шарнирно установленнымстолом 8 с ложементами для собираемых заготовок и центральным упором67 и механизмами фиксации 13, установленными на балке 5 с возможностьювзаимодействия со столом 8 подъемного механизма 7, Подъемный механизм 7имеет копирную планку, а на стойках2 шарнирно установлен подпружиненныйлоток с роликом, взаимодействующим скопиркой планкой подъемного механизма. Тележка 14 оснащена механизмомдля скола и удаления шлаковой корки,выполненным в виде шарнирно установленного подпружиненного рычага 37 сзубчатым роликом 38 на конце. На тележке установлены прижимные валки,Изобретение относится к сварке, а именно к устройствам для сборки .и сварки длинномерных полых балок, и может быть использовано в любых отраслях машиностроения,Цель изобретения - повышение производительности, автоматизации процесса подачи деталей и уборки Флюса и упрощение конструкции. На Фиг.1 изображено устройство, общий вид; на Фиг,2 - разрез А-А на Фиг,1; на фиг.З - тележка на фиг.4 - вид Б на фиг.З; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.1; на Фиг.б - разрез Г-Г на Фиг.1; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.1; на фиг.8 - разрез Е-Е на фиг,1; на фиг.9 - вид Ж на фиг.1. 4Устройство содержит левую 1 и правую 2 стойки, на которых закреплены полые призмы 3 и 4 с установленными, на них направляющими балками 5, механизм 6 загрузки, подъемный механизм 4 ,7 с столом 8, опорную балку 9 с механиэмой 10 подъема балки 9, квантователь 11, механизм 12 зажима, механизм 13 фиксации, стола 8, тележку 14, привод 15 перемещения опорной балки 9, .торцовую базу 16, механизм 17 досылки, две боковые. базы 18, расположенные напротив механизмов 12 зажима по краям лонжерона. Устройство содержит механизм для сколки и удаления шлаковой корки, состоящий из шарнирно установленного лотка 19, снабженного двумя роликами 20, упирающимися под действием пружины 21 в копир 22; усПри подъеме собираемых заготовок 71стол 8 поднимается до упора в механизм фиксации 13 и закрепляется набалках 5. Балка 9 с формирующей шовподкладкой вводится во внутрь сформированных в балку заготовок и прижимами Фиксируются заготовки на балке,При сварке тележка перемещает прижимные валки 40 и 41, которые выравнивают кромки заготовок под сварку. Приобратном перемещении тележки 14 зубчатый ролик 38 механизма для скола иудаления шлаковой корки разламываетшлак. При кантовке изделия стол 8опускается, копирной планкой поворачивает подпружиненный лоток и флюсссыпается в бункер, 4 з.п.ф-лы, 9 ил. тановленный на столе 8 механизма 7подъема.Устройство снабжено также электронным устройством по управлению перемещением тележки и обеспечению сварочного процесса и его окончания (непоказано). Тележка 14 снабжена приводом 23 бесступенчатого регулирования скорости сварочной головкой 24 с кассетами электроднойпроволоки, бункером 25 с Флюсом, установленным на бункере 25 пневмоприсводом 26 управления заслонкой,Тележка 14 имеет две ведущие шестерни 27, кинематически связанные сприводом 23 и находящиеся в зацеплении с рейками 28, установленными набалках 5. Корпус тележки 14 имеет почетыре верхних 29, боковых 30 и нижних 31роликов, взаимодействующих соответственно с гладкими направляющимипланками32, 33 и 34, закрепленными на балках 5 .На переднем торце корпуса тележки.14установлен кронштейн с роликами 35,а на заднем торце - кронштейн с роликами 36, В задней части тележки 1 сустановлен механизм скола и удаленияшлаковой корки в виде шарнирно закрепленного рычага 37, на одном концекоторого с возможностью вращения находится зубчатый ролик 38, а другойконец рычага 37 соединен с корпусомтележки 14 пружиной 39,На нижней поверхности корпуса тележки 14, на подшипниках качения установлен силовой валок 40, а за нимряды удерживающих валков 41.75 6кой головкой. Сварчваемые между собойшвеллеры 71, показаны на Фиг.8,Устройство для сборки и сваркидлинномерных полых балок работает слеследующим образом.Перед началом работы механизмы находятся в сл:дующем исходном положении: ложементы 69 механизма б выдвинуты из-под установки, стол 8 механизма 7 находится в крайнем нижнемположении, балка 9 - в крайнем правом, на роликах 48 - опоры 49, упоры70 утоплены, эажимные элементы механизмов 12 отведены от продольной осиустройства, тележка 14 расположена вкрайнем правом положении.