Устройство для автоматической сварки

 

326032

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскиз

Свциалистическиз

Респеблиа

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 18.1Х.1970 (№ 1476408/25-27) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 19.1.1972. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описаиия 6.11 .1972

1Ч. Кл. В 23k 31/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Соаате Мииистроа

СССР

УДК 621.791.753.037 (088.8) Б. М. Зильберштейн, Я. Л. Вайнерман и М. А. Рябец ч

Киевский филиал Специального конструкторского бн>ро

«Газстроймашина» Ь1 tl=..". -, Î: ЕКА

Авторы изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к устройствам для автоматической сварки внутренних кольцевых швов цилиндрических изделий, например поворотных стыков магистральных трубопроводов. Оно может быть использовано при сварке магистральных трубопроводов, в котлостроении, резервуаростроенпи и других отраслях народного хозяйства.

Известны устройства для автоматической сварки внутренних кольцевых швов цилиндрических изделий, содержащие внутреннюю со сварочной головкой и наружную штангу с визиром, причем штанги во время сварки жестко связаны между собой. Оси визира и электрода находятся в одной плоскости. Такие устройства предназначены для сварки в последовательности изнутри — снаружи. Оператор в процессе сварки видит собранный, но еще не сваренный снаружи стык и, совмещая с ним визир, обеспечивает тем самым совмещение электрода со стыком. Визир и сварочная головка жестко связаны со своими штангами, так что при совмещении перемещается вся система сварочная головка — внутренняя штанга — наружная штанга-визир относительно свариваемого изделия или, наоборот, свариваемое изделие относительно этой системы. Если массы перемещающихся частей велики (например, при сварке длинномерных сосудов, труб магистральных трубопроводов и т. п.), то вследствие инерционности точность совмещения снижается. Если при сварке длинномерны. сосудов внутренняя штанга опираег.я на поверхность сосуда колесами, оси которых параллельны оси сосуда, осевое перемещение внутренней штанги будет еще более грубым.

Кроме того, оно не позволяет производить совмещение в тех случаях, когда линия сварки находится вне поля зрения оператора (на10 пример, если наружные слои сварены раньше внутренних) .

Предлагаемое устройство в отличие от известных позволяет улучшить качество сварки путем повышения точности совмещения элект15 рода со стыком, а также производить совмещение (в том числе и установку электрода на стык перед сва1>ко!11 в тех с,lт чтlях, 1 огда лllния сварки находится вне поля зрения оператора. В этом устройстве визир и сварочная

20 головка установлены на каретках, смонтированных на штангах с возможностью продольного перемещения относительно стыка, причем привод каретки визира механически связан с ротором сельсин-датчика, а привод ка25 ретки сварочной головки — с ротором сельсинприемника, соединенного электрически с сельспн-датчиком. При сварке в последовательности снаружи — изнутри ось визира смещена относительно оси электрода на определенное.

30 фиксированное для данного устройства расстояние. С цслтяо исключения возможности

326032

65 рассогласования визира и электрода при отсутствии питающего напряжения, в кинематическую цепь привода каретки визира введена электромагнитная муфта. Жесткая связьвнутренней и наружной штанг не является постоянной, а устанавливается лишь на время сварки, На фиг. 1 изображено описываемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — электрокинематическая схема приводов кареток визира и сварочной головки.

Сварочная головка 1 укреплена на внутренней штанге 2. С внутренней штангой жестко связана наружная штанга 8, на которой находится визир 4. Конструктивно эта связь может быть не постоянной, а лишь устанавливаемой на время сварки. Визир установлен на каретке 5, которая может перемещаться по направляющим б перпендикулярно линии сварки (стыку 7). Перемещение визира осуществляется при вращении вала 8 через редуктор 9 винтом 10 (вал можно вращать вручную или электродвигателем). На одной осн с валом смонтирован ротор сельсин-датчика 11.

