Установка для сварки внутренних стыков цилиндрических изделий

 

306922

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК В 23k 5/24

В 23k 37/02

Заявлено 24.VI.1969 (№ 1341348/25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.V1.1971. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 26Х111.1971 комитет по делаю

Иаооретеиий и открытий при Совете Мииистрав

СССР

УДК 621.791.75.037 (088.8) Авторы изобретения

Р. Н. Фридман, О. А. Вартеванян, P. А. Идиатулин, Л. В. Егоров, А. П. Пешехонов и В. М. Жмурев

В(:еСОЮЗ! - . ;;

;1 / - . ц 1 g т г у <1, "().r.?

Заявитель

А 4.„ Т Е Я.:", УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИ ВНУТРЕННИХ СТЪ|КОВ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к оборудованию для сварки внутренних стыков цилиндрических изделий.

Известна установка для сварки внутренних стыков цилиндрических изделий, содержащая тележку с установленной на ней консолью, на которой закреплена сварочная головка с опорными роликами.

Эта установка имеет следующие недостатКи; во-первых, она заставляет предъявлять жесткие требования к параллельности торцов обечаек, поступивших на сварку и, во-вторых,— не пригодна для сварки швов, расположенных в плоскости, находящейся под углом к оси изделия.

Цель изобретения — повысить качество сварки и расширить диапазон диаметров свариваемых деталей.

Предлагаемая установка представлена на фиг. 1 — 5.

Установка состоит из основания 1, установленного на подшипники 2 и связанного с колесами 8, опирающимися на рельсы 4. На основании 1 жестко закреплен кронштейн 5, на котором в шарнирах б установлена консоль 7 с опорным роликом 8 «рояльного» типа и сварочной головкой 9, закрепленными на ее переднем конце и вводимыми в свариваемое изделие к месту стыка 10.

На заднем плече консоли 7 закреплены кассеты ll со сварочной проволокой.

К заднему концу консоли 7 жестко присоединен кронштейн 12, который с помощью

5 шарниров 18 связан с корпусом редуктора 14, с которым в вертикальной плоскости соединен электродвигатель 15 привода качания консоли и сварочной головки.

Выходной вал редуктора 14 представляет

10 собой ходовой винт lб, на конце которого с помощью винта 17 закреплена торцовая шайба 18.

Ходовой винт lб находится в зацеплении с гайкой 19, которая с помощью винтов 20 стя1s нута с фланцем 21 гильзы 22, имеющей на нижнем конце ползун 28.

Ползун 28 имеет шпоночный паз, в который вставлена длинная шпонка 24, закрепленная на ползуне 28 с помощью винта 25. Гильза 22

2р с ползуном 28 и шпонкой 24 вставлены в стакан 2б, жестко соединенный с фланцем 27 и имеющий в боковой стенке продольный паз 28 для шпонки 24. Сверху стакан 2б закрыт двумя полукольцами 29, скрепленными

25 винтами 80 с фланцем 27. Между нижним торцом ползуна 28 и дном стакана 2б вставлена пружина 8 сжатия. К дну стакана 2б жестко присоединено ухо 82, которое с помощью шарнира 88 связано с кронштей30 ном 84, жестко закрепленным на основании 1

306922

С наружной стороны стакана 26 с помощью хомутов 85 с винтами 86 крепится кронштейн 37 с установленным на нем конечным выключателем 88. На кронштейне 87 жестко закреплена вилка 89, в которой на шарни- 5 ре 40 посажен флажок 41. Вилка 89 и флажок 41 стянуты пружиной растяжения 42.

На основании 1 с помощью кронштейна 43 закреплена вспомогательная штанга 44, параллельная консоли 7, На переднем конце 10 штанги 44 жестко закреплен кронштейн 45, на котором посажен маховик 46 со звездочкой:7 с возможностью вращения на оси кронштейна 45.

