УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ПОД СВАРКУ БАНДАЖЕЙ С ОБЕЧАЙКАМИ Российский патент 2021 года по МПК B23K37/04 

Устройство для сборки под сварку бандажей с обечайками относится к области сварки металлов, в частности к устройствам для сборки под сварку бандажей с обечайками котлов крупногабаритных емкостей, в частности котлов цистерн и может быть использовано в машиностроительной промышленности.

Из предшествующего уровня техники известно устройство для сборки и сварки обечаек из сегментов (патент SU 574296, МПК B23K 37/04, опубл. 30.09.1977, Бюл. № 36), содержит фундамент с подкладной и прижимной балкой и сварочной головкой, оснащено тележкой смонтированной на фундаменте, и узлом фиксации сегментов обечайки, закрепленным на тележке и выполненным в виде поворотной скобы, установленной на валу, одним своим концом смонтированном
в разъемном, регулируемом по высоте подшипнике, закрепленном на тележке, и также установленных на валу двух параллельных групп сменных разжимных тяг, при этом подкладная балка закреплена на одной из упомянутых тяг, устройство дополнительно оснащено второй подкладной балкой, также закрепленной на одной из тяг, а на двух других тягах закреплены опорные планки, причем на подкладных балках с возможностью перемещения установлены скобообразные прижимы для обечайки.

Недостатки данного технического решения является отсутствие возможности выполнять сборку бандажей с обечайками котлов крупногабаритных емкостей и выполнять после операции сборки кольцевые швы.

Также из уровня техники известно устройство для сборки под сварку кольцевых стыков обечаек крупногабаритных емкостей (патент RU 122934, МПК B23K 37/04, опубл. 20.12.2012. Бюл. № 35), включающее роликоопоры и средства сборки и фиксации кольцевых кромок обечаек, отличающееся тем, что средства сборки и фиксации кольцевых кромок обечаек выполнены в виде замков, равномерно устанавливаемых по периметру окружности стыкуемых кромок обечаек, каждый из которых состоит из двух ползунов, насаженных на стяжную шпильку и перемещаемых по ней посредством гаек, в верхней части каждого ползуна выполнена прижимная губка, смещенная к внешнему по отношению к плоскости стыковки обечаек торцу ползуна, внутренняя контактная плоскость прижимной губки выполнена с уклоном в сторону плоскости стыковки обечаек, образуя острый угол между контактной и верхней плоскостями, при этом на торцах обечаек выполнены буртики с внутренним уклоном, обратным уклону губки соответствующего ползуна замка.

Недостатки данного технического решения являются:

- необходимость механической обработки стыкуемых изделий;

- установка фиксирующих элементов по периметру окружности требует значительного вспомогательного времени, ввиду несвязанности их в единую фиксирующую конструкцию.

Кроме того, из уровня техники известна конструкция устройства для сборки под сварку бандажей с обечайками (патент SU 1699751, МПК B23K 37/04, опубл. 23.12.1991. Бюл. № 47), содержащая корпус со смонтированными на нем направляющими, приводом в виде силового цилиндра и зажимными губками, на штоке силового цилиндра смонтирован ползун с возможностью взаимодействия с указанными губками, каждая зажимная губка выполнена в виде шарнирно установленного на корпусе рычажного-шарнирного двухзвенника, в одном из рычагов которого выполнено паз, ползун оснащён роликами, установленными на ползуне с возможностью поочередного взаимодействия с рычагами рычажно-шарнирного двухзвенника и шарнирно закрепленными толкателями со штырями при этом оси шарнирных соединений ползуна с толкателями параллельны осям роликов ползуна, штыри толкателей установлены с возможностью перемещения в пазах рычагов рычажно-шарнирных двухзвенников, а каждый рычаг с пазом оснащен кулачками, установленными с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной осям вращения роликов.

Недостатки данного технического решения являются:

- невозможность обеспечить равномерное усилие прижатия бандажей к обечайке котла вследствие конструктивной особенности рычажно-шарнирного механизма (недостаточное количество точек прижима);

- необходимость дополнительного центрирования изделия при установке его под сварку;

- отсутствует возможность установки изделий различных типоразмеров.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание устройства для сборки под сварку бандажей с обечайками, обеспечивающего равномерное усилие прижатия бандажей к обечайке котла без дополнительного центрирования изделия.

Технический результат заключается в возможности проведения технологического процесса сборки без дополнительного центрирования изделия при установке его под сварку с одновременным повышением производительности (качества).

Задача решается, а указанный технический результат достигается тем, что устройство для сборки под сварку бандажей с обечайками, содержит раму, со смонтированными на ней приводными роликовыми опорами, предназначенными для размещения на них собираемого изделия, натяжные модули, состоящие из пары механизмов натяжения, при этом каждый из механизмов натяжения содержит сварную металлическую станину с закрепленными на ней линейными направляющими, каретку и винтовую передачу, кинематически связанную с маховиком, предназначенную для осуществления линейного перемещения каретки и координации её относительно бандажа на обечайке, закрепленный в опорах на стойках каретки пневматический цилиндр со штоком, закрепленные посредством осей на вилках штока пневматического цилиндра проушины соединительных звеньев прижимных устройств, при этом каждое из прижимных устройств содержит гибкую металлическую конструкцию, состоящую из двух одинаковых частей из многозвенных элементов, состоящих из гладких катков и полых валиков, пошагово соединенных промежуточными пластинами, при этом на концах прижимных устройств закреплены гнутые скобы, образующие единый замок.

