СТЕНД ДЛЯ ВОЗДУШНО-ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ ТРУБ Российский патент 1997 года по МПК B23K31/10 B23D21/00 

Изобретение относится к области термической резки металла и может быть использовано на заготовительных участках цехов в машиностроении.

Известно устройство для резки непрерывно движущихся труб на мерные длины, содержащее перемещаемые вдоль оси подачи разрезаемой трубы связанные друг с другом тележку и каретку, установленный на тележке режущий инструмент и закрепленный на каретке откидывающийся упор [1] Конструкция этого устройства имеет следящую систему продольного перемещения трубы, но она сложна и ненадежна. Так тележка с плазмотроном и каретка с упором установлены на неподвижной балке, из-за чего следящая система в данном устройстве работает лишь при условии принудительного перемещения разрешаемой трубы в одном направлении. Для этого необходим дополнительный привод, роль которого выполняет трубосварочный стан. Движение тележки с плазмотроном осуществляется силами трения в месте контакта ролика с трубой, поэтому наличие изъянов на поверхности трубы, например наличие спирального сварочного шва, приведет к вибрации и проскальзыванию ролика, что нарушит точность отрезаемой заготовки и качество реза.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стенд для резки труб, содержащий смонтированные на фундаменте приводную роликоопору и холостую, выполненную в виде батареи развернутых относительно оси обечайки коротких роликов, расположенную на рельсовом пути тележку с резаком, а также закрепленный на разрезаемой трубе механизм упора,взаимодействующий с упорной стойкой, закрепленной на фундаменте [2]
Однако в конструкции стенда отсутствует следящее устройство продольного перемещения вращающейся трубы, поэтому принцип резки труб на данном стенде предусматривает фиксацию трубы от осевого смещения при резке.

Это усложняет конструкцию стенда, так как фиксация трубы от осевого перемещения осуществляется за счет принудительного поджатия разрезаемой трубы закрепленным на ее торце специальным упором к жесткой стойке, стационарно закрепленной на фундаменте. Принудительное поджатие трубы к стойке осуществляется осевой силой, возникающей при вращении трубы. Для этого весь ряд холостых роликов расположен с разворотом на определенный угол относительно продольной оси вращения, причем при одном и том же угле разворота осевая сила, поджимающая трубу к стойке, будет переменна и зависит от веса разрезаемой трубы, а это снижает надежность точного размера отрезаемой заготовки, т. к. при большой массе трубы эта сила будет значительной и вызовет упругую деформацию стойки или быстрый износ контактируемых поверхностей стойки и упора.

Изобретение упрощает конструкцию.

Стенд для воздушно-плазменной резки труб, содержащий раму с приводными и холостыми роликоопорами, опорные стойки с роликами, следящую систему продольного перемещения изделия, выполненную в виде балки, закрепленной в стойках с возможностью линейного перемещения вдоль оси изделия, и несущую каретку с плазмотроном, центратора, установленного на торце изделия, отличается тем, что балка следящей системы снабжена консольным упором, взаимодействующим с изделием через центратор.

На фиг. 1 изображен стенд для воздушно-плазменной резки труб на заготовки,общий вид; фиг.2 то же, вид в плане; фиг.3 разрез по А-А на фиг.1.

Стенд для воздушно-плазменной резки труб на мерные заготовки состоит из рамы 1, на которой размещены холостые 2 и приводные 3 роликоопоры вращения изделия 4. На раме 1 закреплены опорные стойки 5 с роликами 6, в пазах которых размещена подвижная направляющая балка 7 с возможностью передвижения по ним с помощью пружины 8 вдоль продольной оси стенда. Направляющая балка 7 имеет мерную линейку 9 и оснащена следящей системой осевого смещения изделия, состоящей из торцового упора 10 и шарнирного опорного элемента 11, закрепленного на торце изделия 4. На балке 7, с возможностью линейного перемещения установлена каретка 12 с плазмотроном 13, закрепленным в кронштейне 14. Фиксация каретки осуществляется рукояткой 15, а направляющей балки рукояткой 16.

