Стенд для сборки и вращения цилиндрических изделий при сварке Советский патент 1986 года по МПК B23K37/04 

Изобретение относится к сварке, а именно к роликовым стендам для сборки и вращения тяжеловесных цилиндрических изделий при сварке и может быть использовано для сборки и сварки обечаек корпусов реак- торов, цистерн химического машиностроения и т.д.

Цель изобретения - повышение качества путем корректирования наложения изделия в процессе сварки и снижения энерго- затрат при корректировании.

На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - то же, ири перекосе холостой роликоопоры; на фиг. 6 - узел 1 на фиг. 3; на фиг. 7 - схематические устройства, связанные с системой звуковой и световой сигнализации.

Стенд для сборки и вращения изделий в процессе сварки содержит одну приводную 1 и по меньшей мере три холостых 2 и 3 секции роликоонор. Приводная секция 1 жестко закреплена на основании, и секции 2 и 3 установлены с возможностью перемещения на рельсах 4, параллельных оси изделия 5, и фиксации на рельсах 4 (узел фиксации не показан). На секции 1 на направляющих6 скольжения посредством ползунов 7 установлены приводные роликоопоры 8. Конструкция ползуна 7 исключает его вертикальное смещение относительно направляющей 6. Каждая роликоопора 8 снабжена приводом 9 вращения и винтовым приводом 10 горизонтального перемещения в плоскости, перпендикулярной продольной оси стенда. На секциях 2 и 3 на направляющих 11 качения установлены холостые роликоопоры 12. Каж- дая роликоопора 12 также снабжена винтовым приводом 10 горизонтального перемещения в той же плоскости и установлена на тележке 13, включающей корпус 14, четыре колеса 15 и два равноплечих балансира 16, смонтированных с возможностью ограниченного поворота на шарнирах 17,оси которых перпендикулярны продольной оси стенда. На концах нлечей балансира 16 с возможностью вращения смонтированы опорные катки 18, оси которых параллельны осям колес 15. Опорные катки 18 расположены под направляющими 11 и периодически взаимодействуют с нижними плоскостями 19 направляющих 11. Диаметры колес 15, опорных катков 18, межцентровое расстояние между ними и вертикальный размер сече- ния направляющих 11 выполнены таким образом, что при отсутствии осевых нагрузок на роликоопоры 12, т.е. при отсутствии дрейфа изделия 5, между опорными катками 18 и плоскостями 19 существует зазор. Ходовой винт 20 привода 10 перемещает тележ- ку 13 посредством плавающей гайки 21 в поперечном к оси гайки 21 направлении. На тележке 13 секции 3 закреплены два дат

0 0

0

чика 22 осевого смепхения, представляющие собой потенциометры. Потенциометры 22 включены в автоматическую цепь управления винтовыми приводами 10 секции 3. Поворотный элемент потенциометра 22 посредством рейки 23 связан с большим плечом установленного на шарнире 24 подпружиненного двуплечего рычага 25, на меньшем плече которого с возможностью вращения установлен ролик 26, который пружиной 27 поджат к верхней плоскости 28 направляющей 11. Ролики 26 расположены по обе стороны от оси ходового винта 20 и поджаты к обеим направляющим 11 секции 3. Стенд снабжен переносным гидродомкратом 29 для перемещения по рельсам 4 секций роли- коопор 2 и 3 с загруженными на них частями 30 и 31 изделия 5. Кроме датчиков-потенциометров 22 допустимого осевого с.ме- щения изделия 5, включенных в цепь управления приводов 10, в стенде предусмотрено устройство 32 аварийного осевого смещения изделия 5 в случае несрабатывания одного из потенциометров 22, содержащее поворотный двуплечий рычаг 33, подпружиненный пружиной 34 в сторону торца 35 изделия 5, и два датчика 36. На одном плече рычага 33 установлен ролик 37, взаимодействующий с торцом 35, а на другом плече закреплена е возможностью взаимодействия с датчико.м 36 лыжа 38. Датчики 36 установлены на расстоянии, которое обеспечивает поворот рычага 33 между ними без взаимодействия с ними на угол, соответствующий максимально допустимой величине дрейфа, контролируемой потенциометрами 22.

Стенд работает следуюцщм образом.

Секции 2 и 3 раздвигают по рельсам 4 соответственно длинам свариваемых обечаек 30 и 31. В зависимости от диаметра изделия 5 роликоопоры 8 и 12 винтовыми приводами 10 выставляют на необходимое межцентровое расстояние. Производят укладку обечаек 30 и 31 соответственно на секции 1-3 (количество секций 2 выбирается в зависимости от количества составных частей-обечаек, подлежапхих сварке; при сварке изделия 5, например, из двух частей количество секций 2 равно двум). Обечайку 30 укладывают на секции 1 и 2, обечайку 31 - на секции 2 и 3. Гидродомкратом 29 производят стыковку обечаек 30 и 31, при этом секции 2 и 3, загруженные обечайкой 31, перемешаются вместе с ней по рельсам 4. После стыковки обечаек секции 2 и 3 фиксируют на рельсах 4 от смещений, а обечайки 30 и 31 прихватывают между собой. Затем роликоопоры 12 секций 2 раздвигают. Собранное изделие 5 остается лежать и в дальнейшем вращается на секциях 1 и 3. При вращении изделия 5 на приводных ро- ликоопорах 8 и холостых роликоопорах 12 секции 3 производится сварка кольцевого

