Устройство для сварки неповоротных стыков труб

Изобретение относится к сварочной технике, а именно к устройствам для сварки неповоротных стыков труб малого диаметра. Устройство содержит разъемные корпус, планшайбу (3) с наружным зубчатым венцом, несущую сварочную горелку (5) с электродом (7) и соплом для подачи защитного газа (6) и червячный привод (8). Разъемный корпус выполнен из двух частей - подвижной (2) и неподвижной (1), причем подвижная часть подпружинена с помощью пружины (12) и установлена с возможностью поворота вокруг оси (15) относительно неподвижной. Разъем корпуса выполнен совпадающим по плоскости с разъемом планшайбы, а червячный привод связан с зубчатым венцом (4) планшайбы с помощью промежуточного зубчатого колеса (10), установленного на оси в неподвижной части корпуса. На противоположной от сварочной горелки стороне планшайбы и на одной с ней оси установлен жиклер (11). Это позволит повысить качество сварного соединения за счет создания закрытой рабочей зоны сварки, создания избыточного давления защитного газа и направленного движения защитного газа от сопла до жиклера, а также уменьшить монтажное пространство при установке устройства на свариваемые трубы. 2 з.п. ф-лы., 3 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к сварочной технике, в частности к сварке неповоротных стыков труб малого диаметра.

Известен способ аргонодуговой сварки неповоротных стыков труб по а.с. 1678564 для сварки труб большого диаметра, в котором сварочную головку устанавливают внутри соединяемых труб, поэтому его нельзя использовать при сварке труб малого диаметра.

Известно устройство для дуговой сварки по а.с. 1708557, в котором электроду придают вращение с помощью электромеханического привода. Однако это устройство не может быть использовано для сварки неповоротных стыков труб, так как в нем не предусмотрена возможность базирования устройства на свариваемых неповоротных трубах, что так необходимо для сварки труб малого диаметра.

Наиболее близким по функциональному назначению и по технической сути является техническое решение по а.с. 1320039, выбранное в качестве прототипа, которое, как и предполагаемое, предназначено для сварки труб малого диаметра.

Это устройство состоит из разрезной планшайбы, вращающейся в неподвижном корпусе и установленной на свариваемой трубе. На планшайбе установлена сварочная головка с соплом, внутри которого расположен неплавящийся электрод, смещенный относительно сопла горелки. Устройство снабжено механизмом настройки на стык в виде съемного имитатора.

Недостатком данного устройства является повышенный расход газа вследствие того, что рабочая зона выполнена открытой, а смещение неплавящегося электрода относительно оси сопла не позволяет организовать симметричный относительно дуги поток защитного газа и одинаковую защиту сварного шва со всех сторон. Наличие съемной части планшайбы, перемещение которой осуществляют в радиальном направлении, требует увеличенного монтажного расстояния между соседними трубопроводами.

Целью настоящего предлагаемого изобретения является повышение качества сварки и уменьшение расхода защитного газа за счет создания закрытой рабочей зоны сварки, создания избыточного давления защитного газа в зоне сварки, а также направленного движения защитного газа от сопла до жиклера и уменьшение монтажного пространства при установке устройства на свариваемых трубах.

Эта цель достигается тем, что разъемный корпус выполнен из двух частей - подвижной и неподвижной, причем подвижная часть подпружинена и установлена с возможностью поворота относительно неподвижной, разъем корпуса выполнен совпадающим по плоскости с разъемом планшайбы, червячный привод связан с зубчатым венцом планшайбы с помощью промежуточного зубчатого колеса, установленного на оси в неподвижной части корпуса, а на противоположной от сварочной горелки стороне планшайбы и на одной с ней оси установлен жиклер.

Для того чтобы соединение было надежно и удобно в обслуживании, на образующей поверхности планшайбы под углом к ее касательной установлены невыпадающие винты.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1

Устройство состоит из разъемного корпуса, состоящего из его неподвижной части 1, подвижной части 2, планшайбы 3, установленной в корпусе и имеющей совпадающий по плоскости разрез. Планшайба снабжена зубчатым венцом 4, сварочной горелкой 5 с соплом 6 и электродом 7. Червячный привод 8 содержит червяк 9, который через промежуточное зубчатое колесо 10 передает движение на зубчатый венец 4 планшайбы 3. Напротив сварочной горелки установлен жиклер 11, причем на одной с ней оси. Подвижная часть корпуса с приводом подпружинена с помощью пружины 12, связанной с лапкой 13. Для того чтобы удобно было вести монтаж устройства, на образующей поверхности планшайбы установлены невыпадающие винты 14, а подвижная часть корпуса установлена с возможностью поворота относительно неподвижной части вокруг оси 15, установленной вне зубчатого венца. Штуцер 16, установленный в неподвижной части корпуса, служит для подачи защитного газа. Токосъемник 17 установлен в разъеме планшайбы 3.

Работает устройство следующим образом.

Для установки предлагаемого устройства на свариваемые трубы, совмещения стыков корпуса и планшайбы необходимо отвинтить винты 14, нажать на лапку 13 и, преодолевая усилие пружины 12, "раскрыть зев", повернув подвижную часть корпуса 2 относительно неподвижной ее части 1 вокруг оси 15. При этом плоскость разъема зубчатого венца 4 совпадет с плоскостью разъема планшайбы, так как последняя снабжена им. В раскрытом состоянии устройство охватывает трубы в месте сварки и базируется на полукруглых канавках с помощью пружины 12 и винтов 14. Подачу защитного газа внутрь устройства и свариваемых труб производят с помощью щтуцера 16, а избытки защитного газа выходят через жиклер 11, исключая доступ воздуха в зону сварки.

Червяк 9 червячного привода 8 передает вращение промежуточному колесу 10, которое в свою очередь связано с зубчатым венцом планшайбы 3. Введение промежуточного колеса 10 позволило уменьшить радиальные размеры устройств, что привело к уменьшению расхода защитного газа.

Качество сварки достигается за счет создания закрытой рабочей зоны, внутри которой создается избыточное давление защитного газа, благодаря чему исключается попадание воздуха в рабочую зону сварки. Благодаря наличию жиклера в камере создается направленное движение защитного газа от сопла к сварочной головке, а далее, омывая полностью стык, к жиклеру 11.

Введение промежуточного колеса 10 позволило уменьшить радиальные размеры устройства, что привело к уменьшению монтажного пространства.

На предприятии изготовлен опытный образец устройства и испытан при сварке труб диаметром 5 мм. При испытании образцов подтверждено хорошее качество сварки (герметичность, проплав, отсутствие пор, прочность сварного шва и т.д.).

Из известных заявителю источников патентно-информационных материалов не обнаружена совокупность признаков, сходная с совокупностью признаков заявляемого объекта.

1. Устройство для сварки неповоротных стыков труб, содержащее разъемные корпус, планшайбу с наружным зубчатым венцом, несущую сварочную горелку с электродом и соплом для подачи защитного газа и червячный привод, отличающееся тем, что разъемный корпус выполнен из двух частей - подвижной и неподвижной, причем подвижная часть подпружинена и установлена с возможностью поворота относительно неподвижной, разъем корпуса выполнен совпадающим по плоскости с разъемом планшайбы, червячный привод связан с зубчатым венцом планшайбы с помощью промежуточного зубчатого колеса, установленного на оси в неподвижной части корпуса, а на противоположной от сварочной горелки стороне планшайбы и на одной с ней оси установлен жиклер.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на внутренних торцевых поверхностях подвижной и неподвижной частей корпуса выполнены пазы и шипы соответственно.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на образующей поверхности планшайбы под углом к ее касательной установлены невыпадающие винты.