Машина для контактной стыковой сварки труб

 

249507 цилиндра 8 (изображено пунктиром) и срезать гарт, используя усилие осадки.

Однако в этом случае нельзя использовать для зажима трубы 16 правый зажим, а увеличение числа включений цилиндра осадки сократит срок его службы.

После сварки включением цилиндра 32 освобождают трансформатор от замка и опускают на такое расстояние, чтобыспреер оказался в районе стыка, где производится термообработка стыка водовоздушной смесью. По окончании термообработки машину извлекают из колонны, трансформатор отводят с центра буровой, элеватор подает очередную трубу и весь цикл повторяется.

Следует отметить, что условия работы рессор, несущих за>кимные башмаки, весьма благоприятны, что гарантирует продолжительный срок их службы. В процессе работы рессоры подвергаются действию только растягивающих усилий (незначительными изгибающими напряжениями, возникающими при перемещении башмаков перпендикулярно к оси, можно пренебречь) и при расчете па разрыв должно учитываться суммарное действие усилий зажатия и осадки. При зажатии труб и выполнении осадки рессоры не нагру>каются, являясь лишь сборочно-монтажными элементами для башмаков (усилия замыкаются через центральную штангу). Поскольку практически редко прибегают к разрыву стыка, а рессоры, однако, рассчитаны на восприятие этого усилия, срок службы их весьма продолжителен.

Сварочная машина снабжена несколькими рядами подпружиненных роликов, установленных по ее длине и используемых для перемещения машины вдоль трубы (на черте>ке не показаны).

Формула изобретения

5 1. Машина для контактной стыковой сварки труб, преимущественно обсадных, в монтажных условиях над устьем скважины, содержащая наружный сварочный трансформатор, токоподводящие башмаки, 10 соединенные гибкими перемычками с выводами вторичного витка трансформатора, и внутренний механизм зажатпя, перемещения привариваемой трубы и удаления грата, выполненный в виде центральной

)5 штанги с установленными па ней гидроцилиндрами зажатия, поршни которых снабжены конусами, воздействующими на зажимпые башмаки, ti гратоснпмателем, отличающаяся тем, что, с целью повы20 шения надежности машины, производительности труда и качества сварки, токоподводящие башмаки установлены на ко>кухе трансформатора с помощью >кестко закрепленных на пем рессор, прп этом

25 внутренние зажимные башмаки установлены tt;t корпусах гидроцилиндров зажатпя также с помощью рессор, а гратоснпматель выполнен в виде дополнительного гидро цилиндра, поршень которого жестко

30 закреплен на центральной штанге, а корпус снабжен чашечным резцом.

2. Машина по и, 1, отличающаяся тем, что токоподводящие башмаки, контактирующие с трубой, перемещаемой в

35 процессе сварки, шарнирно связаны с рессорамп посредством подпружиненных рычагов, а на рессорах закреплены спрееры для термической обработки сварного соединения.

ll8pia "и1)!!!!!!

И- - 11!Щ

249507 !1

) г Г! !!!! !, !, !

)))/! !

)!! !„ ! !(! !!)1 ы! !! ! !! !|! с1!

ГТ ( (!)! !! ! !!)! !! (! (!! (! ! (! )! ! !1 н

Корректор А. Галахова

Техред И. Пенчко

Редактор М. Кузнецова

Заказ 1021/2 Изд. № 184 Тираж 1151 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, ир. Сапунова, 2 (!)! ! !

|! ! /)! ((! (!! !!! !! !! !!,! ((! ! 1,,! !! !! !! ! (! !! !! !! !!

Q П И С А Н И Е щ249507

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соавтскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.10.68 (21) 1272535/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.82. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.07.87 (51) М, Кл.з

В 23 К 11/04

Гасударственный комитет

СССР (53) УДК 621.791.762. .5.037 (088.8) ао делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения В. А. Сахарнов, А. Н. Попов, Б. А. Галян, В. И. Тишура, E И. Шинлов, А. Д. Игнатов, С. А. Мансуров, Ю. В. Скульский и Б. А. Федченко

Институт электросварки им. E. О, Патона (71) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТН

ТРУБ

Известна машина для контактной стыковой сварки труб в монтажных условиях, содержащая сварочный трансформатор с токоподводами, расположенный снаружи трубы, и механизм зажатия, перемещения 5 привариваемой трубы и удаления грата, установленный на центральной штанге внутри трубы.

Недостатки этой машины заключаются в том, что в ней не обеспечен токоподвод 10 к трубам при перемещении одной из них в процессе сварки; зажимные башмаки заклиниваются и требуют сложного профилактического обслуживания.

Цель изобретения — повысить надеж- 15 ность машины, производительность труда и ,качество сварки.

Для этого на кожухе разъемного кольцевого трансформатора с помощью жестко закрепленных на нем рессор установлены 20 токоподводящие башмаки, при этом внутренние зажимные башмаки установлены на корпусах гидроцилиндров зажатия также с помощью рессор.

Токоподводящие башмаки, контактирующие с трубой, перемещаемой в процессе оплавления и осадки, шарнирно связаны с рессорами посредством подпружиненных рычагов (контактное усилие сохраняется, Зо

ОЙ СТЪ|КОВОЙ СВАРКИ-:-. -:="-=------— з т а башмаки могут перемещаться при неподвижном трансформаторе) .

На рессорах, несущих подвижные токоподводящие башмаки, закреплены спрееры для термической обработки сварного соединения, что позволяет увеличить производительность труда (в известных машинах спреер надевается на сваренный стык отдельно после выведения машины с центра буровой).

