МЕХАНИЗМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАШИНЫ ДЛЯ СВАРКИ ТРУБ Российский патент 2013 года по МПК B23K37/02 B23K101/06 

Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 818788, 07.04.1981; SU 938488, 30.11.1983; RU 2323073 C1, 27.04.2008.

Изобретение относится к оборудованию для сварки кольцевых стыков труб в условиях строительства магистральных трубопроводов и стационарных условиях сварки.

Известны устройства, в которых используется механизм перемещения машины для сварки труб.

Эти устройства приняты за аналоги. См. патент на изобретение "Машина для контактной стыковой сварки труб", см. патент СССР на изобретение №818788, опубл. Бюл. №18 от 07.04.1981 г., заявка №2625038/25-27 от 04.05.1978 г., В23К 11/04.

Машина состоит из сварочной головки, отсека с гидроаппаратурой, насосной станции, привода насосной станции и механизма перемещения машины в свариваемой трубе, редуктора перемещения и механизма перемещения.

Известно изобретение "Машина для контактной стыковой сварки труб" №938488, опубл. 30.11.1983 г., заявка №2767079/25-27 от 22.05.1979 г., В23К 11/04, В23К 31/02.

Машина содержит устройство с механизмом зажатия труб, гратосниматель, привод оплавления и осадки и размещенное в корпусе самоцентрирующееся устройство с опорными и приводными роликами и пружинным механизмом поджатия приводных роликов к трубе, жестко связанным со штоком силового цилиндра. Самоцентрирующееся устройство снабжено тремя трехплечими рычагами, оси качения которых расположены в корпусе равномерно по окружности, на одном из плеч каждого рычага установлен приводной ролик самоцентрирующегося устройства, на другом установлен опорный ролик самоцентрирующегося устройства, шток силового цилиндра снабжен жестко закрепленным на нем диском, шарнирно связанным с третьим плечом каждого трехплечего рычага.

Недостатком этих устройств является наличие отдельно установленных на машине для сварки труб приводов механизма перемещения и редуктора механизма перемещения. Этот недостаток не позволяет достигнуть технического результата изобретения, заключающегося в уменьшении массогабаритных размеров машины для сварки труб.

Известно изобретение "Установка сварочная оплавлением, головка сварочная и механизм перемещения для нее", см. патент РФ на изобретение №2323073, опубл. Бюл. №12 от 27.04.2008 г., заявка №2007119194/02 от 24.05.2007 г., В23К 11/04, В23К 101/06. Это изобретение принято за ближайший аналог - прототип.

Установка содержит станцию управления, штангу и сварочную машину. Машина состоит из двухскоростной раздаточной коробки, механизма перемещения для перемещения машины внутри трубы, насосной станции, гратоснимателя и сварочной головки. Механизм перемещения выполнен в виде трехлучевой опоры, на которой равномерно по окружности на щеках шарнирно закреплены по два спаренных и объединенных в одном сваренном корпусе редуктора, привод которых осуществляется от двухскоростной раздаточной коробки. Сварочная головка связана через двухскоростную раздаточную коробку и насосную станцию с механизмом перемещения и содержит центральную полую трубу, сварочный трансформатор, тележки зажатия и осадки, двухсоставные рычаги, стальные и токопроводящие накладки. Тележки зажатия и осадки выполнены с возможностью скольжения вдоль оси центральной полой трубы. Двухсоставные рычаги расположены равномерно по окружности полой трубы на каждой из тележек зажатия и осадки и шарнирно соединены между собой. Стальные и токопроводящие накладки закреплены на рычагах и связаны гибкими шинами со сварочным трансформатором.

Недостатками этой установки являются:

- наличие двухскоростной раздаточной коробки. Ограничение по плавности хода и обеспечения различных скоростей перемещения машины для сварки труб;

- наличие левой части станции насосной с размещенными там электродвигателями (электродвигатель перемещения и электродвигатель маршевой скорости). Существенное увеличение габаритных размеров и массы машины для сварки труб;

- наличие пружин для аварийного поджатия редукторов к свариваемой трубе. Пружины теряют свою жесткость и не обеспечивают аварийного прижима.

Эти недостатки не позволяют достигнуть технического результата изобретения.

Задача предлагаемого изобретения заключается в следующем:

- обеспечение возможности бесступенчатого задания любой скорости перемещения машины для сварки труб при движении в трубопроводе;

- уменьшение габаритных размеров и массы механизма перемещения машины для сварки труб;

- повышение надежности работы машины для контактной стыковой сварки труб.

Технический результат предлагаемого изобретения заключаются в следующем:

- возможность бесступенчатого задания любой скорости перемещения при движении в трубопроводе машины для сварки труб;

- уменьшение массогабаритных размеров машины для сварки труб;

- повышение надежности работы машины для сварки труб.

Совокупность существенных признаков заявленного механизма перемещения машины для сварки труб не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявленный механизм перемещения машины для сварки труб соответствует критерию "новизна" и имеет изобретательский уровень.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показан пример реализации заявленной системы.

Перечень чертежей

На фиг.1 - механизм перемещения машины для сварки труб, в дальнейшем "механизм перемещения", вид спереди.

На фиг.2 - вид А (вид слева механизма перемещения).

На фиг.3 - вид Б (вид справа механизма перемещения).

На фиг.4 - сечение В-В (сечение по вертикальной плоскости механизма перемещения).