Работает стенд следующим образом. В исходном положении балка 7 расположена и зафиксирована в крайнем положении, при котором пружина 8 находится в растянутом состоянии. Плазмотрон 13 развернут вокруг вертикальной оси кронштейна 14, в положение, удобное для установки изделия 4. На роликоопоры стенда укладывают изделие 4 и на торец его крепят шарнирный элемент 11, причем крепят так, чтобы его торцевая плоскость была перпендикулярна продольной оси вращения изделия независимо от кривизны конца изделия. Затем производят расфиксацию балки 7 рукояткой 16, при этом пружина 8 перемещает балку 7 с упором 10 к торцу изделия 4 до касания торцевой плоскости опорного элемента 11. После чего, развернув плазмотрон 13 в рабочее положение, его перемещают по балке 7 с помощью каретки 12 рукояткой 15 и включают вращение роликоопор 3, изделие начинает вращаться и одновременно включается плазмотрон 13, начинается резка. В процессе резки изделие может иметь осевое смещение в любую сторону, но вместе с ним синхронно смещается направляющая балка 7 с кареткой 12, что обеспечивает точность заданного линейного размера отрезаемой заготовки. Но так как плазмотрон 13 перемещается линейно вдоль оси изделия 4, то расстояние между торцем его выходного сопла и поверхностью разрезаемого изделия остается постоянным, что обеспечивает также и качество реза. Если же изделие имеет значительные отклонения от цилиндрической формы, то для постоянства расстояния от сопла плазмотрона до поверхности изделия применяют широко известные копирующие устройства как контактные, так и бесконтактные. После разрезки изделия на нужные части плазмотрон 13 с направляющей балкой 7 отводится и фиксируется в крайнем положении, не препятствующем счету заготовок, заготовки убираются, на стенд укладывается следующее изделие. Цикл повторяется.

Для отрезки заготовок разной длины не требуется никаких дополнительных переналадок. Каретка 12 с плазмотроном 13 устанавливается на мерной линейке 9 на требуемый размер.

Применение данного стенда позволило повысить производительность при резке заготовок из труб за счет сокращения вспомогательного времени настройки при обеспечении высокого качества реза и точности линейных размеров заготовок.

Это достигается тем, что плазмотрон имеет возможность линейного перемещения вдоль продольной оси изделия в любую сторону, что исключает необходимость осевого установочного перемещения изделия до какого-либо упора. При этом исключаются дополнительные механизмы, что упрощает конструкцию стенда, сокращает подготовительное время, а так как плазмотрон с кареткой установлен на подвижной направляющей балке, синхронно копирующей осевое смещение изделия в процесса реза, то это обеспечивает высокую точность линейного размера заготовки. Оснащение упора 10 сферическим центром в сочетании с конструктивной возможностью крепления опорного элемента 11 на торце изделия 4 так, чтобы контактная плоскость его была перпендикулярна продольной оси вращения изделия независимо от кривизны конца изделия,обеспечивают высокую точность и качество реза.

Использование: термическая резка металлов на заготовительных участках цехов машиностроительных заводов. Сущность изобретения: стенд состоит из рамы, на которой размещены холостые и приводные роликоопоры вращения изделия. На раме закреплены опорные стойки с роликами 6, в пазах которых размещена подвижная направляющая балка 7 с возможностью передвижения по ним с помощью пружины 8 вдоль продольной оси стенда. Направляющая балка 7 имеет мерную линейку 9 и оснащена следящей системой осевого смещения изделия, состоящей из торцового упора 10 опорного элемента 11, закрепленного на торце изделия 4. На балке 7, с возможностью линейного перемещения установлена каретка 12 с плазмотроном 13, закрепленным в кронштейне. Фиксация каретки осуществляется рукояткой 15, а направляющей балки - рукояткой 16. 3 ил.

Стенд для воздушно-плазменной резки труб, содержащий раму с приводными и холостыми роликоопорами, каретку, оснащенную стойкой с инструментом для резки и установленную на балке, закрепленной с возможностью перемещения вдоль оси стенда, торцевой упор и опорный элемент для установки на трубе с возможностью взаимодействия с торцевым упором при осевом смещении трубы, отличающийся тем, что торцевой упор смонтирован на балке, а стойка с инструментом для резки установлена на каретке с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси стенда.