Звездочка 47 соединена цепью 48 со звез- 15 дочкой 49, посаженной жестко на ось 50 передних колес 8.

Передний конец штанги 44 снабжен трапецеидальпой резьбой 51, на которую надета каретка 52 с гладкими втулками 58, выпол- 20 ненпыми за одно целое с кареткой 52. Между втулками 58 вставлена гайка 54, ширина которой равна расстоянию между торцами втулок 58.

Гайка 54 — круглая, снабжена на пару>к- 25 ной поверхности рифленой накаткой и отверстиями 55 для установления воротка.

В каретке 52 на осях 56 закреплены два ролика 57, опирающиеся на рельс 4. С помощью осей 58 на каретке 52 установлены 50 два рычага 59 с нижними загнутыми плечами 60, охватывающими головку рельса 4.

В верхние концы рычагов 59 ввинчены винты 61 с маховичками на концах. Винты 61 упираются в каретку 52. Верхние концы ры- 55 чагов 59 притягиваются к каретке 52 пру>кинами 62 растяжения.

На самом конце резьбы 51 штанги 44 свободно надета гладкая втулка 68, фиксируемая на резьбе 51 стопорным винтом 64 в 40 нужном положении. На втулку 68 напрессован кронштейн 65 с жестко закрепленным на нем светоуказателем бб, представляющим собой полый цилиндр, внутри которого расположена лампочка, а на конце — объектив 67, 45 фокусирующий луч света на свариваемом стыке 10.

Сварочная головка 9 с помощью шарниров 68 закреплена на фланце 69, приваренном к торцу консоли 7. Положение головки 9 50 о1носительно фланца 69 и консоли 7 регулируется винтами 70, ввинченными во фланец 69 и упирающимися в заднюю стенку головки 9.

На передней стенке сварочной головки 9 55 может крепиться сменный бу гкер для флюса.

Сварка производится»а роликовом стенде, снабженном тарельчатой флюсовой подушкой.

В исходном положении установка выведена 60 из обечайки. Ходовой винт 16 полностью ввинчеп в ганку 19, которая вместе с гильзой 22, ползуном 28 и шпо. кой 24 находится в верхнем крайнем положении. Прп этом верхний горец ползуна 28 упирается в полукольцо 2Э. 65

Пружина 81 находится в свободном состоянии, флажок 41 не зажат шпонкой 24 и находится в крайнем левом положении. Конечный выключатель 88 не включен. Рычаги 59 прижаты пружинами 62 к каретке 52, а плечи 60 рычагов 59 оставляют головку рельсаа 4 нсз а>к атой.

При таком состоянии деталей механизма качания консоли 7 последняя повернута на некоторый угол по часовой стрелке от горизонтального поло>кения и сварочная головка 9 занимает крайнее верхнее поло>кение.

Это соответствует исходному положеншо перед началом работы. Установка может свободно перемещаться по рельсам 4.

Перед началом работы выверяют расположение светоуказателя бб относительно сварочной головки 9. Включают лампочку светоуказателя и с помощью винта 64 устанавливают его таким образом, чтобы луч света, сфокусированный объективом 67, падал точно на мундштук сварочной головки.

На роликовый стенд устанавливают свариваемое изделие, а под свариваемый стык подводят тарельчатую флюсовую подушку и за" крепляют ее в этом положении. Роликовый стенд, флюсовая подушка и свариваемое изделие показаны на чертежах тонкими линиями.

Путем вращения винтов 70 в зависимости от скорости сварки и скорости подачи сьарсчной проволоки устанавливают сварочную головку 9 с опережением или отставанием от вертикальной линии, проходящей через центр свариваемого изделия и консоли 7.

Подбор положения головки 9 обеспечивает хорошее качество шва без наплывов и вытяжек.

После проведенной наладки установка готова к работе.

Вращением вручную маховика 46 установку передвигают влево по рельсам 4, заводя сварочную головку 9 в свариваемый сосуд.

