Полуавтомат для фасонной резки труб Советский патент 1985 года по МПК B23K7/04 

Изобретение относится к области газопламенной обработки металлов и может быть использовано в энергетическом, химическом, нефтяном машино строении и других отраслях промышленности для вырезки .седловин в тру бах и патрубках под сйарку. Известен полуавтомат для фасонной резки труб, содержащий основани смонтированные на основании механиз мы крепления трубы и патрубки, меха низм возвратно-поступательного пере мещения патрубка вдоль его оси, выполненный в виде силового цилиндра с поршнем, кронштейн, смонтированну на нем приводную планшайбу, каретку установленную на планшайбе с возмож ностью радиального установочного пе ремещения, смонтированную на каретк вырезную систему, выполненную в вид салазок, несущих резак и два копирных ролика, приводимых во взаимодей ствие соответственно f поверхностью трубы и кромкой патрубка, механизм ограничения усилия прижима копирных роликов, выполненный в виде смонтированного на каретке основного прот вовеса, соединенного с вырезной сис темой гибкой связью 1 . Недостатками этого полуавтомата являются невысокая производительность и;з-за значительной потери вре мени на его настройку и высокая металлоемкость устройства. Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени на настройку и снижение металлоемкости полуавтомата. Поставленная цель достигается тем, что полуавтомат для фасонной резки труб, содержащий основание, смонтированные на основании механизьйл крепления трубыи патрубка, механизм возвратно-поступательного перемещения патрубка вдоль его оси, выполненный в виде силового цилиндра с поршнем, кронштейн, смонтированную на нем приводную планшайбу, каретку, установленную на планшайбе с возможностью радиального установочного перемещения, смонтированную на каретке вырезную систему, выполненную в виде салазок, несущих резак и два копирных ролика, приводимых во взаимодействие соответственно с поверхностью трубы и кромкой патрубка, механизм ограничения усиЛИЯ прижима копирных роликов, выполненный в виде смонтированного на каретке основного противовеса, соединенного с вырезной системой гибкой связью, снабжен Т-образным держателем, установленньм на салазках вырезной системы с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось вращения планшайбы, и фиксации, при этом резак и копирный ролик, приводимый во взаимодействие с поверхностью трубы,- закреплены на , противолежащих концах Т-образного держателя, а копирный ролик, приводимый во взаимодействие с кромкой патрубка, жестко установлен на салазках, механизм ограничения усилия прижима копирных роликов снабжен дополнительным противовесом, подвешенным к каретке на гибких связях постоянной длины с возможностью временного взаимодействия с основным противовесом. При этом поршень силового цилиндра механизма возвратно-поступательного перемещения патрубка выполнен в виде силового цилиндра механизма крепления патрубка, содержащего шарнирно-рычажный параллелограммный механизм, свободные концы накрест лежащих рычагов которого шарнирно соединены с концами коаксиально расположенных штоков силовых цилиндров соответственно механизмов возвратнопоступательного перемещения и крепления патрубка. На фиг. 1 изображен полуавтомат для фасонной резки труб, общий вид, (Т-образньй держатель размещен в положении для вырезки кривой на патрубке), на фиг. 2 - то же, в положении для вырезки кривой на трубе; на фиг. 3 и 4 - принципиальная схема устройства и взаиморасположение его частей соответственно в процессах обрезки патрубка и вырезки отверстий в трубе , на фиг. 5 - механизм возвратно-поступательного перемещения патрубка вдоль его оси в положении со сложенным шарнирно-рычажным механизмом; на фиг. 6 - вид А на фиг. 1. Полуавтомат для фасонной резки труб содержит соосно установленные на основании 1 механизмы 2 и 3 крепления трубы 4 и патрубка 5, механивм 6 его перемещения, механизм 7 вращения резака 8, выполненный в виде

3

планшайбы 9, расположенной на кронштейне 10, на которой смонтирована каретка 11, несущая вырезную систему, включающую салазки 12, пламенн| 1й резак 8, копирные ролики 13 и .14 и фиксаторы 15 и 16, опирающиеся в процессе резания на наружную поверхность вырезаемого патрубка 5 и обеспечивающие постоянный зазор между резаком и поверхностью реза. Фиксатор 16 вьтолнен на оси копирного ролика 13, жестко связанного с салазками 12 вырезной системы.

Для обеспечения фиксированного поджима копирного ролика 14 к опорной поверхности трубы 4 полуавтомат снабжен механизмом 17 ограничения усилия поджима, размещенным на каретке t1 и связанным с вырезной системой гибкой связью.

