СВАРОЧНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2023 года по МПК B23K11/04 B23K37/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сварочному аппарату, предпочтительно для сварки встык оплавлением, для продольных металлических изделий, например, для заготовок, брусков или блюмов, выполненному с возможностью сварки передней и задней частей двух последовательных продольных изделий друг к другу по ходу движения рулона, как правило, перед подачей в прокатный стан.

Уровень техники

В прокатных станах, в частности, бесконечной прокатки, металлические изделия, поступающие от литейной установки или с внешних хранилищ, привариваются друг к другу и затем проходят непрерывную прокатку.

Свариваемые металлические изделия обычно представляют собой литьевые полуобработанные изделия, например, заготовки, бруски или блюмы.

Сварку осуществляют путем соединения задней части одного изделия и передней части следующего изделия.

Сварку выполняют при помощи электрических дуг, получаемых от источников питания, подключенных к свариваемым изделиям. Эта технология известна как стыковая сварка оплавлением.

Во время сварки изделия должны быть надежно зафиксированы. Для этого предусматривают зажимные средства, которые удерживают изделия во время сварки, а также зачастую выступают в качестве проводников сварочного электрического тока.

Обычно такие зажимные средства содержат элементы, в частности, зажимы, которые напрямую контактируют со свариваемыми изделиями. Постепенно во время сварки зажимы, удерживающие переднюю и заднюю части свариваемых изделий, сводят при помощи гидравлических цилиндров, которые называются обжимными цилиндрами. Эта операция требуется для соединения свариваемых концов с целью устранить включения и пузырьки воздуха и компенсировать потери металла в виде заусенцев в результате плавления, а также обеспечить эффективное схватывание между двумя свариваемыми элементами, которые образуют соединение, называемое сварным.

Известный тип установки стыковой сварки оплавлением обычно содержит две конструкции, каждая из которых имеет пару зажимов, которые по существу параллельны друг другу и наклонены на угол около 45° относительно плоскости, заданной опорой аппарата. Этот наклон обеспечивает равномерное приложение контактного усилия зажимов к изделию по его сторонам, что обуславливает оптимальное удержание и центровку.

Недостаток заключается в том, что трансформатор, имеющий проводники, подключенные к двум конструкциям для подачи электрического тока на заднюю и переднюю части двух свариваемых изделий, располагается над наклоненными верхними поверхностями двух конструкций, что затрудняет доступ и, соответственно, техобслуживание внутренних деталей аппарата. Кроме того, затрудняется демонтаж и снятие тяжелых деталей аппарата, так как эти операции требуется выполнять вручную оператору, который получает доступ к аппарату в сложных условиях.

Поэтому требуется устранить, по меньшей мере, указанный недостаток путем создания сварочной установки с упрощенным техобслуживанием и возможностью использовать такие средства, как краны и мостовые краны, в целях снятия тяжелых элементов установки.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является создание сварочной установки, предпочтительно для стыковой сварки оплавлением, которая обеспечивает простой доступ к внутренним деталям зажимных конструкций, быстрое техобслуживание и очистку, а также возможность использовать такие известные средства, как краны и мостовые краны, в целях снятия тяжелых элементов установки.

Другой целью настоящего изобретения является создание сварочной установки, отличающейся простотой конструкции, при этом обеспечивающей перемещения, которые требуются во время работы известной сварочной установки.

Кроме того, еще одной целью настоящего изобретения является создание сварочной установки, которая позволяет повысить безопасность операторов.

Настоящее изобретение достигает по меньшей мере одной из этих целей и других целей, которые являются очевидными в связи с настоящим описанием, с помощью сварочной установки, предпочтительно для стыковой сварки оплавлением, для сварки задней части первого продольного металлического изделия вместе с передней частью второго продольного металлического изделия вдоль направления подачи X указанных продольных металлических изделий, при этом установка содержит опору, выполненную с возможностью смещения {скольжения) вдоль направления подачи X, при этом указанная опора поддерживает следующие элементы:

- первая конструкция, присоединенная к указанной опоре;

- первые зажимные средства, предусмотренные на указанной первой конструкции для зажима задней части первого металлического изделия или передней части второго металлического изделия;

- вторая конструкция, скользящая параллельно направлению подачи относительно первой конструкции и опоры;

- вторые зажимные средства, предусмотренные на указанной второй конструкции для зажима передней части второго металлического изделия или задней части первого металлического изделия;

- по меньшей мере один трансформатор, имеющий проводники, присоединенные к первым зажимным средствам и ко вторым зажимным средствам, соответственно, для подачи электрического тока на указанные заднюю и переднюю части;

в которой первая конструкция и вторая конструкция опираются на первую часть опоры, ограниченную первой балкой и второй балкой опоры, которые параллельны направлению подачи X, при этом указанный по меньшей мере один трансформатор прикреплен к опоре и опирается на нее во второй ее части, установленной сбоку за пределами первой части.

Преимущественно, трансформатор неразъемно прикреплен к опоре, и не будучи расположенным над двумя конструкциями, облегчает доступ сверху и, соответственно, возможность технического обслуживания внутренних частей установки. Демонтаж и снятие тяжелых деталей и узлов с установки также значительно упрощается, и их можно выполнить при помощи широко используемых средств, таких как краны и мостовые краны. Преимущественно, имеется простой доступ к компонентам установки, требующим технического обслуживания, при этом их можно поднимать сверху.

