Устройство для резки длинномерных изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ в процессе их продольного перемещения, преимущественно труб с продольными ребрами, содержащее станину, установленные на ней датчики поиска стыка, продольные направляющие , на которых смонтирована приводная каретка, несущая режущий инструмент, выполненный в виде токоподводящих зажимных губок с приводом, соединенных при помощи гибких связей с силовым трансформатором , блоки центрирования и конечные переключатели, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности резки изделий в широком диапазоне размеров, повыщения производительности труда, а также экономии энергоресурсов, устройство снабжено тележкой, приводом ее реверсивного перемепления, генератором импульсов измерения длины изделия и фиксатором, выполненным в виде подпружиненного поворотного рычага с пазом, а приводная каретка снабжена пальцем и упором, при этом на тележке смонтированы блоки центрирования и силовой трансформатор, приводная каретка установлена между блоками центрирования с возможностью взаимодействия с конечными переключателями, электрически связанными с приводом .реверсивного перемещения тележки при помощи пальца с пазом рычага фиксатора, а при помощи упора с рычагом фиксатора привод зажимных губок соединен через генератор импульсов измерения длины изделия. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод реверсивного перемещения тележки выполнен в виде центрального приводного и двух прижимных роликов, за (Л крепленных с возможностью перемещения. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тележка снабжена щтангами, закрепленными на ней щарнирно с возможностью поочередного контактирования через прижимные ролики с центральным приводным. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что токоподводящие зажимные губки каретки выполнены в виде вкладышей, за4 крепленных подвижно на демпфирующих О прокладках и электрически изолированных ;о между собой и от каретки.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3648157/25-27 (22) 05.10.83 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) А. В. Стоянов и В. М. Чепкаленко (71) Научно-производственное объединение

«Атомкотломаш» (53) 621.791.037 (088.8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 334023, кл. В 23 К 37/02, В 23 К 11/22, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 692709, кл. В 23 К ll/22, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ

ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ в процессе их продольного перемещения, преимущественно труб с продольными ребрами, содержащее станину, установленные на ней датчики поиска стыка, продольные направляющие, на которых смонтирована приводная каретка, несущая режущий инструмент, выполненный в виде токоподводящих зажимных губок с приводом, соединенных при помощи гибких связей с силовым трансформатором, блоки центрирования и конечные переключатели, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности резки изделий в широком диапазоне размеров, повышения производительности труда, а также экономии энергоресурсов, устройство снабжено тележкой, приводом ее реверсивного перемещения, генератором импульсов изме.„80„„1140908

4(sg В 23 К 7/04; В 23 К 11/22; В 23 К 37/02 рения длины изделия и фиксатором, выполненным в виде подпружиненного поворотного рычага с пазом, а приводная каретка снабжена пальцем и упором, при этом на тележке смонтированы блоки центрирования и силовой трансформатор, приводная каретка установЛена между блоками центрирования с возможностью взаимодействия с конечными переключателями, электрически связанными с приводом .реверсивного перемещения тележки при помощи пальца с пазом рычага фиксатора, а при помощи упора с рычагом фиксатора привод зажимных губок соединен через генератор импульсов измерения длины изделия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод реверсивного перемещения тележки выполнен в виде центрального приводного и двух прижимных роликов, закрепленных с возможностью перемещения.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что тележка снабжена штангами, закрепленными на ней шарнирно с возможностью поочередного контактирования через прижимные ролйки с центральным приводным.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что токоподводящие зажимные губки каретки выполнены в виде вкладышей, закрепленных подвижно на демпфирующих прокладках и электрически изолированных между собой и от каретки.

1140908

Изобретение касается резки путем контактного нагрева и может быть использовано в энергомашиностроении, трубном производстве и других отраслях промышленности при изготовлении ребристых поверхностей нагрева для теплообменной аппаратуры и при резке сортового проката в непрерывных процессах его изготовления.

Известнь! устройства для обработки изделий, преимущественно электроконтактной, содержащие станину с перемещающимися вдоль нее кассетами, в которых установлены периодически связываемые с обрабатываемым изделием каретки с рабочим инструментом, на которых закреплены сменные зажимные губки, служащие токоподводами к обрабатываемому изделию, и соединены гибкими токоподводами с неподвижным источником питания Il j.

