Устройство для термической обрезки стыкуемых кромок листовых конструкций Советский патент 1984 года по МПК B23K7/04 

Изобретение относится к устройст вам для резки стыкуемых элементов корпусов судов, кораблей, резервуаров больших емкостей, оболочек и пр и может быть использовано в судостр ении, химической, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промьшшенностях. Известны газорезательные перенос ные установки, предназначенные для газовой резки конструкций в любых пространственных положениях, содержащие направляющую, самоходную тележку, установленную на направляющей, и штангу с жестко закрепленным на ней резаком. Точность реза таким установками целиком зависит от точности установки направляющей U Направляющую можно установить на участках, имеющих цилиндрическую форму кривизны. В то же время на участках, имеющих коническую или двоякую кривизну, например секции в оконечностях корпуса судна, выставить направляющую параллельно повер ности реза невозможно, а, следовательно, невозможно и применение известных установок. Кроме того, для установки направ ляющей необходимо предварительно произвести размотку стенки реза, что является трудоемкой операцией,осо бенно на криволинейных поверхностях. I- . Указанные недостатки исключаются путем примене 1-1я устройства для обрезки стыкуемых элементов корпуса судна, в котором положение реза корректируется прибором, задающим плоскость реза. При этом размечать линию peda не удается. Известное устройство для обрезки состоит из самоходной тележки, установленной на направляющей, котора укреплена вдоль обрабатываемой кромки. Тележка снабжена штангой с подвижной вдоль нее кареткой,несущей подпружиненньш газовый резак с опорным роликом, а прибор задающий плоскость реза, вьшолнен в виде фотоэлектрической головки связанной с кареткой и воспринимающей световой поток прожектора, установленного на некотором расстоянии от обрабатываемого элемента корпуса судна так, чтобы формируемая им рав носигнальная зона направленного светового потока находилась в плоскости реза z . Недостатком известного устройства является то, что сжатая пружина газового резака, которая находится между опорным роликом и штангой, прижимая опорный ролик, одновременно создает усилие отрыва штанги от обрабатываемой поверхности. Это усилие передается на узлы крепления направляющей в виде силы и момента сил, что снижает надежность крепления устройства к обрабатываемой поверхности. При прохождении местных неровностей и изменений формы поверхности, вызывающих увеличение сжатия пружины газового резака может привести к отрыву направляющей от обрабатываемой поверхности и опрокидыванию ее,вместе с тележкой. Существенным недостатгом является то, что при постройке крупногабаритных изделий типа корпусов судов, строящихся на поточных линиях и расположенных рядом, отсутствует свободное от лесов и других строительньсх мат-ериалов простран-ство, затрудняющее использование излучающего элемента устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для термической обрезки стыкуемых кромок листовых конструкций, содержащее приводную тележку, смонтированную на направляющей, поперечину с установленными на ее концах стойками с опорными для стыкуемых конструкций роликами и связанную с тележкой при помощи оправки с шаровым шарниром, установленной с возможностью перемещения перпендикулярно к направляющей, а также резак з . Недостатком этого устройства является невозможность точной резки, так как фотоэлемент неподвижен в процессе обработки, и при прохождении опорными роликами неровНостей обарабатываемой поверхности конец штанги с резаком будет опускаться или подниматься, а резак вместе с кареткой будет поворачиваться вокруг фотоэлемента на некоторый угол, вследствие чего- поворот резака будет вносить большую погрешность в контуры обрабатываемьк элементов корпуса судна, что сд(У1ает невозможным точную пригонку этих элементов, а затем и их сварку. I Другим недостатком, вытекающим первого, является невозможность обработки одновременно двух кромок стыкуемых элементов корпуса, что крайне важно при их стыковке под сварку, а также при постройке круп .