Предпочтительно проводники, соединяющие трансформатор с первыми зажимными средствами и вторыми зажимными средствами, соответственно, проходят под первой конструкцией и второй конструкцией, соответственно, поэтому обеспечивается свободный доступ к пространству между первыми зажимными средствами и пространству между вторыми зажимными средствами снизу в отсутствие свариваемых продольных металлических изделий.

Другое преимущество представлено вариантом реализации, в котором вторая конструкция выполнена с возможностью смещаться, скользить параллельно направлению подачи и относительно первой конструкции и опоры, на двух балках, являющихся частью самой опоры и ограничивающих указанную первую часть опоры, или может смещаться, скользить на двух дополнительных балках, отличных от балок опоры, являющихся частью подъемной системы, выполненной с возможностью подъема вместе первой конструкции и второй конструкции относительно опоры с помощью вращения на заранее заданный угол вдоль плоскости, поперечной указанному направлению подачи.

Кроме того, конструкция сварочной установки в соответствии с изобретением позволяет выполнить под ней дренажный пол, который может быть расположен на расстоянии менее 1,5 метров от линии подачи изделий, предпочтительно менее 1 метра. В результате этого снижаются расходы на выполнение фундаментов производственной линии.

Другие признаки и преимущества изобретения станут более очевидными в связи с подробным описанием предпочтительных, но не исчерпывающих, вариантов реализации.

В зависимых пунктах формулы описаны частные варианты реализации изобретения.

Краткое описание чертежей

Описание изобретения приводится с помощью фигур, представленных в качестве неисчерпывающего примера, а именно:

на Фигуре 1 показан вид в перспективе первого варианта реализации сварочной установки в соответствии с настоящим изобретением;

на Фигуре 2 показан вид сбоку установки по Фигуре 1;

на Фигуре 2а показан вид сверху варианта установки по Фигуре 1;

на Фигуре 3 показан вид снизу установки по Фигуре 1;

на Фигуре 4 показано поперечное сечение вдоль плоскости А-А установки с Фигуры 2;

на Фигуре 5 показано поперечное сечение вдоль плоскости В-В установки по Фигуре 2;

на Фигуре 6 показан первый вид сбоку установки с Фигуры 1;

на Фигуре 7 показан вид в перспективе второго варианта реализации сварочной установки в соответствии с настоящим изобретением;

на Фигуре 8 показан вид сверху еще одного варианта реализации сварочной установки в соответствии с настоящим изобретением;

на Фигуре 9 показан вид в перспективе снизу еще одного варианта реализации сварочной установки с Фигуры 8.

Справочные номера и буквы на разных фигурах обозначают одни и те же элементы или компоненты.

Осуществление изобретения

Описаны некоторые примеры сварочного аппарата для стыковой сварки оплавлением в соответствии с настоящим изобретением со ссылками на фигуры.

Во всех вариантах реализации изобретения сварочная установка, подходящая для сварки задней части первого продольного металлического изделия к передней части второго продольного металлического изделия вдоль направления подачи X указанных продольных металлических изделий, содержит опору 1, выполненную с возможностью скольжения по меньшей мере по двум направляющим 20, 30 вдоль указанного направления подачи X над рольгангом (не показан), на котором перемещаются продольные металлические изделия, такие как заготовки, бруски или блюмы.

На опору 1 опираются следующие элементы:

- первая конструкция 2, присоединенная к опоре 1;

- первые зажимные средства 3, 4, предусмотренные на первой конструкции 2 для зажима задней части первого металлического изделия или передней части второго металлического изделия;

- вторая конструкция 5, скользящая относительно первой конструкции 2 и опоры 1 параллельно направлению подачи X;

- вторые зажимные средства 6, 7, предусмотренные на второй конструкции 5 для зажима передней части второго металлического изделия или задней части первого металлического изделия;

- по меньшей мере один трансформатор 36, снабженный проводниками 37, 38, 39, 40, присоединенными к первым зажимным средствам 3, 4 и ко вторым зажимным средствам 6, 7 соответственно, для подачи электрического тока на указанные заднюю и переднюю части металлических изделий.

В первом варианте реализации, показанном на фигурах 1-6, первая конструкция 2 определяет продольную ось Z (см. Фиг. 1), наклоненную относительно горизонтальной плоскости на острый угол, предпочтительно между 30° и 70°, например, 45°. Вторая конструкция 5, задающая собственную продольную ось Z', параллельную продольной оси Z (см. Фиг. 1), расположена по существу параллельно первой конструкции 2 и отстоит от нее вдоль направления подачи X свариваемых изделий.

В другом варианте (не показан) первая конструкция 2 и вторая конструкция 5 практически параллельны друг другу и задают соответствующую продольную ось, которая расположена практически горизонтально.

По меньшей мере одна направляющая подачи внутрь и по меньшей мере одна направляющая подачи наружу опционально предусмотрены для подачи металлических изделий в сварочную установку и из нее, при этом каждая направляющая ограничена соответствующей конструкцией 2, 5 вдоль оси подачи X. В качестве альтернативы эти направляющие могут быть частью опоры 1.

Предпочтительно первые зажимы 3, 4 и вторые зажимы 6, 7 регулируются в положении при помощи соответствующих систем 41, 42; 43, 44 движения, предусмотрены на первой конструкции 2 на второй конструкции 5, соответственно (Фигура 2 и 3). Такие системы движения содержат, к примеру, гидравлические цилиндры или домкраты, электрические приводы или механические средства перемещения, такие как кулачковые или эксцентриковые устройства.