Грузоподъемным средством укладываются два швеллера 71 на ложементы69, Перемещая штанги 68 в крайнее положение, швеллеры 71 устанавливаютсявдоль продольной оси устройства. Далее механизмом 7 поднимают в крайнееверхнее положение стол 8, который присвоем перемещении снимает изделие с:ложемента 69. В связи с тем, что ложементы 69 и стол 8 имеют опоры 61 и62 разной высоты, швеллеры 71 под,действием силы тяжести опираются набоковые пальцы 60 ложементов 69 истола 8, в результате чего исключается их западание друг в друга.При достижении столом 8 крайнеговерхнего положения упоры 63 упираютсяв упоры 64 механизмом 13 фиксации,клинья 65 которых выдвигаются и Фиксируют стол 8. Далее срабатывает механизм 17 досылки, который сдвигаетшвеллеры 71 до упора в торцовую базу16, после чего давление в гидропрпводе сбрасывается.Затем опорная балка 9 приводом 15выдвигается из правой стойки 2 и заходит внутрь щвеллеров 71, которыеона раздвигает своими подпружинненными упорами 58 до упора в пальцы 60стола 8. Поскольку балка 9 длинная(порядка 4 м) и при своем выдвижениибудет наклоняться вниз, она будет катиться роликом 59 по внутренней поверхности нижних полок швеллеров 71,поворачивая их действием своего весадруг к другу,Далее в результате повышения дав- .ления масла в гидроприводе срабатывают сначала механизмы 12 зажима, рас.положенные напротив боковых баэ 18,оа затем механизмы 12, расположенныепо длине швеллеров 71. При этом стен 5 15991За силовым валком 40 в пространство между удерживающими валками 41выведены патрубок 42 подачи флюса,электроды 43 и 44 и патрубок 45 отсоса флюса. Патрубок 42 подачи Флюсасвязан с флюсобункером 25 через привод 26 управления заслонкой.Опорная балка 9 выполнена в видецельного бруса, в нижней части которого закреплены направляющие планки46 и рейка 47. Балка 9 расположена нароликах 48 с ребердами, которые зак"реплены в опоре 49Посредством рейки 47 балка 9 связана через шестерню50 и вал 51, установленный на опорахкачения в кронштейнах 52, закрепленных на правой стойке 2, с приводом 15продольного перемещения балки, закрепленного также на правой стойке 2, 20В верхней части балки 9 выполненпродольный паз 53, в котором расположена формирующая шов подкладка, выполненная в виде пневморукава 54 исвободно лежащего на нем прутка 55. 25К стенкам паза 53 прикреплено несколь.ко слоев жаропрочной асбестовой ткани 56, на которую насыпан Флюс 57. Вбалке 9 на каждой ее боковой сторонезакреплены подвижные подпружиненные 30упоры 58, На переднем конце балки 9установлен ролик 59,Подъемный механизм 7 имеет шарнирно установленный стол 8, пальцы 60 иложементы в виде опары 61 и 62, Высота опор 61 несколько выше опор 62.На столе 8 закреплено также две парыжестких упоров 63, взаимодействующихс упорами 64, установленными в механизмах 13 фиксации. Механизм 13 Фиксации 40для Фиксации стола 8 снабжен подвижнымклином 65, установленным напротив соответствующего клина 66, закрепленного на столе 8. На столе 8 в его середине жестко закреплен упор 67. 45Механизм б разгрузки имеет двештанги 68, связанные кинематическипосредством шестеренчато-реечных передач с приводом механизма (не показано). На каждой штанге 68 установлен 50ложемент 69 с опорами, аналогичнымиопорам 61 и 62, установленными в ложементах 69 так же, как и на столе 8механизма 7,Механизм 1 0 подъема балки 9 выполнен в виде клиновой пары, связаннойс пневмоприводом. Механизм 1 О подъема имеет подъемные элементы 70, выполненные в виде упоров со сферичес 1599175ки швеллеров 71 поджимаются подпру"жиненными упорами 58 к элементам зажима механизма 12 и опорной базе 18,в результате чего устанавливается за 5зор а, необходимый для получения качественного сварного соединения, уст-,раняется винтообразность швеллеров иобеспечивается ориентация их относительно продольной оси устройства.Механизмами 10 подъема балка 9 поднимается в вертикальной плоскости дообразования между ее верхней плоскостью и цилиндрической образующей силового валка 40 и удерживающих валков 41 требуемого зазора в, равноготолщине свариваемых полок швеллера71, Подачей воздуха в пневморукав 54флюс 57 поднимается к месту стыка по-.лок швеллеров 71. При включении привода 23 за счет взаимодействия шестерен 27 с рейками 28 и роликов 29-31 инаправляющими планками 32-34 тележка14 выдвигается из крайнего правого положения и останавливается на некотором расстоянии (5-8 мм) от торца свариваемых швеллеров 71,По команде электронного устройства (не показано) открывается пневмоприводом 26 заслонка, через которую 30из бункера 25 по патрубку 42 воступает в зону сварки флюс, Электронноеустройство в заданной последовательности зажигает дугу между электродами, 43 и 44 и свариваемым изделием. Далее 35дается команда на перемещение тележ ки 14 вдоль стыка со скоростью, необходимой для осуществления рабочегопроцесса сварки. При этом силовой валок 40 осуществляет деформирование 40полок половин лонжерона, благодарячему обе полки выравниваются в однойгоризонтальной плоскости, т.