Сущность заявляемого изобретения поясняется графическим материалом:

Фиг. 1 - Устройство для сборки под сварку бандажей с обечайками;

Фиг. 2 - Механизм натяжения (главный вид);

Фиг. 3 - Механизм натяжения (вид сверху);

Фиг. 4 - Устройство прижимное.

Устройство для сборки под сварку бандажей с обечайками содержит раму 1, на которой установлены приводные роликовые опоры 2, натяжные модули 13 (количество определяется количеством привариваемых бандажей) состоящие из пары механизмов натяжения 3 и 10.

Каждый из механизмов натяжения 3 и 10 содержит сварную металлическую станину 14, в конструкции которой размещена винтовая передача 20, предназначенная для осуществления линейного перемещения каретки 18 и координации её относительно бандажа на обечайке. На стойках основания каретки 18 в опорах 17 установлен пневматический цилиндр 16, закрепленный на центральной подвеске. Линейное перемещение каретки 18 происходит по направляющим 15 станины 14 и осуществляется вручную путем вращения маховика 19. Контроль процесса перемещения каретки 18 с пневматическим цилиндром 16 производят визуально.

На вилке штока 4 пневматического цилиндра 16 механизмов натяжения 3 и 10, через оси 5 закреплены проушины соединительных звеньев 6 прижимных устройств 11 и 12.

Каждое из прижимных устройств 11 и 12 представляет собой гибкую металлическую конструкцию, состоящую из частей 7 и 9, образованных многозвенными элементами 21 и 25. Многозвенные элементы 21 и 25 в свою очередь состоят из гладких катков 23 и полых валиков 22, пошагово соединенных промежуточными пластинами 24. На концах многозвенных элементов 21 и 25 закреплены гнутые скобы 26, образующие единый замок 8.

Устройство для сборки под сварку бандажей с обечайками работает следующим образом.

Изделие (например, котел цистерны) устанавливается на приводные роликовые опоры 2. На изделии размещается необходимое количество бандажей. Вращением маховика 19 винтовой передачи 20 производят координацию расположения прижимных устройств 11 и 12 относительно привариваемых бандажей. Прижимные устройства 11 и 12 укладываются на бандажи и с помощью гнутых скоб 26 фиксируются в замок 8. Включением пневмораспределителя в рабочее положение воздух из магистрали подается в штоковую полость пневмоцилиндров 16. Происходит натяжение прижимных устройств 11, 12 и соответственно прижатие бандажа к обечайке изделия. После приварки бандажа пневмораспределитель включается в обратное положение. Воздух подается в бесштоковую полость пневмоцилиндра 16, при этом натяжение прижимных устройств 11 и 12 снимается. Включается привод вращения роликовых опор 2 и изделие с бандажом поворачивается на необходимый угол. Процесс прижатия и сварка бандажа повторяется до полной сборки с изделием. После завершения процесса сборки гнутые скобы 26 расфиксируют, прижимные устройства 11 и 12 откидывают в сторону, освобождая изделие, которое передается на следующую технологическую операцию.

Устройство для сборки под сварку бандажей с обечайками на данный момент внедрено в технологическое производство в АО «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» и подтвердило свою технико-экономическую эффективность, по сравнению с ранее используемыми устройствами.

Изобретение относится к устройству для сборки под сварку бандажей с обечайками и может быть использовано в машиностроительной промышленности. Устройство содержит раму со смонтированными на ней приводными роликовыми опорами, предназначенными для размещения на них собираемого изделия. Натяжные модули состоят из пары механизмов натяжения. Каждый из механизмов натяжения содержит сварную металлическую станину с закрепленными на ней линейными направляющими, каретку и винтовую передачу, кинематически связанную с маховиком для линейного перемещения каретки и координации её относительно бандажа на обечайке. В опорах на стойках каретки закреплен пневматический цилиндр со штоком. На вилках штока пневматического цилиндра закреплены посредством осей проушины соединительных звеньев прижимных устройств. Каждое из прижимных устройств содержит гибкую металлическую конструкцию. Конструкция состоит из двух одинаковых частей из многозвенных элементов, состоящих из гладких катков и полых валиков, пошагово соединенных промежуточными пластинами. На концах прижимных устройств закреплены гнутые скобы, образующие единый замок. Технический результат заключается в возможности проведения технологического процесса сборки без дополнительного центрирования изделия при установке его под сварку. 4 ил.

Устройство для сборки под сварку бандажей с обечайками, отличающееся тем, что оно содержит раму, смонтированные на ней приводные роликовые опоры для размещения на них собираемого изделия, натяжные модули, состоящие из пары механизмов натяжения, при этом каждый из механизмов натяжения содержит сварную металлическую станину с закрепленными на ней линейными направляющими, каретку и кинематически связанную с маховиком винтовую передачу для осуществления линейного перемещения каретки и координации её относительно бандажа на обечайке, закрепленный в опорах на стойках каретки пневматический цилиндр со штоком, закрепленные посредством осей на вилках штока пневматического цилиндра проушины соединительных звеньев прижимных устройств, при этом каждое из прижимных устройств содержит гибкую металлическую конструкцию, состоящую из двух одинаковых частей из многозвенных элементов, состоящих из гладких катков и полых валиков, пошагово соединенных промежуточными пластинами, при этом на концах прижимных устройств закреплены гнутые скобы, образующие единый замок.