В частности, первые зажимы 3, 4 первой конструкции 2 содержат соответствующий верхний зажим 3 и соответствующий нижний зажим 4. Каждый зажим 3, 4 может перемещаться вдоль оси Z при помощи соответствующей системы 41, 42 движения (Фигуры 2 и 3).

Вторые зажимы 6, 7 второй конструкции 5 содержат соответствующий верхний зажим 6 и соответствующий нижний зажим 7. Каждый зажим 6, 7 может перемещаться вдоль оси Z' при помощи соответствующей системы 43, 44 движения (Фигуры 2 и 3).

Перемещение и, следовательно, возможность регулировки, всех зажимов позволяют устранить необходимость небольшого наклона или вращения двух конструкций 2, 5 с целью предотвратить сход металлического изделия, например, болванки, на нижние зажимы, которые являются фиксированными в аппаратах из известного уровня техники.

Преимуществом является то, что первая конструкция 2 и вторая конструкция 5 опираются и, возможно, заключены внутри первой части 10 опоры 1, ограниченной первой балкой 9 и второй балкой 8 опоры, которые параллельны друг другу и направлению подачи X, при этом по меньшей мере один трансформатор 38 крепится к опоре 1, опирается на нее и, возможно, полностью заключен внутри второй части 11 опоры 1, установленной сбоку за пределами первой части 10. Трансформатор 36 может быть одиночным трансформатором. В качестве альтернативы может предусматриваться группа трансформаторов, который совместно питают зажимы 3, 4, 6, 7 при помощи проводников 37, 38, 39, 40.

В частном случае (не изображен) первого варианта осуществления имеется два или более трансформаторов, установленных на опоре 1 и полностью опирающихся на вторую часть 11 или, возможно, также заключенных внутри нее.

В первом варианте осуществления изобретения вторая часть 11 опоры 1 может быть ограничена второй балкой 8 и третьей балкой 17 опоры 1, предпочтительно параллельной второй балке 8. Первая балка 9 и третья балка 17 являются периферийными балками опоры 1, а вторая балка 8 является промежуточной балкой. По меньшей мере две дополнительные периферийные балки, являющиеся поперечными, предпочтительно перпендикулярными, балкам 9, 8, 17, задают периметр опоры 1 вместе с балками 9 и 17.

Опора 1 предпочтительно установлена на двух направляющих 20, 30, закрепленных напрямую или при помощи рам на полу ниже сварочного аппарата и параллельных друг другу и оси X. В варианте фигуры 2 первая балка 9 и вторая балка 8 опоры 1 расположены на соответствующей направляющей 20, 30. В этом случае первая часть 10 опоры 1 находится выше в зоне, ограниченной направляющими 20, 30. В варианте на фигуре 2а вторая балка 8 располагается на направляющей 30, а третья балка 17 располагается на направляющей 20. В этом случае вторая часть 11 опоры 1 находит выше в зоне, ограниченной направляющими 20, 30.

В качестве альтернативы балки 9, 8 и балки 8, 7 также могут отстоять относительно направляющих 20, 30.

Кроме того, проводники 37, 38 и 39, 40 соединяют трансформатор 36 с первыми зажимами 3, 4 и вторыми зажимами 6, 7, соответственно, проходят под первой конструкцией 2 и второй конструкцией 5, соответственно, чтобы оставить свободный доступ снизу к пространству между первыми зажимами 3, 4 и пространству между вторыми зажимами 6, 7 в отсутствии свариваемых продольных металлических изделий.

Предпочтительно, как изображено на фигурах 2, 3 и 5, 6, верхние проводники 37, 39, выходящие из трансформатора 36, могут идти параллельно друг другу, при этом их небольшой отрезок проходит под первой конструкцией 2 и второй конструкцией 5 до достижения соответствующих верхних зажимов 3 и 6. Предпочтительно ток подается таким образом, что цепь замыкается между верхними зажимами 3 и 6 двух конструкций.

Нижние проводники 38, 40, как изображено на фигурах 3, 5 и 6, выходящие из трансформатора 36, могут идти параллельно друг другу, при этом их первый отрезок проходит под первой конструкцией 2 и второй конструкцией 5, соответственно. Перед тем, как достигнуть верхних зажимов 3, 6, верхние проводники 38, 40 могут отклоняться друг от друга на втором отрезке и затем вновь идти параллельно друг другу на третьем отрезке и снова сближаться рядом с нижней частью первой конструкции 2 и второй конструкции 5 на четвертом отрезке. Пятый и последний отрезок проводников 38, 40 достигает соответствующих нижних зажимов 4 и 7. Предпочтительно ток подается таким образом, что цепь замыкается между нижними зажимами 4 и 7 двух конструкций. Конфигурация отрезков нижних проводников 38, 40 такова, что, по меньшей мере, зона, содержащаяся зажимы 3, 4 и 6, 7, остается полностью доступна.

Преимущество заключается в том, что, поскольку трансформатор не расположен над конструкциями 2 и 5, обеспечивается свободный доступ к пространству между первыми зажимами 3, 4 и пространству между вторыми зажимами 6, 7 сверху и снизу в отсутствии свариваемых продольных металлических изделий.