ногабаритных изделий типа корпусов, строящихся на поточных линиях и расположенных рядом, отсутствует свободное от лесов и других строительных материалов пространство, затрудняющее использование излучаю щего элемента устройства. Цель изобретения - повышение то ности резки при обрезке листов со смещением стыкуемых кромок. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее приводную тележку, смонтированную на направляющей, поперечину с установленными на ее концах стойками с опорными роликами для стыкуемых конструкций и связанную с тележкой при помощи оправки с шаровым шарниром, установленной с возможностью перемещения перпендикулярно к направляющей, а также резак, снабжено двумя штангами, установленными на стойках с возможностью поворота относительно рабочей пове ности опорных роликов в плоскости перемещения оправки, одна из штанг снабжена ограничительным роликом,р зак закреплен на этой щтанге, а др гая штанга снабжена копирньм элементом. Кроме того, с целью повьшения точности резки путем получения экв дистантных обрезаемых кромок, копирный элемент вьшолнен в виде копирного ролика с ребордой на рабочей поверхности и ось вращения рол ка размещена перпендикулярно к штанге, при этом поперечина смонти рована в шаровом шарнире с возможностью перемещения вдоль своей оси и подпружинена с двух сторон к оправке. С целью повьш1ения точности резк при одновременной обрезке двух.сты куемых кромок, устройство снабжено вторым резаком, закрепленным на штанге с копирным элементом, а ко- пирный элемент вьшолнен в виде коп ного ролика, ось вращения которого размещена параллельно щтанге. 24 На фиг.1 показано устройство для обрезки в рабочем положении с копирным элементом в виде ролика, ось вращения которого размещена перпендикулярно к штанге; на фиг.2 - то же, с двумя резаками и копирным роликом, ось вращения которого размещена параллельно штанге. Устройство содержит направляющую Iустановленную вдоль кромок 2 стыкуемых металлических листов 3 и 4,на которой разйещена тележка 5 с приводом 6, обеспечивающим перемещение тележки 5 вдоль направляющей 1. На тележке 5 посредством опоры 7 поступательного движения и шарового шарнира 8 углового перемещения закреплена поперечина 9. При этом шарнир 8 сопряжен с оправкой 10, являющейся подвижной частью опоры 7. На поперечине 9 установлены стойки IIи 12, на концах которых находятся обоймы 13 с опорными роликами 14. В обоймах 13 имеются криволинейные пазы 15, центры радиусов кривизны которых находятся в точках опоры роликов 14. В пазах 15 расположены сухари 16, к которым винтами 17 прикреплены штанги 18 и 19. На штанге 19 закреплен ограничительный ролик 20, а на штанге 18 - крпирный элемент в виде смонтированного на оси 21, перпендикулярной к штанге 18, копирного ролика 22 (фиг.1) с ребордой V-образного профиля. Колирный элемент может быть также выполнен в виде ролика 23 (фиг.2), ось вращения которого размещена параллельно штанге. На концах штанги может быть закреплеи один газовый резак 24 (фиг.1) или два резака 25 и 26- (фиг.2). I Поперечина 9 и штанги 18 и 19 связаны пружинами 27 и 28, расположенными в стаканах 29 и 30. Для прижима опорных роликов 14 к поверхности листов 3 и 4 имеется пружина 31, установленная в опоре 7. Штурвал 32 регулирует усилие прижима. Для поджатия копирного ролика 22 (фиг.1) к кромке 2 листа 3 поперечина 9 снабжена с двух сторон шарнира 8 резьбой 33, на которой навинчены гайки 34 с шайбами 35, фиксирующие один конец пружин 36. С другого конца пружин 36 на попе-

