Устройство для автоматической сварки внутренних кольцевых швов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ВНУТРЕННИХ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ, содержащее механизм продоль . ного перемещения с опорными ролика1Ш , механизм разжима с упорами и закрепленную на нем сварочную головку (,с приводом ее вращения, снабженным шестерней, кинематически связанной с неподвижным зубчатым колесом , закрепленньш на корпусе механизма разжима, о т ли ч ающеес я тем, что, с целью повышения качества сварки за счет проведения процесса в определенном, заранее заданном пространственном положении ,устройство снабжено механизмом вращения свариваемого изделия, 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 одинаковыгли скоростями. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что электрическая связь между приводами враще- . ния.; роликов И сварочЕюй головки выCS полнена в виде системы сельсин (О датчик - сельсин-приемник . 3.Устройство по п. 1, о тл и чающееся тем, что сварочная головка снабжена автономной системой слежения за стыком, вклюЧсшзщей в себя пневмодатчики. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что , с целью расширения диапазона свариваемых стыков, упоры и опорные ролики мео го ханизма разжима и механизма продольного перемещения соответственно установлены с возможностью радиально (Х го перемещения.

союз советсних социдлистичесних

И=-СпмьЛин

a9t SU nn

У(50 В 23 К 31/06 госуддествяннцй комитет ссср по дяллм изот етений и отн ытий

{21) 3409509/25-27 (22) 16.03.82 (46) 07.07.83. Бюл. Р 25 (72) В.П. Парщуто, М.A. Гребенцов, 10.И. Хитров, Л.И. Максимов и М.Ф.Де" менин (71) Ленинградский филиал Проектнотехнологического института "Энергомонтажпроект" (53) 621.791.75(ОВ8.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 326032, кл. В 23 К 31/06, 1967.

2. Патент Японии Р 46-1086, кл. В 23 К 9/02, 3. Авторское свидетельство СССР

766793, кл. В 23 K 31/06, -1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ABTOmTHЧЕСКОЙ СВАРКИ ВНУТРЕННИХ КОЛЬЦЕВЫХ

ШВОВ, содержащее механизм продоль-, ного перемещения с опорными роликами, механизм раэжима 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, о т л и ч а ю щ е е с 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 установлены с воэможностью радиального перемещения.

1026996

Изобретение относится к сварке, :,а именно к устройствам для электрической дуговой сварки внутренних кольцевых швов труб и трубных конструкций, и.может быть применено при .изготовлении трубопроводов для теп- 5

"ловых и атомных электростанций, энергомашиностроении, строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для автомати- О ческой сварки внутренних кольцевых швов цилиндрических изделий, содержащее внутреннюю штангу со сварочной головкой и наружную штангу с визиром„ жестко связанные между собой. Для улучшения качества сварки путем повышения точности совмещения электрода со стыком устройство снабжено привоцными каретками, установленными на внутренней и наружной штангах с возможностью продольного перемещения, 2О на которых соответственно установлены сварочная головка и визир, причем привод каретки визира механичес-.

Ки связан с ротором сельсин-датчик, а привод, каретки сварочной головки с ротором сельсин-приемника, электрически соединенного с сельсин-датчиком (1).

Недостатком данного устройства является наличие наружной и внутренней штанг, что ограничивает разМеры сваризаемых конструкций и зат рудняет эксплуатацию устройства, а увеличение длины штанг приводит к их

Вибрации в процессе работы .и тем са- 35 мым 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 кольца с горелками <2).

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 сварочной головки. Вращение сварочной головки и проведение сварки осуществляется при обкатке выходного зубчатого колеса механизма вращения по неподвижному зубчатому колесу, qe: закрепленному на корпусе механизма разжима 3 .

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 повы1лаение 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, кинем=.;тически связанной с неподвижным зубчатым колесом, -акрепленным на корпусе механиэма 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 и на фиг.1; на фиг. 3 — кинематическая схема устройства. устройство состоит из сварочной головки 1, закрепленной на оси 2, установленной на подшипниках в карпу. се 3 механизма раэжима. Механизм разжима опирается своими .выдвижНыми пинолями 4 на приводные каретки 5, расположенные под углом 120 . 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 расголагается ".- а при водных роликах 9 механизма =-.ращения свариваемого и.,делия, а свобо ный конец ее лежит «-= и .-.:яде -::...лвающей опоре 10. Приводные :::л:;.,.и 9 -:ле1026996 ханиэма вращения свариваемого иэделия связаны цепной передачей с приводом 11 и через мультипликатор 12 с сельсин-датчиком 13. На сварочной головке закреплена коробка ско ростей 14 сельсин-приемника 15, на выходном валу которой установлена шестерня 16, находящаяся в зацеплении с колесом 17, жестко закрепленным на корпусе 3 механизма разжнма.

Сельсин-датчик 13 имеет электричес- 10 кую связь с сельсин-приемником 15.

На корпусе механизма раэжима разме щен привод раэжима, состоящий иэ двигателя 18 и редуктора 19,.выходной вал которого через зубчатые пе- 15 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- З0

ro веса.

Дпя воэможности перехода на сварку труб различных диаметров направляющие 31 под действием винта 32 могут перемещаться во втулках оси 2. 35

Устройство работает следующим образом.

Собранная и прихваченная труба устанавливается на приводные ролики

9 механизма вращения и поддерживаю- 4р 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- 50 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. Одновремен.но 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 ролики начинают вращать трубу вместе с зафиксированным механизмом разжима, при этом вращение получает и сельсин-датчик 13 и имеющий с ним электрическую связь сельсин-приемник 151 .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 пиноли механизма центрирования отводятся и устройство выводится иэ трубы или перемещается по ней к зоне сварки следующего .стыка. Затем процесс пов торяется в той же последователь ности.

Экономический эффект предлагаемо-

pro устройства по сравнению с прототипом -достигается эа счет применения высокопроизводительной автоматической сварки в поворотном положении внутренних кольцевых швов при предварительном укрупнении трубных конструкций.

1026996

102б996

1026996

Составитель М. Буянов

Редактор М. Петрова Техред Yi, Тепер Корректор О. Тигор

Заказ 4635/17 Тираж 1106 Подписное

J BHHHI.H Государственного комитета СССР по делам:изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. р д 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4