Гратосниматель выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра, поршень которого жестко соединен с центральной штангой, а корпус снабжен чашечным резцом для съема грата непосредственно после сварки.

На фиг. 1 показана предлагаемая машина для контактной стыковой сварки труб, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1.

На центральной штанге 1, оканчивающейся резьбовым фланцем 2 для крепления источника питания пневмогидросистемы, размещен подвижный поршень — конус

3 левого зажимного устройства, производящего зажим привариваемой обсадной трубы. Со штангой жестко соединен корпус гидроцилиндра 4 левого зажимного устройства, к которому на плоских рессорах 5

249507

)кестко прикреплены силовые зажимные башмаки 6.

Со штангой 1 жестко соединен поршень 7 цилиндра 8 осадки, корпус которого является одновременно корпусом правого зажимного устройства, осуществляющего зажим обсадной колонны. Подвижный поршень — конус 9 правого зажимного устройства взаимодействует с зажимными башмаками 10, закрепленными посредством плоских рессор 11 на корпусе цилиндра 8.

На штанге 1 смонтирован поршень 12 гидроцилиндра 13, корпус которого несет чашечный резец 14 для удаления грата. На конце штанги установлен гратоприемник 15.

Снаружи обсадных труб 16 расположен разъемный кольцевой трансформатор, половинки которого поворачиваются вокруг оси 17. Токоподводящие башмаки 18, контактирующие с обсадной колонной, соединены гибкими перемычками с выводами вторичной обмотки и прикреплены на плоских рессорах 19 к корпусу трансформатора (кожуху вторичной обмотки). Башмаки20, контактирующие с наращиваемой обсадной трубой 16, посредством шарниров 21 соединены с двуплечими рычагами 22, которые через шарнир 23 связаны с рессорами 24. Второе плечо рычага 22 подпружинено пружиной 25 относительно рессоры, закрепленной на наружной поверхности

«ожуха вторичной обмотки.

На кронштейне, приваренном к рессоре, установлен регулировочный винт 26, на конце рессор на пружинах 27 закреплен спреер 28 с отверстиями для прохода водовоздушной смеси. Для защиты подвижных частей от брызг расплавленного металла предусмотрены телескопические пружины

29. К полукорпусам трансформатора прикреплены стойки 30 и 31. Со стойкой 30 шарнирно соединен цилиндр 32, шток которого имеет на конце скобу для соединения со стойкой 31.

Машина работает следующим образом.

После подачи элеватором очередной трубы, стыкуемой с обсадной колонной, внутрь труб вводят зажимной агрегат. Зажим правой половины (колонны) производится при подаче масла в полость Б (в исходном положении механизмы разведены в осевом направлении на величину оплавления и осадки и торцы а и б соприкасаются) .

Поршень — конус 9 перемещается влево, прижимая башмаки 10 к поверхности трубы. Рессоры 11 при этом незначительно прогибаются, обеспечивая при обратном ходе поршня — конуса возврат башмаков в исходное положение. Установка башмаков на рессорах исключает применение направляющих для движения башмаков и ,устройств для их возврата в исходное по5

)5

00 з"

G0

4 ложение. Труба 16 зажимается аналогично при подаче масла в полость В цилиндра 4.

После автоматической центровки и зажима труб подводится сварочный трансформатор, подвешенный на троссе с возможностью равновесного перемещения по вертикали. Можно использовать и несколько трансформаторов с условием их симметричного расположения относительно свариваемого стыка и обеспечения боковой выдачи обсадных труб. Трансформатор устанавливают так, чтобы стык находился примерно посредине между башмаками18 и 20. Разъем трансформатора выполнен с таким расчетом, что при касании башмаков 18 и 20 поверхности трубы в плоскости разъема остается зазор, необходимый для закрывания трансформатора без усилий.

Затем посредством цилиндра 32 половины трансформатора состыковываются по плоскости разъема и скоба штока соединяется со стойкой 31. При этом рессоры 19 и 24 прогибаются и на башмаках создается требуемое контактное давление. Описанная схема токоподвода исключает необходимость изоляции одного из полюсов (обычно в стыкосварочных машинах места изоляции подвергаются действию брызг расплавленного металла и требуется специальная искрозащита и т. д.) . .Это значительно упрощает конструкцию и повышает надежность узлов машины.

После зажима труб и осуществления токоподвода производится процесс оплавления и осадки.

Масло подается в полость Г (и в полости других цилиндров) по сверлениям в центральной штанге 1. Во время оплавления башмаки 20 поворачиваются вокруг шарниров 23, при этом сжимаются пружины 25. Центры шарниров 23 выбираются с таким расчетом, чтобы радиусы вращения башмаков 20 имели минимальные расхождения с расстоянием от оси шарнира 23 до поверхности трубы (дополнительный прогиб рессор 24 только увеличит контактное давление на токоподводах).

После сварки пружины 25 возвращают рычаги в исходное положение до упора в винты 26, положением которых определяется первоначальный момент касания башмаков трубы при закрывании половин трансформатора. После сварки башмаки разводятся (поршни — конусы отходят в исходное положение, рессоры перемещают башмаки в направлении оси трубы), механизм перемещается так, чтобы чашечный резец 14 уперся в грат или остановился вблизи грата. В это время и левое, и правое зажимные устройства находятся внутри приваренной трубы.

Производится зажим трубы (любым из зажимов или одновременно обоими), включается гидроцилиндр 13, и резец 14 срезает грат. Резец можно закрепить на корпусе