На фиг.5 - сечение Г-Г (сечение по плоскостям двух мотор-редукторов).

На фиг.6 - сечение Д-Д (сечение по плоскостям двух рычагов качения).

Позиции на фигурах обозначают: трехлучевой корпус - 1; рычаг качения - 2; мотор-редуктор - 3; ведущий ролик - 4; цилиндр - 5; гильза - 6; шток - 7; втулка - 8; крестовина - 9; ось - 10; мотор-редуктор с датчиком перемещения и тормозом - 11; ось - 12; ось - 13; труба - 14; труба - 15; поршень - 16; аккумулятор - 17; штоковая полость - Е; поршневая полость - Ж.

Механизм перемещения состоит из трехлучевого корпуса 1 (фиг.1), на котором через оси 12 (рис.1) установлены рычаги качения 2 (фиг.1). В рычаги качения 2 установлены с помощью осей 13 (фиг.5) мотор-редукторы 3 (фиг.1), мотор-редуктор с датчиком перемещения и тормозом - 11 (фиг.1) и ведущие ролики 4 (фиг.1). Гильза 6 (фиг.4) цилиндра 5 (фиг.4) жестко соединена с трехлучевым корпусом 1 (фиг.4), а шток 7 (фиг.4) проходит через втулку 8 (фиг.4) в трехлучевом корпусе 1 и жестко связан с крестовиной 9 (фиг.4). Крестовина 9 (фиг.5) соединена через оси 10 (фиг.5) с рычагами качения 2 (фиг.5). Штоковая полость Е (фиг.5), образованная поршнем 16 (фиг.5), цилиндра 5 соединена через трубу 14 (фиг.5) с аккумулятором 17 (фиг.5) и гидравлической системой (не показана). Поршневая полость Ж (фиг.5), образованная поршнем 16 (фиг.5), цилиндра 5 соединена через трубу 15 (фиг.5) с гидравлической системой (не показана).

Механизм перемещения работает следующим образом.

Перед заведением машины для сварки труб в трубопровод подается давление из гидравлической системы в поршневую полость Ж цилиндра 5. При этом шток 7 и поршень 16, вместе с крестовиной 9 перемещаются в левую сторону (относительно фиг.5), а рычаг качения 2 поворачивается на осях 12 и отводит от стенок трубопровода ведущие ролики 4. После этого машину для сварки труб заводят в трубопровод настолько, чтоб ведущие ролики механизма перемещения вошли в трубопровод. Затем подается давление из гидравлической системы в штоковую полость Е цилиндра 5 и шток 7 и поршнем 16 перемещаются вместе с крестовиной 9 вправо (относительно фиг.5), а рычаг качения 2 поворачивается на осях 12 и вводит ведущие ролики 4 в зацепление с внутренней плоскостью трубопровода. Втулка 8 предназначена для равномерного разведения ведущих роликов 4, по ней скользит шток 7 при перемещении. После этого подается электрический сигнал на мотор-редукторы 3 и мотор-редуктор с датчиком перемещения и тормозом 11 и машина совершает рабочий ход до места сварки, при этом плавно разгоняясь и затормаживая, а датчик перемещения в мотор-редукторе с датчиком перемещения и тормозом 11 позволяет гарантированно установить машину для сварки труб в необходимое положение.

Этим достигается технический результат, отсутствующий в прототипе, возможность бесступенчатого задания любой скорости перемещения при движении в трубопроводе машины для сварки труб, уменьшаются массогабаритные размеры, и повышается надежность работы машины для сварки труб.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности использования изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения с помощью вышеописанных в заявке известных и предлагаемых средств. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленно применимо по действующему законодательству". По предлагаемому изобретению разработана конструкторская и технологическая документация машины для контактной стыковой сварки труб. Изготовлен и испытан опытный образец. Испытания дали положительный результат.

Изобретение может быть использовано при сварке кольцевых стыков труб в условиях строительства магистральных трубопроводов и стационарных условиях сварки. Рычаги качения установлены на трехлучевом корпусе и соединены с крестовиной. На рычагах смонтированы ведущие ролики. Привод перемещения выполнен в виде мотор-редукторов, по меньшей мере, на одном из которых установлен датчик перемещения и тормоз. С трехлучевым корпусом жестко соединена гильза гидроцилиндра, в которой размещен поршень с образованием штоковой полости, соединенной с аккумулятором и гидравлической системой, и поршневой полости, соединенной с гидравлической системой. Шток посредством втулки жестко связан с крестовиной. Механизм имеет уменьшенные массогабаритные размеры, обеспечивает возможность бесступенчатого задания любой скорости перемещения при движении в трубопроводе машины для сварки труб и высокую надежность ее работы. 6 ил.

Механизм перемещения машины для сварки труб, содержащий трехлучевой корпус, установленные на нем рычаги качения, соединенные с крестовиной, на которых смонтированы ведущие ролики, а также привод перемещения и гидравлическую систему, соединенную с гидроцилиндром, отличающийся тем, что привод перемещения выполнен в виде мотор-редукторов, по меньшей мере, на одном из которых установлен датчик перемещения и тормоз, при этом с трехлучевым корпусом жестко соединена гильза гидроцилиндра, в которой размещен поршень с образованием штоковой полости, соединенной с аккумулятором и гидравлической системой, и поршневой полости, соединенной с гидравлической системой, а шток посредством втулки жестко связан с крестовиной.