В варианте (не изображен), содержащем два или более трансформатора во второй части 11 опоры 1, т.е., только два трансформатора установлены друг на друге, первый верхний проводник и первый нижний проводник выходят из соответствующего трансформатора и достигают зажимов 3, 4 первой конструкции 2; а второй верхний проводник и второй нижний проводник выходят из соответствующего трансформатора и достигают зажимов 6, 7 второй конструкции 5. В этом случае ток подается таким образом, что две цепи замыкаются между верхними зажимами 3 и 6 и между нижними зажимами 4 и 7, соответственно.

Однако во всех вариантах проводники могут иметь конфигурацию, отличную от описанной, при этом поддерживается свободный доступ снизу к пространству между первыми зажимами 3, 4 и пространству между вторыми зажимами 6, 7 в отсутствии свариваемых продольных металлических изделий.

Предпочтительно первая конструкция 2 и вторая конструкция 5, в дополнение к тому, что они установлены в значительной степени параллельно друг другу, установлены поперечно, предпочтительно ортогонально, первой балке 9 и второй балке 8.

В частности, в первом варианте, изображенном на фигурах 1-7 первая балка 9 и вторая балка 8 имеет соответствующую первую часть рядом с первой конструкцией 2, к которой первая конструкция 2 крепится как неотъемлемая часть, и соответствующую вторую часть на отдалении от первой конструкцией 2, к которой вторая конструкция 5 присоединена с возможностью движения.

В другом варианте осуществления вторая часть первой балки 9 вставлена в первое сквозное отверстие 21 второй конструкции 5 (фигуры 1 и 5), которая внутри имеет первые ролики или площадки 12 для смещения второй конструкции 5 на первой балке 9; и вторая часть второй балки 8 вставлена во второе сквозное отверстие 22 второй конструкции 5 (фигура 5), которая внутри имеет вторые ролики или площадки 13 для смещения второй конструкции 5 на второй балке 8.

Предпочтительно вторая часть первой балки 9 и первое сквозное отверстие 21 имеют четырехугольное сечение, при этом первое сквозное отверстие 21 имеет первые ролики или площадки 12 только на двух противоположных внутренних сторонах (фигура 5), предпочтительно над и под первой балкой 9. Дополнительно пара первых роликов 12 имеется на каждой из двух указанных сторон (фигура 4). Кроме того, вторая часть второй балки 8 и второе сквозное отверстие 22 могут иметь четырехугольное сечение, а второе сквозное отверстие 22 имеет по меньшей мере один второй ролик или площадку 13 по меньшей мере на трех своих внутренних сторонах. В частности, в варианте на Фигуре 5 имеется четыре ролика или площадки 13, по одному (одной) на каждой из внутренних сторон сквозного отверстия 22. В одном из вариантов (не изображен) имеется только три ролика или площадки 13, однако верхний ролик на верхней внутренней стороне сквозного отверстия 22 выше балки 8, а два других ролика на сторонах балки 8. Поэтому отсутствует нижний ролик или площадка, которые в случае их наличия обеспечивают более точное выравнивание.

В другом варианте осуществления первые ролики неподвижны и установлены в соответствующих местах во второй конструкции 5, выступают в первое сквозное отверстие 21, контактируя с противоположными поверхностями первой балки 9; вторые ролики 13 неподвижны и установлены в соответствующих местах во второй конструкции 5, выступают во второе сквозное отверстие 22, контактируя с соответствующими боковыми сторонами второй балки 8.

В качестве альтернативы четырехугольным сечениям балок 9, 8 и соответствующим сквозным отверстиям 21, 22, вторая часть первой балки 9 и первое сквозное отверстие 21 имеют круглое сечение, и первое сквозное отверстие 21 имеет первые площадки 12; вторая часть второй балки 8 и второе сквозное отверстие 22 имеют круглое сечение, и второе сквозное отверстие 22 имеет вторые площадки 13.

Кроме того, смещения второй конструкции 5 на балках 9 и 8 можно добиться путем изменения конфигурации роликов или площадок между двумя сквозными отверстиями 21, 22. Поэтому первое сквозное отверстие 21 второй конструкции 5 может внутри иметь по меньшей мере три ролика или площадки 13 для смещения второй конструкции 5 на первой балке; и второе сквозное отверстие 22 второй конструкции 5 может внутри иметь вторые ролики или площадки 12 на двух противоположных сторонах для смещения второй конструкции 5 на первой балке.

Если потребуется немного переместить две конструкции 2, 5, чтобы предотвратить сход металлического изделия, например, болванки, на нижние зажимы, то во втором варианте, изображенном на фигурах 8 и 9, первая конструкция 2 и вторая конструкция 5 опираются на первую часть 10 опоры 1 не при помощи балок 8 и 9 самой опоры, а при помощи подъемной системы, выполненной с возможностью подъема первой конструкции 2 и второй конструкции 5 вместе относительно опоры 1 за счет вращения вдоль плоскости, поперечной направлению подачи X. Такое вращение может осуществляться на угол от 1° до 25°, например, от 1° до 15°. Таким образом, такая подъемная система позволяет перемещать конструкции 2 и 5 относительно привариваемого изделия.