Недостатками известных устройств являются наличие жесткой кинематической связи в направлении перемещения обрабатываемого изделия зажимных элементов кареток с кассетой и соединение неподвижного источника питания с подвижными губками токоподводами большой, длины, а это ведет к увеличению движущихся масс, соединяемых с движущимся изделием, что отрицательно сказывается на технологическом процессе изготовления изделий. Увеличение же длины токсподводов приводит к непроизводительной потере мощности источников электропитания и к удлинению цикла обработки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для резки длинномерных изделий в процессе их продоль!!Ого перемещения, преимущественно труб с продольными ребрами, содержащее станину с уста. новленными на ней продольными направляющими, на которых смонтирована приводная каретка, несущая режущий инструмент, выполненный в виде токоподводящих зажимных губок, соединенных с силовым трансформатором, закрепленный неподвижно на станине датчик поиска стыка, причем продольные направляющие выполнены в виде двух подпружиненных относитель.|о друг друга пар балок, смонтироованных на станине с возможностью продольного возвратно-поступательного перемещения от привода, а также с возможностью синхронного возвратно-поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной к станине, на которой закреплены кулачки, à B продольных направляющих выполнены профильные вырезы для взаимодействия с кулачками.

Это устройство обеспечивает резку длинномерных изделий точно по заданным стыкам, исключает погрешности в точности реза при синхронизации скорости перемещения режущего инструмента (2) .

Однако с появлением в энергомашиностроении изделий с большим сечением привариваемых ребер (до 400 мм""), например

30.

4о труб для пароперегревателей с увеличенным межтрубным шагом до 102 мм, а также для повышения коэффициента использования труб за счет применения в поверхностях нагрева труб минимальной длины (до

4 — 6 м), возникла необходимость в решении технической задачи разделения изделий контактным нагревом B более широком диапазоне сечений и с более коротким циклом реза, не увеличивая мощности си-лового трансформатора.

Недостатком известного устройства является значительное увеличение времени на технологический цикл при попытке использовать его для резки изделий в более широком диапазоне типоразмеров. Удлинение же цикла реза ведет к увеличению пути пробега каретки с зажимными токоподводящими губками, а следовательно, и к увеличению длины кабелей вторичного контура трансформатора, что в свою очередь ведет к резкому увеличению активного и индуктивного его сопротивления, а следовательно к большому падению напряжения на вторичном контуре и требует повышения мощности трансформатора для достижения эффекта реза при ограниченном времени цикла. Если хке при сохранении мощности идти на увеличение времени цикла реза, то при определенном значении этого времени окажется невозможным разделение коротl(их изделий! ап ример Ореб!ренчь!х труб для газоплотных панелей, когда время сварки Одной трубы б,дет меньше времени цикла раздеЛения. Такое об тоятельство приводит к снижению скорости сварки, чтобь! уравнять указ"".Нные Г!ик!!ы (OBBpKH Й разделения), а это ведет к снижению производи; BJIbHoc; оборудования по изготовлени!о оребренных труб.

1!! Ль изооретения — расгцнрение диапазона типоразмеров разрезаемых изделий., повышение производительности труда и экономии энергоресурсов. г1оставленная цель достигается тем, что устройство для резки длинномерных изделий в процессе их продольного перемешения, преи Iylllec;Beнно труб с продольными ребрами, содержащее станину, установленные HB ч -Й датчики поиска стыка, пООдольные направляющие, на которых смонтирована приводная каретка., несугцая режу-, щий инструмент, выполненный в виде токоподГ>одя!цих заж!. "Hblx Гиок с приводом., соеДиненных при помощи Гибких сВЯ38к с силовым трансформатором„блоки центрироваHHH !I кон чные nepBKë;ÎHBTB IH, снабжено тележкои, приводом ее реверсивного перемещения, Генератором импульсов измерения

jlJIHhb: издечия и фиксатопом, вь!Полненным в Виде подпр жин ннОГО поворотнОГО рычага с пазом, а !!р!!водная каретка снабжена пальцем и упором, при этом на тележке смонтированы блоки центрирования и силовой трансформатор, приводная каретка