Копирный ролик 14 и резак 8 расположены на противолежащих концах Т-образного держателя 18, установле ного на горизонтальной оси 19 кронштейна 20 вырезной системы с возможностью поворота и фиксации относительно оси посредством приводной рукоятки 21, закрепленной на этой оси.

Механизм 17 ограничения усилия поджима представляет собой систему из основного 22 и дополнительного 2 противовесов. Противовес 22 выполнен в,виде чаши и соединен с вырезной системой гибкой связью, а противовес 23 подвешен к каретке на гибких связях конечной длины с возможностью взаимодействия с противовесом 22.

Механизм 6 перемещения патрубка 5 вдоль его оси содержит силовой цилиндр 24, поршень 25 которого одновременно является цилиндром шарнирно-рычажного параллелограммного механизма 3 крепления патрубка 5.

Рычаги 26 механизма 3 крепления шарниряо прикреплены к концам штоков 27 и 28 силового цилиндра 24 и поршня 25. При этом шток 28 размещен внутри полого штока 27 приводного цилиндра 24.

Перемещение каретки 11 в радиальном направлении осуществляется с помощью ручного привода 29. Вьфезная система подпружинена относительно каретки пружиной 30 в направлении, обеспечивающим прижим фиксато461574

ров 15 и 16 к наружной поверхности патрубка 5.

Привод вращения планшайбы 9 выполнен реверсивным для предотвращения перекручивания проводки плазменного резака 8.

Полуавтомат для фасонной резки труб работает следующим образом.

Вырезку седловин сопрягаемых 10 трубных заготовок производят в два приема: обрезка патрубка и вырезка отверстий в трубе.

Трубу 4 устанавливают на механизме 2 крепления. Затем включают приj вод шарнирно-рычажного механизма 3 крепления патрубка 5. Шток 28 поршня 25, перемещаясь вниз относительно штока 27 силового цилиндра 24, раздвигает рычаг 26 и зажимает патрубок 5.

Перед образкой патрубка каретку 11, несущую вырезную систему, перемещают в рабочее положение с помощью рукоятки ручного привода 29 до касания фиксатором 16 наружной поверхности патрубка 5, копирньй ролик 14 поджимается к наружной поверхности трубы 4. При этом точки касания фиксатора 16 к патрубку 5 и ролика - 14 к трубе 4 лежат в одной вертикальной плоскости, а плазменный резак 8 устанавливается над поверхностью патрубка 5.

При вращении планшайбы 9 копирный ролик 14, поджимаемый к поверхности трубы 4 собственным весом вырезной системы, уравновешенной противовесом 22, движется по криволинейной поверхности будущего контакта с трубой 4, а плазменный резак 8 режет патрубок 5 по кривой, скопированной роликом 14. Фиксатор 16, поджимаемый пружиной 30 к наружной поверхности патрубка 5 вблизи линии реза, перемещаясь, описывает ту же кривую, что и копирный. оолик. Ц. поддерживая постоянный зазор между резаком 8 и наружной поверхностью патрубка 5.