Подъемная система, предпочтительно рычажного типа, содержит следующие элементы:

- первый вращающийся вал 19, расположенный параллельно и рядом с первой балкой 9 опоры и ограниченный опорой, чтобы он мог вращаться вокруг ее оси, т.е., имеющий точки вращения на своих концах на периферийных балках опоры, которые расположены поперечно направлению подачи X;

- второй вращающийся вал 18, расположенный параллельно и рядом со второй балкой 8 опоры и ограниченный опорой, чтобы он мог вращаться вокруг ее оси, т.е., имеющий точки вращения на своих концах на поперечных периферийных балках;

- дополнительная первая балка 29, отличная от опоры, расположенная параллельно, рядом и, возможно, над первым вращающимся валом 19 и первой балкой 9;

- дополнительная вторая балка 28, отличная от опоры, расположенная параллельно, рядом и, возможно, над вторым вращающимся валом 18 и второй балкой 8;

- по меньшей мере первый рычаг 45, соединяющий напрямую или косвенно первый вращающийся вал 19 и дополнительную первую балку 29;

- по меньшей мере второй рычаг 46, соединяющий напрямую или косвенно второй вращающийся вал 18 и дополнительную вторую балку 28;

- предпочтительно по меньшей мере один шатун или тяга 48, соединяющие первый вращающийся вал 19 и второй вращающийся вал 18.

В одном из вариантов продольные оси первого вращающегося вала 19 и второго вращающегося вала 18 параллельны и расположены на первой горизонтальной плоскости. Продольные оси дополнительной первой балки 29 и дополнительной второй балки 28 также параллельны и расположены на второй горизонтальной плоскости, расположенной над первой горизонтальной плоскостью. Относительное положение между каждым вращающимся валом 18, 19 и соответствующей дополнительной балкой 28, 29 таково, что рычаги 45, 46 всегда наклонены под острым углом, отличным от нуля, относительно вертикали.

Предпочтительно предусматривается следующее (фигура 8):

- два первых рычага 45, каждый из которых закреплен на своем первом конце к соответствующей стороне первого вращающегося вала 19 и присоединен напрямую или косвенно на своем втором конце к соответствующей стороне дополнительной первой балки 29;

- два вторых рычага 46, каждый из которых закреплен на своем первом конце к соответствующей стороне второго вращающегося вала 18 и присоединен напрямую или косвенно на своем втором конце к соответствующей стороне дополнительной второй балки 28.

На дополнительную первую балку 29 и дополнительную вторую балку 28 опирается первая конструкция 2 и вторая конструкция 5, которые в значительной степени параллельны друг другу и поперечны, предпочтительно ортогональны, дополнительной первой балке 29 и дополнительной второй балке 28.

Предусмотрен по меньшей мере один привод 47, выполненный с возможностью вращения первого вращающегося вала 19 и/или второго вращающегося вала 18 на заданный угол, чтобы первую конструкцию 2 и вторую конструкцию 2 можно было поднять вместе относительно опоры 1.

Предпочтительно в варианте фигур 8-9 предусмотрен только один привод 47, т.е., закреплен на балке 8 опоры 1 и воздействует на дополнительный рычаг 49 второго вращающегося вала 18.

Начиная с положения покоя (фигура 9) привод 47 толкает рычаг 49 вниз, вызывая вращение вращающегося вала 18 на заданный угол вокруг своей оси и передачу при помощи рычагов 46 вращения вверх на дополнительную балку 28. Поскольку на дополнительную балку 28 и дополнительную балку 29 совместно в поперечном направлении опираются конструкция 2 и конструкция 5, то вращение вверх также передается на дополнительную балку 29, и поэтому вращающийся вал 19 также вращается вокруг своей оси. Предпочтительно шатун или тяга 49 могут синхронизировать вращение двух вращающихся валов 18, 19, упрощая подъем дополнительных балок 28, 29 путем вращения.

В частности, первая балка 29 и вторая балка 28 имеют соответствующую первую часть рядом с первой конструкцией 2, к которой первая конструкция 2 крепится как неотъемлемая часть, и соответствующую вторую часть на отдалении от первой конструкцией 2, к которой вторая конструкция 5 присоединена с возможностью движения.

В другом варианте осуществления вторая часть первой балки 29 вставлена в первое сквозное отверстие 21 второй конструкции 5, которая внутри имеет первые ролики или площадки для смещения второй конструкции 5 на первой дополнительной балке 29; и вторая часть второй балки 28 вставлена во второе сквозное отверстие 22 второй конструкции 5, которая внутри имеет вторые ролики или площадки для смещения второй конструкции 5 на дополнительной второй балке 28.

Предпочтительно вторая часть дополнительной первой балки 29 и первое сквозное отверстие 21 имеют четырехугольное сечение, при этом первое сквозное отверстие 21 имеет первые ролики или площадки только на двух внутренних сторонах, противоположных друг другу (аналогично фигуре 5), предпочтительно над и под балкой 29. Дополнительно пара первых роликов имеется на каждой из двух указанных внутренних сторон (аналогично фигуре 4). Кроме того, вторая часть дополнительной второй балки 28 и второе сквозное отверстие 22 могут иметь четырехугольное сечение, а второе сквозное отверстие 22 имеет по меньшей мере один второй ролик или площадку по меньшей мере на трех своих внутренних сторонах. В частности, в другом варианте (аналогично фигуре 5) имеется четыре ролика или площадки, по одному на каждой из внутренних сторон сквозного отверстия 22. В другом варианте имеется только три ролика или площадки, однако верхний ролик на верхней внутренней стороне сквозного отверстия 22 выше балки 28, а два других ролика на сторонах балки 28. Поэтому отсутствует нижний ролик или площадка, которые в случае их наличия обеспечивают более точное выравнивание.