1140908 установлена между блоками центрирования с возможностью взаимодействия с конечными переключателями, электрически связанными с приводом реверсивного перемещения тележки при помощи пальца с пазом рычага фиксатора, а при помощи упора с рычагом фиксатора привод зажимных губок соединен через генератор импульсов измерения длины изделия. Кроме того, привод реверсивного перемещения тележки выполнен в виде центрального приводного и двух прижимных роликов, закрепленных с возможностью перемещения. При этом тележка снабжена штангами, закрепленными на ней шарнирно с возможностью поочередного контактирования через прижимные ролики с центральным приводным, причем токоподводящие зажимные губки каретки выполнены в виде вкладышей, закрепленных подвижно на демпфирующих прокл адках и электрически изолированных между собой и от каретки.

На фиг. 1 представлено устройство для резки длинномерных изделий, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фирг. 1.

Устройство содержит станину 1 с рельсами 2 и 3 для перемещения тележки 4 от реверсивного привода 5 с центральным приводным роликом 6 и с прижимными роликами 7 и 8, закрепленными в вилках 9 и 10, перемещающихся в направляющих 11 и 12 от центрального или к центральному ролику. На раме тележки 4 с помощью кронштейнов 13 и 14 осей 15 и тяг 16 закреплены шарнирно и соосно с профильными пазамч 17 роликов 6 — 8 штанги 18 и 19.

На тележке 4 смонтирован силовой трансформатор 20, блоки 21 и 22 центрирования изделия 23 и каретка 24 с зажимным верхними 25 и 26 и нижними 27 — 30 губками, верхние из которых установлены в корпусе 31 каретки, на изолирующих прокладках 32, а нижние смонтированы в изолированных от корпуса 31 корпусах ЗЗ и 34 с помощью втулок 35 и 36 с возможностью самоустановки под действием демпферовизоляторов 37 и 38 при зажиме изделия.

Каждая токоподводящая губка соединена гибким кабелем 39 с силовым трансформатором 20. Корпуса каретки 24 снабжены роликами 40 для центрирования ее на направляющих 41 по оси изделия 23. Нижние корпуса ЗЗ и 34 закреплены на подвижных в направлении зажима губок штангах 42 и 43 (фиг. 2), соединенных попарно с помощью коромысел 44 с приводами 45 и 46 зажима.

На одной из направляющих 41, неподвижно закрепленных „a корпусах блоков 21 и 22 центрирования, установлены конечные переключатели 47 — 49, взаимодействующие с лепестком 50, закрепленным на корпусе каретки. В исходном положении тележки 4 каретка 24 входит в зацегление пальцем

51 с рычагом 52 с пружиной 53, закрепленным с помощью оси 54 на кронштейне 55, установленном регулируемо в направлении перемещения каретки относительно опоры

56 станины 1. На верхнем корпусе каретки закреплен упор 57, воздействующий на рычаг 52 для расфиксации каретки при заж и м е губок.

Перед входным блоком 21 центрирования на станине установлен датчик 58 поиска стыка труб с генератором импульсов измерения длины. Перемещение изделия осуществляется от приводных роликов 59 и 60. По ходу тележки 4 установлены конечные выключатели исходного положения 61 и аварийного останова тележки в случае неразделения труб 62.

Устройство работает следующим образом.

При проходе стыка труб между датчиками 58 поиска стыка датчики 58 подают команду на включение привода 5 и привода перемещения ролика 7 на зажим в профильном пазу 17 штанги 19. Зажатая штанга

19 между роликом 7 и центральным приводным роликом 6 перемещает тележку 4 по рельсам 2 и 3 относительно станины 1 в направлении продольного перемещения из делия 23 с несколько большей скоростью, чем скорость перемещения изделия 23. Тележка 4, перемещаясь относительно каретки

24, удерживаемой неподвижно в исходном положении пальцем 51, который входит в зацепление с рычагом 52 с пружиной 53, поворачивающимся относительно оси 54 кронштейна 55, неподвижно закрепленного на опоре 56 станины 1, на определенное (заданное количество импульсов генератора импульсов измерения длины) расстояние, воздействует на конечный переключатель