0 После окончания обрезки патрубка поворачивают держатель 18 с плазменным резаком 8 и копирньм роликом t4 . вокруг горизонтальной оси 19 кронштейна 20, Под действием собственного веса вырезная система перемеща ется вниз, а противовес .22 переме- щается пверх до совмещения с противовесом 23. При этом копирный ролик $ ,13 устанавливается на торцовой части ранее вырезанной седловины патру ка 5 и поджимается к ней обоими противовесами 22 и 23, работающими как единый груз и обеспечивающими требуемое усилие прижима. Фиксатор 15 пружиной 30 поджимается к опорной поверхности патрубка 5 перпендикулярно его оси. Точка касания фиксатора 15 и ролика 13 опорных поверхностей также лежат в одной вертикальной плоскости.. Плазменный резак 8 устанавливается над поверхностью трубы 4. При вращении планшайбы 9 копирный ролик 13, обегая по криволинейн кромке патрубка 5, обеспечивает пер мещение плазменного резака 8 у поверхйости трубы 4 при вырезке в ней отверстия с сохранением постоянного зазора между резаком и поверхностью трубы. Фиксатор 15, поджатый пружиной 30 к наружной повегхности патрубка 5, корректирует диаметр выре заемого отверстия. После окончания вырезки отверсти в трубе 4 копирный ролик 13 выводят из. контакта с вырезанной седловиной патрубка 5. Вырезная система перемещается вверх, противовес 23 вькодит из кон такта с противовесом 22. Держатель 18 поворачивают вокруг горизонтальной оси 19 в первоначальное положение. Затем каретка 11, несущая выре ную систему, возвращается в исходно положение, а вырезанные кромки сопрягаеколх трубных заготовок 4 и 5 сводятся вместе путем осевого перемещения патрубка 5 вниз при помощи приводнаго цилиндра 24. Сведенные кромки в нескольких местах прихваты вают с помощью сварки. Затем происходит разжим щарнирно рычажного механизма 3 крепления патрубка 5 и перемещение его вверх. Изделие снимают с механизма 2 крепл ния. Далее цикл повторяется. Таким образом, предлагаемое изоб ретение позволяет сократить вспомог тельное время на настройку и снизит металлоемкость конструкции. Совмещение двух приводов в меха низме перемещения патрубка - перемещения и зажима, расщиряет техноло гические возможности полуавтомата и позволяет отказаться от ручного привода механизма зажима патрубка. равнению с базовым объектом менная резка ручным резаком 563, а также набор шаблонов, лагаемое изобретение позволит низировать процесс резания , продить последовательно одним резаобрезку патрубка, копируя по е, а затем вьфезку отверстия в е копируя по патрубкуJ отказатьт изготовления и Применения больчисла шаблонов; повысить произтельность труда, а также качестеза и сварных швов, обеспечиваювысокз ю степень герметизации систем, что особенно важно на жидаемый годовой зкономический кт от предлагаемого изобретения равнению с базовым объектом слеийР + ЕК Рг + Е« - Иг) - Etf(Kt - К,) - 3z ; Aj, зкономический эффекту годовой объем работ по вырезке седловин и отверстий, тыс.п.м реза (Аа - 60 тыс.п.м); 3, и 3, приведенные затраты на оборудование базового и предлагаемого вариантов, (34 206 Зг 225), , и В, производительностьоборудования, (В 63 п.м/ч; Ва 1ЬО п.м/ч); и , коэффициент реновации оборудования (Р - PI. 0,1), нормативный коэффициент эффективности (ЕН 0,15); и, и Ujj - удельные годовые эксплуатационные затраты в базовом и предлагаемом вариантах (и 201,3 руб.; Ut 132,6 руб.), К;( и Kj - удельные сопутствую14ие капиталовложения в базовом и предлагаемом

1146157

вариантах, тыс. п.мОжидаемый экономический эфреза (К, 612 рубфакт составит 29,28 тыс, руб.

Kj 0,698 руб.).в год.

1. ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ ФАСОННОЙ РЕЗКИ ТРУБ, содержащий основание, смонтированные на основании механизмы крепления трубы и патрубка, механизм возвратно-поступательного перемещения патрубка вдоль его оси, выполненный в виде силового циJШHдpa с поршнем, кронштейн, смонтированную на нем приводную планшайбу, каретку, установленную на планшайбе с возможностью радиального установочного перемещения, смонтированную на каретке вырезную систему, выполненную в виде салазок, несущих резак и два копирных ролика, пpивoди a x во взаимодействие соответственно с поверхностью трубы и кр(Х4кой патрубка, механизм ограничителя усилия прижима копирных роликов, выполненный в виде смонтированного на каретке основного противовеса, соединенного с вырезной системой гибкой связью, отличающийся тем, что, с целью повьпоения производительности за счет сокращения времени на настройку и снижения металлоемкости полуавтомата, он снабжен Т-образньм, держателем, установленные на салазках вырезной системы с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось вращения планшайбы и фиксации, при зтом резак и копирный ролик, приводимый во взаимодействие с поверхностью трубы, закреплены на противолежащих концах Т-образного держателя, а копирный ролик, привод{ 1Ый во взаимодействие с кромкой патрубка, жестко установлен на салазках, механизм ограничения усилия прижима копирных роликов снабжен в дополнительньм -противовесом, подвешенным к каретке на гибких связях постоянной длины с возможностью временного взаимодействия с основным противовесом; 2. Полуавтомат по п.1, отличающийся тем, что поршень 1: Э) силового цилиндра механизма возврат но-поступательного перемещения патрубка выполнен в виде сипового цилиндра механизма крепления патрубка, :л содержащего шарнирно-рычажный парал«4J лелограммный механизм, свободные концы накрест лежащих рычагов которого шарнирно .соединены с концами коаксиально расположенных штоков силовых цилиндров соответственно механизмов возвратно-поступательного перемещения и крепления патрубка.

Фс/г.7

Thrr