В другом варианте осуществления первые ролики неподвижны и установлены в соответствующих местах во второй конструкции 5, выступают в первое сквозное отверстие 21, контактируя с противоположными поверхностями дополнительной первой балки 29; вторые ролики неподвижны и установлены в соответствующих местах во второй конструкции 5, выступают во второе сквозное отверстие 22, контактируя с соответствующими боковыми сторонами дополнительной второй балки 28.

В качестве альтернативы четырехугольным сечениям дополнительных балок 29, 28 и соответствующим сквозным отверстиям 21, 22, вторая часть дополнительной первой балки 29 и первое сквозное отверстие 21 имеют круглое сечение, и первое сквозное отверстие 21 имеет первые площадки; вторая часть второй дополнительной балки 28 и второе сквозное отверстие 22 имеют круглое сечение, и второе сквозное отверстие 22 имеет вторые площадки.

Кроме того, смещения второй конструкции 5 на дополнительных балках 29 и 28 можно добиться путем изменения конфигурации роликов или площадок между двумя сквозными отверстиями 21, 22. Поэтому первое сквозное отверстие 21 второй конструкции 5 может внутри иметь по меньшей мере три ролика или площадки для смещения второй конструкции 5 на первой дополнительной балке 9; и второе сквозное отверстие 22 второй конструкции 5 может внутри иметь вторые ролики или площадки только на двух противоположных сторонах для смещения второй конструкции 5 на дополнительной первой балке 28.

Другим преимуществом изобретения может являться то, что опора 1 имеет по меньшей мере один двигатель 31, присоединенный к зубчатому колесу 32, выполненному с возможностью зацепления рейки 33, предусмотренной по меньшей мере на одной из направляющих 20, 30 (фигура 6), предпочтительно на одной из сторон направляющих.

В сварочном аппарате в соответствии с настоящим изобретением средства регулировки 23, 24 могут предусматриваться для перемещения второй конструкции 5 к или от первой конструкции 2 вдоль направления подачи X. В частности, сближение выполняется при сварке оплавлением двух изделий.

Дополнительно средства регулировки представляют собой обжимные цилиндры 23, 24, предпочтительно в количестве двух штук.

Обжимные цилиндры 23, 24 вращаются на своем первом конце к первой конструкции 2 и на своем втором конце ко второй конструкции 5 при помощи соответствующих штифтов.

В варианте, изображенном на фигуре 5, первый обжимной цилиндр 23 расположен ниже за первой конструкцией 2 и второй конструкцией 5. В отличие от этого, второй обжимной цилиндр 24 расположен в значительной степени в основании первой конструкции 2 и второй конструкции 5. Предпочтительно два обжимных цилиндра 23, 24 расположены вдоль той же, в значительной степени горизонтальной плоскости.

Второй вариант осуществления сварочного аппарата в соответствии с настоящим изобретением изображен на фигуре 7. Описание, приведенное выше для первого варианта осуществления, также применимо к этому второму варианту осуществления. Он отличается от первого варианта тем, что в нем предусмотрены следующие элементы:

- первый трансформатор 36, закрепленный на опоре 1 и опирающийся и, возможно, также заключенный внутри второй части 11 опоры 1, установленный сбоку за пределами первой части 10, ограниченной первой балкой 9 и второй балкой 8;

- второй трансформатор 36', закрепленный на опоре 1 и опирающийся и, возможно, также заключенный внутри третьей части 11' опоры 1, установленный сбоку за пределами первой части 10, в противоположной стороне от второй части 11.

Первая часть 10 опоры 1 ограничена первой балкой 9 и второй балкой 8 опоры 1, которые параллельны направлению подачи X.

Вторая часть 11 опоры 1 ограничена второй балкой 8 и третьей балкой 17 опоры 1, предпочтительно параллельной второй балке 8.

Третья часть 11' опоры 1 ограничена первой балкой 9 и четвертой балкой 17', предпочтительно параллельной первой балке 9.

Четвертая балка 17' и третья балка 17 являются периферийными балками опоры 1, а первая балка 9 и вторая балка 8 являются промежуточными балками опоры.

По меньшей мере две дополнительные периферийные балки, являющиеся поперечными, предпочтительно перпендикулярными, балкам 17', 9, 8, 17, задают периметр опоры 1 вместе с балками 17' и 17.

Во втором варианте осуществления верхний проводник и нижний проводник 39 выходят из первого трансформатора 36 и достигают верхних зажимов 3 и 6 конструкции 2 и 5, соответственно; верхний проводник 40 и нижний проводник 38 выходят из второго трансформатора 36' и достигают нижних зажимов 4 и 7 конструкций 2 и 5, соответственно. В этом случае ток подается таким образом, что две цепи замыкаются между верхними зажимами 3 и 6 и между нижними зажимами 4 и 7, соответственно.

Третий вариант осуществления сварочного аппарата в соответствии с настоящим изобретением (не изображен) отличается от указанного выше второго варианта тем, что имеет следующие элементы:

- первая конструкция 2, задающая продольную ось Z, наклоненную относительно горизонтальной плоскости на острый угол, предпочтительно между 30° и 70°, например, 45°;

- вторая конструкция 5, задающая продольную ось Z', наклоненную относительно продольной оси Z и относительно указанной горизонтальной плоскости на тупой угол, предпочтительно между 120° и 160°, например, 135°.