49 лепестком 50, который совместно с генератором импульсов выдает команду на включение приводов 45. и 46 зажима губок

25 — 30 каретки путем перемещения корпусов

31, 33 и 34 через штанги 42 и 43 и коромысла 44 к оси изделия. При зажиме губок упор 57 отводит рычаг 52 и расфиксирует каретку. Так как верхние губки 25 и 26 изолированы от корпуса 31 через прокладки 32 и от корпусов через втулки 35 л 36 на жестких изоляторах и являются базовыми, а ниже губки 27 — 30 выполнены в виде вкладышей и закреплены в корпусах

33 и 34 на демпфирующих грокладках 37 и 38, то в процессе зажчма губок обеспечивается надежный контакт губок с изделием по поверхности токопровода, что уменьшает сопротивление вторичного контура и время цикла разделения труб.

Зажим губок производится в тот момент, когда стык оказывается между губками каретки. Положение стыка труб между губками каретки определяет генератор импульсов измерения длины количеством импульсов, соответствующим расстоянию от датчика им1!40908 пульсов до оси симметрки между. смежными губками разных фаз, После зажима губок каретка 24 начинает перемещаться под действием сил трения вместе с изделием 23 от приводных роликов 60 со скоростью перемещения изделия.

За счет разности скоростей каретка смещается относительно тележки 4 по направляющим 41 в направлении блока 21 центрирования до воздействия на конечный переключатель 47, который дает команду на привод 5 для снижения скорости перемещения тележки 4. Если скорость перемещения тележки 4 снизилась ка столько. что каретка начала опережать движение тележки 4 и, следовательно, начала перемещаться относительно тележки в направлении к блоку 22 центрирования, то воздействием лепестка 50 каретки 24 на ко»счный лерек?початель 48 подается команда на привод 5 для увеличения скорости теле?кки. Таким образом синхронизируется скорость перемещения каретки 24 со скоростью перемещения тележки 4 в пределах свободного хода каретки между переключателями 47 и 48, обеспечивающими минималь»ый изгиб кабелей 39 вторичного контура трансформатора 20, что позволяет выполнять эти кабели с минимальной длиной«, а следовательно, снизить collpoTHBление вторичного контура трансформатора и прк одинаковой моп;ности трансформатора производить резку изделий в более широком диапазоне типоразмеров.

Одновремен»о с команда HB зажим губок каретки подается команда на включе»ке сварочного трансформатора 20, под действием тока короткого замыкания î.òîðîãî в месте стыка труб (в месте накбольшс о электрического сопротквле гия) происходкт пережог ребер и разделение изделий точно по стыку труб. Трансформатор 20 электрически сбло. кирован с >!риводом 5 и приводами 7 и 8 прижима и отж«:ма роликов. Прк отсутствии тока в трансформаторе 20 (!то свидетельствует об окончании цикла пережога ребер) подается команда .«а разжкм губок каретки 24, на отвод ро,:i .Ка 7 для разжима

IIITBHf H 19 и на .!сре >Ic!I»енкР ролика 8 для зажима штанги 18, что Об.спечивает реверс тележки 4 в исход»ое положение без переключен!1я на реверс элеи"родвигателя привода 5. В про«ессе реверса тележка дох!).)!!т до кОнеч»О! О Вьlк. >юч -"> елч ái От команды которого производя-.;;:. Отo .IIM пол ика 8, сблоKHP0BBlIHOI0 ТСРМОЗ:)М >Г..>!Е:-ХКИ :!IС Г>0казано), и Включение послед»е«0 В )с?ким торможения.

При реверсе теле.кка 4 !ерсмсп>ает каретку 24 по». правляющк;i -1 i c «ентркрованкем ее на роликах 40 до зацепления пальца 51 с ры-«,",;— : —;>1 .;2, фкксир. ющим каретку в исходном 1!Оложе!«и«1, при это.> конеч»ь!й лерРключатепь 49 Выдав.i коман!1у

0 тО", ч 0 кс1ретка за(!«)Нкс«!рована Б исходноM поло?кении, а Б ы«;„ !Очате«11: 6! Быд«1(т коман.lу, -iTO и тележка зафиксирована в !