При этом вращение маховика 46 и звездочки 47 через цепь 48 передается звездочке 49 и оси 50, а следовательно и колесам 8, что приводит в движение по рельсам 4 всю установку. Введение сварочной головки внутрь сосуда прекращают тогда, когда луч светоуказателя 66 совмещается со свариваемым стыком 10 и на наружной поверхности стыка 10 луч образует маленькое яркое световое пятно.

После окончания введения сварочной головки 9 в сосуд и совмещения ее и луча светоуказателя со свариваемым стыком винтами 61 путем ввинчивания их в рычаги 59 зажима|от головки рельса 4 плечами 60 рычагов 59. Таким образом, вся установка оказывается жестко зафиксированной в продольном направлении относительно рельсов 4, а значит, и относителы|о роликового стенда и свариваемого изделия.

После этого включают электродвигатель 15 таким образом, чтобы ходовой винт 16 вывин306922 чивался из гайки 19 вверх. По мере вывинчивания винта 16 консоль 7 с головкой 9 и роликом 8 опускаются до момента соприкосновения ролика 8 с обечайкой. После того, как ролик 8 ложится на внутреннюю поверхность свариваемого изделия, консоль 7 и головка 9 больше не опускаются, а дальнейшее вращение винта 16 вызывает опускание гайки 19 с гильзой 22, ползуном 28 и шпонкой 24. По мере опускания ползуна 28 его верхний то- 10 рец отходит вниз от полуколец 29. Межд» ползуном 28 и полукольцами 29 образуется зазор. Шпонка 24 при этом скользит по пазу 28 стакана 26. При таком движении поужина 81 сжимается, а шпонка 24 входит в 15 контакт с й>ла>кком 41 и поворачивает его на шапнире 40 япотив часовой стрелки.

При этом флажок 41 нажимает на кнопку конечного выключателя 88, который останавливает электродвигатель 15. 20

Установка готова к начал» сварки. После включения вращения изделия, подачи сварочной проволоки и флюса или защитного газа и подачи сварочного тока ведется сварка.

При вращении изделия в процессе сварки 25 в результате неппавильной геометрической формы обечаек (эллипсность, конусность и т. д.) ролик 8, находящийся в постоянном контакте с обечайкой, а следовательно, и головка 9 опускается или поднимается, ñoõðà- 30 няя постоянным расположение .ектпо. относительно поверхности шва. Пои этом OHсоль 7 повопачивается на неболып е».г -. вертикальной плоскости по часовой c pc,:.е или против нее. Одновоеменно с покачива- >5 нием консоли 7 речуктоп 14. винт 16, гильза 22 с ползуном 23 и шпонка 24 совершают оступательные движения вверх или вниз, вызывая сжатие или некоторое освобождение т >»жины 31. 40

Таким обоазом, погпешности геометпической фопмы изделия пе оказывают вредного влияния на механизмы установки, à pаспo Iî>кение электрода относительно поверхности шва остается постоянным. 45

Вследствие большой разницы в длинах пепеднего и заднего плеч консоли 7 даже большие вертикальные перемещения ро.пика 8 вызывают малые перемещения гильзы 22 с полз» ном 23. Это обеспечивает гараптиоован"тй 50 зазоп o ежду вепхним топцом полз» на 23 и пол»кольцами 29, з знаит гарачтированную компенсапию погпеп1 "остей геометрической фопмы свао "аемых изделий.

Регулиповка "--ого зазора межд» вепхним 55 топпом полз» на 23 и полукольцами 29 обеспечивается з с-1ет передвижения квонштейна с фла «n I 41 и конечным выключателем 88 ввепх и чи вниз по стакан» 26. )Тля =того ослабляются винты 36 хом»тиков 85. Посзе 60 окончания регулировки винты 36 снова затягиваются, жестко закпепляя кронштейн 87 относительно стакана 26.