Вторая конструкция 5 является в значительной степени параллельной первой конструкции 2 и отстоит от нее вдоль направления подачи X свариваемых изделий.

Сварочная установка предназначена для сварки двух продольных металлических изделий. Установка содержит опору (1), выполненную с возможностью скольжения вдоль направления подачи (X) изделий. Первая конструкция (2) присоединена к опоре (1) и содержит первые зажимные средства (3, 4) для зажима задней части первого металлического изделия или передней части второго изделия. Вторая конструкция (5) выполнена с возможностью смещения относительно первой конструкции (2) и опоры (1) параллельно направлению подачи и содержит вторые зажимные средства (6, 7). Первая часть опоры ограничена первой балкой (9) и второй балкой (8), размещенными параллельно направлению подачи (X). Вторая часть (11) опоры (1) размещена сбоку за пределами первой части (10) и ограничена второй балкой (8) и третьей балкой (17), параллельной направлению подачи (X), причем совместно с поперечными балками упомянутые балки образуют периметр опоры. Первая конструкция (2) и вторая конструкция (5) опираются на первую часть (10) опоры (1), а по меньшей мере один трансформатор (36) прикреплен к опоре (1) и опирается на вторую часть (11) опоры (1). Установка обеспечивает простой доступ к внутренним деталям зажимных конструкций, быстрое техобслуживание и очистку, а также возможность использовать для снятия тяжелых элементов установки краны и мостовые краны. 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Сварочная установка для стыковой сварки оплавлением задней части первого продольного металлического изделия с передней частью второго продольного металлического изделия вдоль направления подачи (X) указанных продольных металлических изделий, содержащая опору (1), выполненную с возможностью скольжения вдоль направления подачи (X), при этом указанная опора (1) поддерживает следующие элементы:

- первую конструкцию (2), присоединенную к опоре (1) и содержащую первые зажимные средства (3, 4) для зажима задней части первого металлического изделия или передней части второго металлического изделия;

- вторую конструкцию (5), выполненную с возможностью смещения относительно первой конструкции (2) и опоры (1) параллельно направлению подачи и содержащую вторые зажимные средства (6, 7) для зажима передней части второго металлического изделия или задней части первого металлического изделия;

- по меньшей мере один трансформатор (36), имеющий проводники (37, 38, 39, 40), присоединенные к первым зажимным средствам (3, 4) и ко вторым зажимным средствам (6, 7) соответственно для подачи электрического тока на указанные заднюю и переднюю части;

при этом первая часть опоры ограничена первой балкой (9) и второй балкой (8), размещенными параллельно направлению подачи (X), а вторая часть (11) опоры (1) размещена сбоку за пределами первой части (10) и ограничена второй балкой (8) и третьей балкой (17), параллельной направлению подачи (X), причем совместно с поперечными балками упомянутые балки образуют периметр опоры,

при этом первая конструкция (2) и вторая конструкция (5) опираются на первую часть (10) опоры (1), а по меньшей мере один трансформатор (36) прикреплен к опоре (1) и опирается на вторую часть (11) опоры (1).

2. Установка по п. 1, в которой если один трансформатор (36) или два или более трансформатора полностью опираются на вторую часть (11) опоры (1), то первая балка (9) и третья балка (17) являются периферийными балками опоры (1), при этом вторая балка (8) является промежуточной балкой.

3. Установка по п. 1, в которой опора (1) снабжена третьей частью (11'), установленной сбоку за пределами первой части (10) на стороне, противоположной второй части (11), и в которой предусмотрено по меньшей мере два трансформатора, первый трансформатор (36) из которых прикреплен к опоре (1) и опирается на вторую часть (11) опоры (1), а второй трансформатор (36') из указанных двух трансформаторов прикреплен к опоре (1) и опирается на указанную третью часть (11') опоры (1).

4. Установка по п. 3, в которой если первый трансформатор (36) опирается на вторую часть (11) и второй трансформатор (36') опирается на третью часть (11') опоры (1), то указанная третья часть (11') ограничена указанной первой балкой (9) и четвертой балкой (17'), четвертая балка (17') и третья балка (17) являются периферийными балками опоры (1), а первая балка (9) и вторая балка (8) являются промежуточными балками опоры.

5. Установка по любому из пп. 1-4, в которой проводники (37, 38, 39, 40) соединяют по меньшей мере один трансформатор (36) с первыми зажимными средствами (3,4) и вторыми зажимными средствами (6, 7), соответственно, при этом они проходят под первой конструкцией (2) и второй конструкцией (5), соответственно, с обеспечением свободного доступа сверху и снизу к пространству между первыми зажимными средствами (3, 4) и пространству между вторыми зажимными средствами (6, 7) в отсутствие свариваемых продольных металлических изделий.

6. Установка по п. 1, в которой первая конструкция (2) и вторая конструкция (5) установлены параллельно друг другу и поперечно, предпочтительно ортогонально, первой балке (9) и второй балке (8).

7. Установка по п. 6, в которой первая конструкция (2) и вторая конструкция (5) задают соответствующую продольную ось (Z, Z'), наклоненную относительно горизонтальной плоскости на острый угол между 30° и 70° или расположенную горизонтально.

8. Установка по п. 6 или 7, в которой первая конструкция (2) и вторая конструкция (5) опираются на первую часть (10) опоры (1) при помощи подъемной системы, выполненной с возможностью подъема первой конструкции (2) и второй конструкции (5) относительно опоры (1) за счет вращения вдоль плоскости, поперечной направлению вращения (X).