,:;.ход! Ом !!Оложе««ки, т. с. доведена до жесткого упора., и устройство готово для включения вновь в режим разделения следующего стыка труб.

Таким образом, за счет ра:- :. ещения трансформатора и каретки с зажкмнымк токоподводящими губками на подвижной тележке с возможностью свободного ограниченного перемещения каретки относительно тележки, 10 а также за счет применения генератора импульсов для точного контроля местонахождения стыка после его обнаружения датчиками поиска стыка можно производить синхронизацию скорости движения тележки с трансформатором, соединенным с кареткой, несущей режущий инструмент, с большими !!Огре!«l»ОСTями, !О !олучать резку изделий

»cpe1KoI0 l рpебер точно по стыку труб. liBб>кение устройства тележкой с пригодо,";: peBepc»B»îã!) пе()емещения ее в на?о правлении продольнои Ос» и "дел«!я, на которой смонтирован силовой трансформатор, сое;.!Иненный гибкими токоподводами с за?хкмнь«MH fубками карРтки, размещен«!Ой на указанной тележке, позволяет выполнить вторичный контур склового трансформатора с ме!Iьпlим актиВным и индуктиВ»ым сопротивлением, что обеспечивает в конечном итоге сокращение времени цикла реза и возможность реза изделий в более широком диапазоне типоразмеров. набжение те„!Вжки фиксато«)ом каретки, выполненным в виде подпружиненного рычага . лазом для захода пальца каретки, « а верхнем корпусе которой закреплен упор для расфиксацки каретки, обеспечивает наДЕ?К»ОС I Ь ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧССКОГО liHKла и -.очное расположение стыка труб независимо от погрешностей в скнхронизацки

cêopîcòH перемещения изделия и тележки

В режи,lc резания.

Выполнение привода реверсивного пере4О мсщения тележки в виде центрального приво, ного и двух прижимных po;III«;OB, IIOCледHHt . из которых закреплены в направл ЯIОШ ИХ С ВОЗ МОЖ110С Ь«0 п ереме щСН ИЯ ИХ прИ

ЗажИМЕ ИЛИ OT?K»iv! P. !!!.! аНГ тЕЛЕжКИ В »3правле.r»è центрального ролика позволяет без изме»ения пере )ещения те,«ежки, использовать ки»ематическую э»ергк!о вра«цакнцихся масс ппккода для компенсации полол»ительного ускл:-:я, необходимогo для создания ускоре: я т",-!Вжкк От состоя!Ния покоя,.!о заданной сксроггк ее перемещения, и сократить время ра=,ãîíà li возврата тележки путе, исключе«-ия операций на до«!ОЛ!«ИТЕЛЬ«!Ь!Р BK 1«ОЧЕИИЯ il ВЫКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕМРHTGB >,I!pBB..!c»h«I приводом перемещения.

С.«аожение тележки штангами закреплень5 ными шарнирно»а ее рам:.-., поочередно контактирующими через гp»?KHM!lые ролики с роликом привода реьерск:;»о!О перемещения, ло:3ВОляет ПОВысить надежность конструк1140908

fuz.1

Риг.2

m 8

ВНИИПИ Заказ 381/11 Тираж 1086 Подписное

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ции привода за счет упрощения ее элементов преобразования вращательного движения в поступательное, а также снизить требования к точности выполнения элементов конструкции привода без снижения точности выполнения технологического процесса.

Выполнение токоведущих губок каретки в виде отдельных вкладышей, закрепленных подвижно на демпфирующих прокладках и электрически изолированных между собой и от корпуса каретки, обеспечивает увеличение поверхности контакта губок с изделием по поверхности токоподвода, а следовательно, уменьшает сопротивление вторичного контура трансформатора и снижает время цикла разделения.

Такое выполнение устройства для резки длинномерных изделий в процессе их продольного перемещения позволяет повысить производительность труда, расширить диапазон типоразмеров разделяемых изделий, снизить непроизводительные затраты энергоресурсов и использовать устройство в других отраслях промышленности, в автоматизированных комплексах по изготовлению подобных изделий и в подобных технологических процессах.