Во время сварки при вращении изделия луч светоуказателя бб, сфокусированный объ- 65 ектом 67, падает на свариваемый стык 10.

Угол падения луча на стык можно регулировать, добиваясь того, чтобы световое пятно от него находилось в непосредственной близости от места сварки.

Рабочий-опер атор следит за тем, чтобы световое пятно постоянно находилось на свариваемом стыке. Так как ось мундштука сварочной головки 9 пересекается с лучом светоуказателя бб в точке, лежащей в вертикальной плоскости, проходящей через стык 10, совмещение светового пятна от этого луча со стыком обесгечивает точное совмещение со стыком мундштука головки 9, а значит, и качественную сварку.

В процессе сварки рабочий-оператор корректирует положение светового пятна, а следовательно, и электрода, в зависимости от конфигурации лннии сваривае»Ioro стыка 10, т. е. визуаль Io следит за световым пятном, а значит и за мундштуком сварочной головки по стыку 10 свариваемых изделий. Для этого ем» достаточно повернуть в ту или другую саороНу гайку 54.

Так как гайка 54 сидит между втулками 58 каретки 52, которая зафиксирована относительно головки рельса 4 рычагами 59, врап.ение гайки 54 вызывает продольное перемещение в ту или дпугую сторону резьбового конца 51 штанги 44, а вместе с ними и всей установки со сварочной головкой 9 и светоуказателем 66.

Таким образ » . обеспечивается постоянное совмеп.е пе ."- IpI :poчя с лин|ей шва, независимо от пасполо>ке. ия плоскости стыка 10 относительно оси изделия и от папачлезт-ноСтн тОчПа OTHOCIIтЕЛЬ1О П,IOCKOCTH СтЫКа. ЭтО обеспечивает возможность сварки повопотных стыков любой конфигурации voH любом наклоне плоскости сть|ка относительно оси из телия.

Слежение по стык» можно ос»пцестчлять и без впащения гайки 54, впащая маховик 46 и перемещая в продольном направлении всю установку вместе с кареткой 52. При этом каретка 52 Не фиксиоуется относительно головки ne, ьса 4.

Пепвый способ с.зежения применяется в случае необходимости высокой точности сварки при небольших углах наклона плоскости стыка 10 относительно оси изделия, т. е. при сварке кольцевых швов изделий с тщательно подготовленными кпомками.

Второй способ применяется при необходимости сварки наклонных стыков 10, имеющих значительные углы наклона относительно оси изделия, а также пои сварке спиральных швов, т. е. швов, пасполсженных па поверхности тела впащения по винтовой vHIIH, После окончания процесса свапки пазжимаются nIIaarH 59, освобождая голов.cv вельса 4. Обратны включением электподвпгателя 15 винт 16 ввинчивают в гайку 19. Все движения при этом происходят в порядке, обратном описанному выше. После окончания

306922

Юаг.1

Фиг. 2 подъема сварочной головки 9 вращением маховика 4б установку выкатывают по рельсам 4 вправо из сваренного изделия в исходное положение.

Предмет изобретения

Установка для сварки внутренних стыков цилиндрических изделий, содержащая тележку с установленной на ней консолью, на которой закреплена сварочная головка с опорными роликами, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварки и расширения диапазона диаметров свариваемых деталей, консоль выполнена в виде поворотного в вертикальной плоскости двуплечего рычага, одно плечо которого шарнирно связано с приводом поворота рычага, а выходной вал привода выполнен в виде винта, взаимодействующего с гайкой, жестко связанной с гильзой, установленной с возможностью перемещения в замкнутом стакане, закрепленном на тележке с помощью шарнира, причем в стакане между его дном и гильзой размещена

10 пружина сжатия, а на самом стакане смонтирован с возможностью перемещения и фиксации кронштейн с конечным выключателем, взаимодействующим с гильзой посредством подпружиненного к гильзе флажка, установ15 ленного на кронштейне.