9. Установка по п. 8, в которой подъемная система выполнена рычажного типа и содержит следующие элементы:

- первый вращающийся вал (19), расположенный параллельно первой балке (9) опоры и ограниченный опорой с возможностью вращения вокруг ее оси;

- второй вращающийся вал (18), расположенный параллельно второй балке (8) опоры и ограниченный опорой с возможностью вращения вокруг ее оси;

- дополнительную первую балку (29), отличную от опоры, расположенную параллельно указанному первому вращающемуся валу (19) и указанной первой балке (9);

- дополнительную вторую балку (28), отличную от опоры, расположенную параллельно указанному второму вращающемуся валу (18) и второй балке (8);

при этом на дополнительную первую балку (29) и дополнительную вторую балку (28) опирается первая конструкция (2) и вторая конструкция (5), которые параллельны друг другу и поперечны, предпочтительно ортогональны, указанным дополнительной первой балке (29) и дополнительной второй балке (28);

при этом первый вращающийся вал (19) присоединен напрямую или косвенно к указанной дополнительной первой балке (29) при помощи по меньшей мере одного первого рычага (45);

при этом второй вращающийся вал (18) присоединен напрямую или косвенно к указанной дополнительной второй балке (28) при помощи по меньшей мере одного второго рычага (46);

при этом предусмотрен по меньшей мере один привод (47), выполненный с возможностью вращения первого вращающегося вала (19) и/или второго вращающегося вала (18) на заданный угол так, чтобы первую конструкцию (2) и вторую конструкцию (5) можно было поднять вместе относительно опоры (1).

10. Установка по п. 9, в которой дополнительная первая балка (29) и дополнительная вторая балка (28) имеют соответствующую первую часть, к которой первая конструкция (2) прикреплена как неотъемлемая часть, и соответствующую вторую часть, к которой вторая конструкция (5) присоединена с возможностью движения.

11. Установка по п. 6 или 7, в которой первая конструкция (2) и вторая конструкция (5) опираются на первую часть (10) опоры (1), предпочтительно напрямую с помощью первой балки (9) и второй балки (8) опоры (1), которые имеют соответствующую первую часть, к которой первая конструкция (2) прикреплена как неотъемлемая часть, и соответствующую вторую часть, к которой вторая конструкция (5) присоединена с возможностью движения.

12. Установка по п. 10 или 11, в которой вторая часть дополнительной первой балки (29) или первой балки (9) вставлена в первое сквозное отверстие (21) второй конструкции (5), которая внутри имеет первые ролики или площадки (12) для скольжения второй конструкции (5) на указанных первой дополнительной балке (29) или первой балке (9); и в которой вторая часть второй дополнительной балки (28) или второй балки (8) вставлена во второе сквозное отверстие (22) второй конструкции (5), которая внутри имеет вторые ролики или площадки (13) для скольжения второй конструкции (5) на дополнительной второй балке (28) или второй балке (8).

13. Установка по п. 12, в которой вторая часть дополнительной первой балки (29) или первой балки (9) и первое сквозное отверстие (21) имеют четырехугольное сечение, а первое сквозное отверстие (21) имеет первые ролики или площадки (12) только на двух противоположных сторонах, при этом предпочтительно пара первых роликов (12) предусмотрена на каждой из двух внутренних сторон; и при этом вторая часть дополнительной второй балки (28) или второй балки (8) и второе сквозное отверстие (22) имеют четырехугольное сечение, а второе сквозное отверстие (22) имеет, по меньшей мере, второй ролик или площадку (13) по меньшей мере на трех внутренних сторонах;

или в которой вторая часть дополнительной первой балки (29) или первой балки (9) и первое сквозное отверстие (21) имеют круглое сечение, при этом первое сквозное отверстие (21) имеет первые площадки (12); при этом вторая часть дополнительной второй балки (28) или второй балки (8) и второе сквозное отверстие (22) имеют круглое сечение и второе сквозное отверстие (22) имеет вторые площадки (13).

14. Установка по п. 13, в которой первые ролики (12) неподвижны и установлены в соответствующих местах во второй конструкции (5), выступают в первое сквозное отверстие (21), контактируя с противоположными поверхностями дополнительной первой балки (29) или первой балки (9); при этом вторые ролики (13) неподвижны и установлены в соответствующих местах во второй конструкции (5), выступают во второе сквозное отверстие (22), контактируя с соответствующей боковой поверхностью дополнительной второй балки (28) или второй балки (8).

15. Установка по любому из пп. 1-14, в которой опора (1) выполнена с возможностью скольжения по меньшей мере по двум направляющим (20, 30) вдоль направления подачи (X) и снабжена по меньшей мере одним двигателем (31), присоединенным к зубчатому колесу (32), выполненному с возможностью зацепления с рейкой (33), предусмотренной по меньшей мере на одной из направляющих (20, 30).

16. Установка по любому из пп. 1-15, в которой предусмотрены средства регулировки (23, 24) для перемещения второй конструкции (5) к или от первой конструкции (2) вдоль направления подачи (X).

17. Установка по любому из пп. 1-16, в которой первые зажимные средства (3, 4) и вторые зажимные средства (6, 7) выполнены с возможностью регулирования положений при помощи соответствующих систем (41, 42, 43, 44) движения, предусмотренных на первой конструкции (2) и на второй конструкции (5) соответственно.