речине 9 расположены полусферические шайбы 37, упирающиеся сферической частью в стенку опоры 7.

При этом в шарнире 8 выполнено отверстие 38, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси установлена поперечина 9, имеющая прямоугольное сечение с шириной, равной ширине паза опоры 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед обрезкой направляющую 1 (фиг.1) устанавливают на металлический лист 3 вдоль кромок 2 металлических листов 3 и 4. На направляющую 1 устанавливают тележку 5 с приводом 6 и поперечиной 9. Опорные ролики 14 поперечины 9 опираются на листы 3 и 4. Копирный ролик 22 прижимают к торцу кромки листа 3, а ограничительный ролик 20 опирают на лист 4.

После включения газового резака 24 и привода 6 тележки 5 последняя, перемещаясь вдоль кромки 2 обрабатываемых листов 3 и 4, производит удаление резаком 24 монтажного припуска листа 4.

Благодаря постоянному прижиму стоек 11 и 12 поперечины 9 к поверхности листов 3 и 4 усилием пружины 31 и наличию ограничительного ролика 20 обеспечивается постоянное расстояние от сопла газового резака 24 до обрабатываемой йоверхности.

При перемещении копирного ролика 22 его поперечное смещение передается через ось 21, штангу 19, обойму 13, поперечину 9, обойму 13 и штанг 18 на резак 24, который вырезает контур кромки листа 4, идентичный контуру кромки листа 3.

При смещении кромок 2 листов 3 и 4 относительно друг друга штанги 18 и t9 тоже смещаются в том же направлении, компенсируя изгибы поверхности, так как расстояние от стоек 11 и 12 до копирного ролика 22 и резака 24 остается постоянным на всем протяжении обработки.

Устройство для обрезки по варианту, изображенному на фиг.2, также перед обрезкой направляющей 1 устанавливают на металлический лист 3 вдоль кромок 2 обрабатываемых металлических листов 3 и 4. На направляющую 1 устанавливают тележку

5 с приводом 6 и поперечиной 9. Опорные ролики 14 поперечины 9 опираются на листы 3 и 4.

После включения газовых резаков 16 и 25 и привода 6 тележки 5 последняя, перемещаясь вдоль кромки 2 обрабатываемых листов 3 и 4, производит удаление монтажного припуска обоих листов 3 и 4.

Благодаря постоянному прижиму стоек 11 и 12 поперечины 9 к по0

верхности листов 3 и 4 усилием пружины 31 и наличию ограничительного 21 и копирного 23 роликов обеспечивается постоянное расстояние от сопел газовых резаков 26 и 25 до обрабатываемой поверхности.

При смещении кромок 2 листов 3 и 4 в вертикальной плоскости штанги 18 и 19 смещаются в той же плоскости.

Конструкция изобретения по варианту, изображенному на фиг.1, позволяет получить за один проход газового резака контур кромки обрабатываемого листа, эквидистантный с tcoHTypoM кромки копируемого листа, что необходимо для их последующей стыковки под сварку.

Это происходит из-за постоянства расстояний от резака до стоек рамы и независимого перемещениям штанг в плоскости рамы при любых колебаниях поверхности листов друг относительно друга, что увеличивает производительность процесса и уменьшает.энергозатраты. Наличие копирного ролика делает возможном обработку фасонного профиля.

Конструкция устройства по варианту, изображенному на фиг.2, обеспечивает эквидистантность контуров кромок стыкуемых элементов конструкций, также как и в первом варианте, благодаря постоянству расстояний от резаков до стоек рамы, а также независимым перемещениям штанг в плоскости рамы при любых кoлeбa ияx 1поверхности обрезаемьк листов друг относительно друга. Поэтому отпадае точное базирование второго обрабатываемого листа, которое необходимо в известном устройстве.

Простота конструкции обеспечивает обработку кромок в стесненных условиях (наличие строительных лесов на площадке, приспособлений, механизмов и др.).

««

:з %

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРЕЗКИ СТЫКУЕМЫХ КРОМОК ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, содержащее приводную тележку, смонтированную на направляющей, поперечину с установленными на ее концах стойками с опорными роликами для стыкуемых конструкций и связанную с тележкой при помощи оправки с шаровым шарниром, установленной с возможностью перемещения перпендикулярно к направляющей, а также резак, отличающееся тем, что, с целью повьппення точности резки при обрезке листов со смещением стыкуемых кромок, устройство снабжено двумя штангами, установленными на стойках с возможностью поворота относительно рабочей поверхности опорных роликов в плоскости перемещения оправки, одна из штанг снабжена ограничительным роликом, резак закреплен на этой штанге, а другая штанга снабжена копирным элементом. 2.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности резки путем получения эквидистантных обрезаемых кромок, копирньш элемент выполнен в виде копирного ролика с ребордой i на рабочей поверхности и ось вращения ролика размещена перпендикуляр(Л но ,к штанге, при этом поперечина смонтирована в шаровом шарнире с возможностью перемещения вдоль своей оси и подпружинена с двух сторон к оправке.. 3.Устройство по П.1, о т л ио эо чающееся тем, что, с целью повышения точности резки при одноN5 временной обрезке двух стыкуемых ел кромок, устройство снабжено вторым резаком, закрепленным на штанге с SD копирным элементом, а копирный элемент выполнен в виде копирного ролика, ось вращения которого размещена параллельно штанге.