Устройство для автоматической сварки неповоротных кольцевых стыков Советский патент 1984 года по МПК B23K31/06 

35 ;О 1 Изобретение относится к сварке, а именно к актоматической сварке кольцевых швов трубопроводов изнутри, и можетбыть применено в химическом, энергетическом машиностроеНИИ и других отраслях промышленности, где широко применяется сварка труб. Известно устройство для электродуговой сварки труб изнутри, содержащее корпус, горелку для аргонодуг вой сварки неплавящимся электродом механизм кругового перемещения горелки и токоподвод tl }. Недостатком устройства является то, что все механизмы за исключением горелки размещаются вне трубы на ее торце, в связи с чем расстояние от торца до шва ограничено, что значительно сужает технологические возможности устройства. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для автоматической сварки неповоротных кольцевых стыков, содержащее корпус, размещаемый внутри трубы с установленной на нем подвижной кареткой для настройки электрода на стык в поперечном направлении. Внут ри каретки размещена вращающаяся втулка с механизмом вращения, несущая сварочную горелку с механизмом изменения длины дуги 2. Недостатком известного устройства является то, что с его помощью можно сваривать только прямолинейные отрезки труб, в то время как в практике часто возникает необходимость приварки к основной трубе отводов малого диаметра, доступ к которым возможен только изнутри основной трубы. Цель изобретения - обеспечение возможности сварки трубных отводов малого диаметра, перпендикулярных основной трубе. Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматической сварки неповоротных кольцевых стыков, содерясащее корпус со смонтированной в нем кареткой поперечного перемещения, втулку, снабженную кронштейном со сварочной головкой и установленную на каретке с возмож ностью вращения, механизм вертикаль ноге перемещения горелки и токоподвод, снабжено гильзой, соосно установленной внутри втулки с возможно 92 тью осевого перемещения и совместного вращения с ней, причем механизм вертикального перемещения выполнен в виде рычага, концы которого шарнирно связаны с торцами втулки и гильзы в диаметрально противоположных точках, а кронштейн со сварочной горелкой жестко закреплен в средней части рычага. Токоподвод выполнен в виде гибкой шины, один конец которой закреплен на втулке с возможностью намотки на ее наружную поверхность, а другой конец снабжен пружинной подвеской. На фиг. 1 представлена кинематическая схема устройства; на фиг. 2 устройство, общий вид, на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2. Устройство содержит корпус 1, который выполнен полым и снабжен направляющей 2, с размещенной на ней кареткой 3, жестко связанной с рейкой 4 привода 5 ее перемещения. В каретке 3 расположены механизмы вращения 6 и вертикального перемещения 7 горелки 8 с приводами. Эти механизмы связаны между собой через втулку 9 и соосно установленную внутри нее гильзу 10. Втулка 9 установлена с возможностью вращения в направляющих 11 каретки 3 и через коническую шестерню 12 кинематически-связана с выходным валом 13 привода механизма 6 вращения горелки 8.Гильза 10 имеет проточку 14, в которой установлена вилка 15,. закрепленная на оси 16, которая установлена на каретке 3 и через сектор 17 связана с шестерней 18, установленной на выходном валу привода механизма 7 вертикального перемещения. Гильза 10 установлена во втулке 9 с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси корпуса 1 и совместного вращения с ней. Гильза 10 и втулка 9 соединены между собой ч-ерез рычаг 19, шарнирно закрепленный на торцах гильзы 10 и втулки 9. В средней части рычага 19 жестко закреплен кронштейн 20, несуш ий сварочную горелку 8. В корпусе 1 установлена оптическая система, включающая перископ 21 и дополнительное зеркало 22, и смонтирован токоподвод 23, охватывающий втулку 9.Один конец токоподвода 23 закреплен на втулке 9 и связан с горелкой

3

8,а второй - с пружинной подвеской 24, закрепленной в корпусе 1.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают устройство в трубу Включают привод 5 перемещения каретки 3. Последняя вместе с втулкой

9,с гильзой 10 механизмами 6 и 7

и горелкой 8 перемещается по направляющей 2 и выводит горелку 8 на середину стыка.

Настраивают длину дуги. Для этого включают привод механизма 7 вертикального перемещения горелки 8. При вращении шестерни 18, связанный с ней сектор 17, а вместе с ним и ось 16 поворачиваются, и вилка 15 перемещает гильзу 10 вдоль оси. Вместе с гильзой t 1СГ перемещается шарнирно связанный с ней конец рычага 19, тогда как второй его конец, щарнирно связанный со втулкой 9, остается иа месте. Рычаг 19, а вместе с ним кронштейн 20 и горелка 8 разворачиваются относительно точки его закрепления во втулке 9 и вертикально перемещают электрод.

Затем вк.пючают привод механизма 6 вращения горелки 8,

В процессе сварки патрубка с трубой токоподвод 23 укладьшается на наружную поверхность втулки 8. Пру-.

17169 4

жина подвески 24 сжимается.. После сварки одного прохода горелка 8 останавливается. Включают реверс привода механизма 6 вращения. При 5 этом токоподвод 23 сматывается со втулки 9, а пружина подвески 24 разожмется и поднимет его вверх.

При настройке электрода на стык и в процессе сварки оператор наблюдает за стыком и дугой через пери10скоп 21, дополнительное зеркапо 22 которого обеспечивает хороший обзор зоны сварки.

Конструкция устройства позволяет сваривать неповоротные стыковые сое15динения отводов с трубами неограниченной длины изнутри с выводом горелки через трубу. Качество сварного соединения обеспечивают механизмы настройки и наблюдения. Выполнение

20 корпуса полым позволяет установить в нем перископ, а конструкции механизмов вращения, вертикального перемещения и установка дополнительного зеркала соосно втулкам позволяют

5 наблюдать за настройкой электрода на стык и сваркой.

Предлагаемое устройство позволя ет приваривать отводы к трубам изнутри в глубоких колодцах, обеспечи0вая таким образом ремонтоспособность в стесненных условиях.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ стыков, содержащее корпус со смонтированной в нем кареткой поперечного перемещения, втулку, снабженную кронштейном со сварочной головкой и установленную на каретке с возможностью вращения, механизм вертикальноро перемещения горелки и токоподвод, отл-ичающеес я тем, что, с целью обеспечения возможности сварки трубных отводов малого диаметра, перпендикулярных основной трубе, оно снабжено гильзой, соосно установленной внутри втулки с возможностью осевого перемещения и совместного вращения с ней, причем механизм вертикального перемещения выполнен в виде рычага, концы которого шарнирно связаны с торцами втулки и гильзы в диаметрально противоположных точках, а кронштейн со сварочной горелкой жестко закреплен в средней части рычага. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что токоподвод вьтолнен в виде гибкой шины, W один конец которой закреплен на втулке с возможностью намотки на ее наружную поверхность, а другой конец снабжен пружинной подвеской.