е. устраняются такиепогрешности, как несплошность,волнистость, кривизна и т.д,Удерживающие валки 41, расположенные за сило-вым валком 40, препятствуют возвратушвеллеров 71 в их первоначальное положение, При движении тележки 14 наповерхность швеллеров 71 перед электродами 43 из флюсобункера поступаетфлюс, остатки которого убираются всасывающим патрубком 45, расположеннымйозади электродов 43 и 44. После достижения тележкой 14 конца сваривае-мого стыка и выдержки ее в этом положении дугу электродов 43 и 44 гасят;а тележку 14 перемещают в крайнее левое положение, в котором последние удерживающие валки 41 и ролик 36 остаются на верхней поверхности лонжерона, причем ролик 36 остается на расстоянии от торцовой базы 16 (переднего торца швеллеров 71), меньшем половины длины швеллеров 71. Таким образом осуществляется автоматическая сборка и сварка первого стыкового г соединения швеллеров 71.Далее во флюсовой подушке 56 снимается давление, опорная балка 9 опускается и выводится из внутренней полости лонжерона в исходное положение, который остается зажатым между валками 40, 41 и роликом 36, упором 67 стола 8 и механизмами зажима 12 и фиксации 13, воспринимающими усилиями от деформаций . в плоскости сварного.шва. После достижения балкой 9 исходного положения возвращается в первоначальное положение тележка 14, при перемещении которой от воздействия зубчато- го ролика 38 на сварной шов шлаковая корка скалывается и сбрасывается налоток 19.После освобождения швеллеров 71 от всех механизмов и возвращения их в исходное положение, опускания стола 8 в крайнее нижнее положение швеллеры 71, оставшиеся лежать на ложементах 69 механизма 6 загрузки, поворачивают кантователем 11 на 180 , при этом шлак, находившийся на его верхней й поверхности, сбрасывается на наклонный лоток 19. После выхода оправок кантователя из внутренней полости швеллеров 71 он опускается на ложементы 69. Далее все механизмы устройства срабатывают в той же последовательности, что при сварке первого стыка. По окончании сварки второго стыка сваренные швеллеры 71 удаляются, а на его место поступают следующие два швеллера 71.Устройство позволяет. обеспечить полную автоматизацию технологического процесса сборки и сварки длинно- мерных полых балок путем осуществления автоматической подачи собираемых элементов, увеличить производительность путем автоматизации процесса скола и уборки флюса.ф о р м у л а изобретения1. Устройство для сборки и сваркидлинномерных полых балок, содержащее смонтированные на основании стойки, 159919опорную балку с направляющими, тележку, установленную с возможностью перемещения по направляющим и оснащен-. ную сварочной головкой, флюсобункером и системой отсоса флюса, кантовате-лем, опорную балку в виде бруса сформирующей шов подкладкой, установленную с воэможностью перемещения параллельно перемещению тележки, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения автоматизированной подачи собираемых элементов, устройство оснащено подъемным механизмом с шарнирно установленным столом с ложе- ментами для собираемых заготовок и центральным упором, смонтированным с возможностью взаимодействия с опорной балкой и механизмами фиксации, установленными на опорной балке с возможностью взаимодействия со столом подьемного механизма. 2, Устройство по п.1, о т л и ч а-, ю щ е е с я тем, что, с целью авто-". матизации процесса уборки флюса, подъемный механизм оснащен копиркой планкой, стойки оснащены шарнирно ус" тановленными подпружиненным лотком с роликом, установленным с воэможностью взаимодействия с копирной планкой подъемного механизма, а тележка оснащена механизмом для скола и удаления шлаковой корки.3. Устройство по л.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что механизм для скола и удаления шлаковой корки вы- л полнен в виде подпружиненного рычага с зубчатым роликом.4. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что тележка оснащена прижимными валками.5, Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что ложементы выполнены в виде упоров разной высоты, уменьшающейся от центра к периферии.Ред оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,Заказ 3110 Тираж 644 ВНИИПИ Государственного комите 113035, МоскваПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР