Зажимное устройство к машине для контактной стыковой сварки

 

ОПИСАНИЕ 426772

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 07.01.72 (21) 1735610/25-27 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень % 17

Дата опубликования описания 07.02.75 (51) М. Кл. В 23k 11/04

В 23k 37/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытии (53) УДК 621,791.762..037 (088.8) (72) Авторы изобретения

A И. Чвертко, В. А. Сахарнов, А. H. Попов, Б. А. Галян, В. И. Тишура и А. С. Сталинский

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. E. О. Патона (71) Заявитель (54) ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО К МАШИНЕ

ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к оборудованию для контактной стыковой сварки.

В отечественной промышленности и за рубежом широко применяются кольцевые изделия, изготавливаемые из различных марок сталей и легких сплавов и имеющие разнообразную конфигурацию поперечного сечения.

Известно, что изделия замкнутой (кольцевой) формы экономически целесообразно производить сварными из проката, имеющего соответствующую форму поперечного сечения, так как изготовление таких изделий из сплошных поковок или отливок приводит к большому отходу в виде стружки дефицитных и дорогостоящих материалов, а также снижает качество изделий из-за металлургических дефектов, присущих литью и поковкам (особенно крупногабаритным) в виде раковин, пор, расслоений, инородных включений .и т. д.

Известны устройства, позволяющие осущест влять сва рку одновременно двух стыков заготовок кольцевого изделия. Недостатком таких устройств является то, что в них можно произвести сварку изделий, имеющих компактную (неразвитую) форму поперечното сечения, когда при зажатии заготовок в опорных плитах, выполненных по форме свари ваемого изделия, последнее не претерпевает существенных механических деформаций. Кроме того, подпружиненные рычаги, несущие токоподводящие колодки, требуют дополнительных перемещений исполнительных гидравлических механизмов машины, что также снижает ее производительность. Подобные механизмы не обеспечивают четкой фиксации изделия от возможного смещения из плоскости сварки в процессе осадки, в результате чего требуется увеличение припусков на дальнейшую механическую обработку сваренного изделия.

В последнее время в ряде отраслей промышленности особенно широкое распространение получили кольцевые изделия из проката

Z-образного сечения, имеющие малые диаметры, большую и развитую площадь поперечного сечения при значительной разнотолщинности стенок, достигающей 1: 10 (фиг. 1), Вызвано это стремлением уменьшить припуски на дальнейшую механическую обработку и достичь максимальной экономии дорогостоящих и дефицитных материалов. Особые трудности при этом возникают при зажатпи подобного рода деталей, имеющих сравнительно небольшую жесткость и легко теряющих при зажатии свои геометрические размеры, как диаметральные, так и плоскостные, что ухудшает условия токоподвода при использовании станционарных токоподводящих калибров или же какихлибо других токоподводов, имеющих возможность независимого перемещения. Большая

Зо разнотолщинность стенок профиля требует

426772

65 подвода сварочного напряжения одновременно в нескольких мест"",х (фп-. 1, стрелки а нли б).

Цель изобретения — повышение качества сварки путем улучшения фиксации изделия в процессе осадки и повышение производительности.

Предлагаемое зажимное устройство снабжено дополнительным гидроцилиндром зажатия, связанным через систему рычагов с двумя расположенными симметрично относительно него прижимами, взаимодействующими в процессе зажатия с торцом овариваемого изделия и опорной плитой устройства, а двуплечие зажимные рычаги снаожены установленными на свободных плечах регулируемыми прокладками, при этом оба плеча этих рычагов установлены с возможностью взаимодействия с наружной боковой поверхностью изделия при ее упругой деформации в процессе воздействия на его внутреннюю боковую поверхность гидроцилиндра зажатия через предусмотренный шарнирно связанный с ним балансир.

На фиг. 1 изображены возможные схемы токоподвода к профилю Z-образного сечения; на фиг. 2 — машина для контактной стыковой сварки с описываемым зажимным устройством; на фиг. 3 — зажимное устройство (неподвижное), продольный разрез; на фиг. 4— сечение по А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение по Б — Б на фиг. 3; на фиг. 6 — сечение по  — В на фиг. 3; на фиг. 7 — вид по стрелке Г на фиг. 3; на фиг. 8 — сечение по Д вЂ” Д на фиг. 7; на фиг. 9 — сечение по Š— Е на ф>ит. 2.

Машина для контактной стыковой сварки (фиг. 2) состоит из неподвижной части 1, подвижной части 2, неподвижного зажимного устройства 8, подвижного зажимного устройства 4, цилиндра 5 осадки, направляющих б и сварочного трансформатора (не показан).

Неподвижное зажимное устройство (фиг. 3) содержит гидроцилиндр 7 зажатия, шарнирно укрепленный на неподвижной части и связанный с рычагом 8, смонтированным на оси 9 и несущим на своей оси 10 балансир 11. В плоскости свариваемого изделия (фиг. 4) на осях

12, укрепленных в неподвижной части, расположены двуплечие зажимные рычаги И, На одном плече каждого двуплечего рычага, расположенного напротив балансира 11, имеется регулируемая прокладка 14, другое плечо снабжено гокоподводящим башмаком (колодкой) 15.

На неподвижной части машины смонтированы токоподводы lб, конфигурация которых соответствует свариваемому изделию 17; на горизонтальную поверхность токоподвода изделие ложится верхней полкой, а вертикальная поверхность токоподвода соответствует форме кривой изделия. Токоподводящие башмаки соединены с токоподводами гибкими перемычками 18 (фиг. 5). Между токоподводами имеется зазор, необходимый для размещения рычага 8.

l5

В нижней части токоподводы связаны общей ш..ной 19, подсоединенной к одному из выводов вторичной обмотки сварочного трансформатора (фиг. 6).

В неподвижной части 1 жестко укреплен шток 20 гидроцилиндра 21, расположенного в плоскости симметрии. свариваемого изделия (фиг. 3 и 7). Гидроцилиндр 21 при помощи рычагов 22 шарнирно связан с прижимами 28 и 4, которые в свою очередь шарнирно ук9 реплены на опорной плите 25 зажимного устройства на осях 2б. Форма прижима 28 обеспечивает его взаимодействие со свариваемым изделием в зоне, максимально приближенной к оси сварки и отстоящей от нее на необходимый вылет свариваемой детали. ! конструкция подвижного зажимного устройства 4 полностью соответствует описанной выше, за исключением того, что все его элементы смонтированы на подвижной части 2 машины, а общая шина (фиг. 3) присоединена к сварочному трансформатору гибкой перемычкой.

На неподвижной части машины на изоляционных прокладках 27 смонтированы обоймы 28. Между обоймами и непосредственно подвижной частью 2 машины расположены четыре ряда роликов 29. Для более надежной работы таких направляющих ролики опираются на каленые шлифовальные пластины 80.

Обоймы 28 имеют возможность взаимного встречного перемещения с последующей фиксацией их положения для регулирования зазоров между рабочими поверхностями обойм и подвижной части (может быть предусмотрен специальный механизм).

Работает машина следующим образом. Подают масло в полости И гидроцилиндров 7 и

21. При этом рычаг 8 и прижимы 28 .и 24, поворачиваясь соответственно вокруг осей 9 и 2б, занимают положения, показанные на фиг. 3 штрих-пунктиром (положение «Разжато»).

Свариваемые изделия запружают в машину таким образом, чтобы они легли своими верхними полками на горизонтальную плоскость токоподводов lб. Затем подают масло в полость М гидроцилиндра 7. Рычаг 8, поворачиваясь вокруг оси 9, вводит балансир 11 в соприкосновение со свариваемым изделием. При этом усилие зажатия изделия, развиваемое гидроцилиндром 7, разлагается на две составляющие, действующие по направлениям, указанным стрелками О и П, соответственно на вертикальную стенку изделия и на его нижнюю полку. Составляющая П создает первоначальное прижатие верхней полки свариваемого изделия к горизонтальной плоскости токоподвоij,o B.

Составляющая О в первый момент прижимает боковую стенку изделия к вертикальным поверхностям гокоподводов, являющимся как бы калибром (базовой поверхностью) для свариваемого изделия. Однако вследствие малой жесткости изделия (даже при его идеальных размерах по диаметру) под действием состав426772 ляющей О концы изделия отойдут от калибра на некоторую величину. В данном случае эт. величина пропорциональна величине деформации изделия в зоне действия балансира 11, где с другой стороны от боковой поверхности изделия нет опоры. B этой зоне балансир в процессе деформации воздействует через его боковую поверхность на регулируемые прокладки 14 двуплечих рычагов 13, вызывая этим самым их поворот на некоторый угол вокруг осей 12. При этом смонтированные на двуплечих рычагах 13 токоподводящие башмаки 15 прижима,отся к концам свариваемого изделия с усилиями, соответствующими внутренним напряжениям, возникающим в свариваемом изделии в процессе его упругой деформации при зажатии. Контактное усилие на токоподводящих башмаках регулируется путем изменения толщины регулируемых прокладок 14.

По достижении полного рабочего давления в полости М гидроцилиндра 7 подают масло в полость М гидроцилиндра 21, который, воздействуя через рычаги 22 на прижимы 23 и 24, поворачивает последние вокруг осей 2б. При этом прижим 23 воздействует на торец свариваемого изделия, создавая необходимое контактное усилие между ним и горизонтальной плоскостью токоподводов 1б (фиг. 8). В то же время прижим 23 обеспечивает сохранение геометрии свариваемого изделия в горизонтальной плоскости, что могло быть нарушено при зажатии ввиду малой жесткости изделия. Реакция ст действ:.я прижима 23 воспринимается при>ки.";;ом 24, взаимодействующим в это время с опорной плитой 25 устройства.

5 Предмет изобретения

Зажимное устройство к машине для контактной стыковой сварки изделий замкнутой формы, преимущественно Z-ооразного сечения, 10 с двумя стыками, содержащее опорную плиту, расположенные в плоскости свариваемого изделия двуплечие зажимные рычаги с токоподводящими колодками, закрепленными на одном плече, и гидроцилиндр зажатия, отлича15 юи ееся тем, что, с целью повышения качества сварки путем улучшения фиксации изделия в процессе осадки и повышения производительности, оно снабжено дополнительным гидроцилиндром зажатия, связанным через систему

20 рычагов с двумя расположенными симметрично относительно него прижимами, взаимодействующими в процессе зажатия с торцом свариваемого изделия и опорной плитой, а двуплечие зажимные рычаги снабжены установ25 ленными на свободных плечах регулируемыми прокладками, при этом оба плеча этих рычагов установлены с возможностью взаимодействия с наружной боковой поверхностью изделия при ее упругой деформации в процессе воздействия на его внутреннюю боковую поверхность гидроцилиндра зажатия, через предусмотренный шарнирно связанный с ним баланси р.

426772

ы ююza

Фиг У

Составитель Э Ветрова

Редактор Л. Жаворонкова Техред А. Камышникова Корректор И. Симкина

Заказ 1730/561 Изд. ЛЪ 843 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»