Подающий механизм сварочной головки с мундштуком для электродной проволоки установлен на каретке 12, которая может перемещаться в продольном направлении по направляющим 18. Перемещение электрода 14 осуществляется при вращении ротора сельсинприемника 15 через редуктор 16 винтом 17.

Приводы каретки визира и электрода имеют одинаковую кинематику. Если стык 7 находится в поле зрения оператора, то оси визира и электрода располагаются в одной плоскости (а = О); если стык находится вне поля зрения оператора, ось визира смещена относительно оси электрода на определенное расстояние а =О. Благодаря наличию жесткой связи расстояние между осями электрода н визира остается в процессе работы нензменным (a=const).

Вал и ротор сельсин-датчика могут быть соединены с помощью электромагнитной муфты

18 (муфта на фиг. 2 условно обозначена дважды — в электрической и кинематической частях схемы) . Для включения электромагнитной муфты и напряжения, питающего сельсин-датчик и сельсин-приемник, предусмотрен выключатель 19.

При сварке в последовательности снаружи — изнутри на наружную поверхность изделия 20 наносятся риски 21 на расстоянии а от стыка.

Устройство работает следующим образом.

Сварочная головка, укрепленная на внутренней штанге, вводится в свариваемое цилиндрическое изделие к месту стыка. Одновременно движется наружная штанга с визиром.

После грубого совмещения оси визира со стыком (при последовательности сварки изнутри — снаружи) или риской (при последовательности сварки снаружи — изнутри) движение штанг прекращается. Затем производится точная установка визира, что достнга5

1О

25 зо

40 ется продольным перемещением каретки с визиром. При этом вращается ротор сильсиндатчика, причем угол поворота его пропорционален величине продольного перемещения визира.

Сельсин-датчик электрически связан с сельспн-приемником, ротор которого, как известно, повернется при этом на угол, равный углу поворота ротора сельсин-датчика, Сельсин-приемник выполняет также функцию исполнительного двигателя привода продольного перемещения электрода; перемещение электрода пропорционально углу поворота ротора сельсин-приемника.

Как было указано выше, кинематика приводов продольного перемещения визира и электрода одинакова, следовательно, перемещение электрода, отработанное сельсин-приемником, равно перемещению визира, заданному оператором с помощью сельсин-датчика.

Отсюда следует, что при этих операциях расстояние между осями визира и электрода останется неизменным. В процессе сварки оператор, вращая вал 8, все время совмещает визир со стыком или риской.

При случайном отсутствии питающего напряжения в цепи сельсин-датчик — сельсинприемник можно, вращая вал 8, сместить каретки 5 с визиром при неподвижных каретке

12 и электроде 14. Тем самым вся система окажется рассогласованной, так как изменится расстояние а. Чтобы этого не произошло, в кинематическую цепь привода каретки введена электромагнитная муфта, включаемая одновременно с включением питающего напряжения с помощью выключателя. Муфта соединяет вал 8 с ротором сельсин-датчика. Таким образом, при отсутствии питающего напряжения вращение вала не передается ротору сельсин-датчика и винту 10, и рассогласование исключено. Принцип действия устройства не изменится, если штанги 2 и 8 неподвижны, а продольное перемещение сообщают изделию 20.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической сварки внутренних кольцевых швов цилиндрических изделий, содержащее внутреннюю штангу со сварочной головкой и наружную штангу с визиром, жестко связанные между собой, отличаюи еее» тем, что, с целью улучшения качества сварки путем повышения точности совмещения электрода со стыком и возможности осуществления сварки в последовательности снаружи — изнутри, оно снабжено приводными каретками, установленными на внутренней и наружной штангах с возможностью продольного перемещения, на которых соответственно установлены сварочная головка и визир, причем привод каретки визира механически связан с ротором сельсин-датчика, а привод каретки сварочной головки — с ротором сельсин-приемника, электрически соединенного с сельсин-датчиком, 326032

Составитель 3. Ветрова

1 сдактор Л. Жаворонкова Тскрсд Л. Богданова Корректоры: Е. Ласточкина

М. Коробова

Заказ 531/2 Изд. Kî 75 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2