шва. В процессе вращения и сварки изделия из-за неточностей цилиндрической формы изделия 5 и неточностей расположения роликоопор стенда, возникают винтовые, а следовательно, и осевые усилия, стремящиеся сместить изделие 5 вдоль его оси. Величины осевых усилий соразмерны и пропорциональны весу изделия 5. В предлагаемом стенде, предназначенном для вращения тяжеловесных изделий (до 200 т), эти осевые усилия столь значительны, что стремятся наклонить роликоопоры, т.е. в зависимости от направления усилия оторвать их от одной из направляющей. Однако отрыва приводных роликов 8 от направляющей 6 скольжения не происходит, поскольку они закреплены на ползунах 7, а роликоопоры 12 наклоняются, т.е. происходит подъем корпуса 14 с двумя колесами 15, расположенными по одной из сторон тележки 13. Максимальная величина подъема равна величине зазора между опорными катками 18 и плоскостями 19 (до 0,5 .мм). При этом подъеме зазор появляется между колесами 15 и плоскостью 28, а щарниры 17, поднимаясь с корпусом 14, посредством балансиров 16 поднимают все четыре опорных катка 18 к плоскостям 19. При подъеме одной из сторон корпуса 14 тележки 13 расположенный на этой стороне щарнир 24 также поднимается. При этом ролик 26 остается поджатым к плоскости 28, а двуплечий рычаг 25 поворачивается и перемещает рейку 23, которая поворачивает валик потенциометра 22. Поскольку рейка 23 связана с большим плечом рычага 25, величина ее перемещения в несколько раз боль- ще величины подъема щарнира 24 с корпусом 14. Величина перемещения рейки 23 пропорциональна углу поворота рычага 25, т.е. пропорциональна величине подъема одной из сторон корпуса 14 тележки 13. Поскольку ролики 26 и связанные с ни.ми потенциометры 22 расположены по обе стороны от оси ходового винта 20, т.е. по обе стороны тележки 13, то они реагируют на осевые усилия изделия 5, направленные в обе стороны. Потенциометры 22, включенные в автоматическую цепь управления винтовыми приводами 10 секции 3, дают команды на направление и величину горизонтальных смещений тележек 13 секции 3 с роликоопорами 12 от приводов 10. Смещения роликоопор 12 секции 3 корректируют положение оси изделия 5, стабилизируя осевое положение изделия 5 на стенде во время его с вращения. Так как каждая роликоопора 12 снабжена индивидуальным приводом 10 горизонтального перемещения, перед началом вращения изделия 5 на стенде в зависимости от вида изделия 5 (длина, толщина стенки, вес, точность и чистота обработки

наружного диаметра) цепь управления приводами 10 секции 3 переключается на один из трех методов автоматического управления приводами 10. Первый метод состоит в том, что каждая ролико5 опора может смещаться раздельно. Этот метод управления целесообразно применять при вращении и сварке изделий с толстой стенкой, когда мундщтук сварочного аппарата находится внутри разделки под сварку. В этом случае коррекцию оси изделия 5 про0 изводят одновременным ее подъемом и горизонтальным смещением, что обеспечивается смещением одной из роликоопор 12. Второй метод управления заключается только в подъеме или опускании оси изделия 5,

5 что осуществляется одновременным смещением роликоопор 12 в противоположных направлениях: при сближении подъем оси, при удалении опускание оси. Этот метод управления целесообразно применять при вращении длинных изделий, когда для вер0 тикального смещения оси изделия на неболь- щой угол нужно задать его концу относительно большое вертикальное смещение. Третий метод заключается только в горизонтальных смещениях оси изделия 5, что осуществляется одновременным смещением

обеих роликоопор 12 в одном направлении. Такой метод требует меньщей мощности приводов 10, чем в двух предыдущих методах. В случае несрабатывания одного из потенциометров 22 и вследствие этого прео вышения допустимой величины осевого смещения изделия 5 срабатывает устройство 32, рычаг 33 которого поворачивается в соответствующую сторону на угол, превышающий допустимый, и лыжа 38 взаимодействует с соответствующи.м датчиком 36, кото5 рый включает звуковую и световую сигнализацию.

фиг. 2

ю

в ид А

. 4.f « « Ч

ff

П

15

1

79 /8 /7 78 75 . 5

1247219 /

- 3S

фиг.7

Составитель В. Клоков

Редактор Л. ПчелинскаяТехред И. ВересКорректор А. Зимокосов

Заказ 4058/16Тираж 1001Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4