Внутренний центратор для сборки стыков труб под сварку Советский патент 1980 года по МПК B23K37/04 

(54) ВНУТРЕННИЙ ЦЕНТРАТОР ДЛЯ СБОРКИ СТЫКОВ ТРУБ ПОД СВАРКУ Изобретение относится к области сварки, а именно к оборудованию для сборки кольцевых стыков (труб или других цилиндрических изделий под сварку с достаточно точным совмещен ем оси формирующей канавки подкладного кольца или электродов сварочных горелок с плоскостью стыков. Известны устройства для сборки и сварки кольцевых стыков, у которых совмещение электродов сварочного аппарата с плоскостью стыка осуществляется посредством специешьных поиводных установочных элементов (упоров), которые, упираясь в торец трубы, выдвигают из нее центратор с заторможенными приводными колёсами, при этом колеса должны проскаль зывать по внутренней поверхности трубы 1. Учитывая, что масса центрирующего механизма со сварочным аппаоатом ограждением и штангой для подвода кабелей значительна (для труб Р 1420 мм составляет 2...2,5 т) и она стремится повернуть центрирующий механизм в соединяющем его с тележкой гибком устройстве (типа шарово го шарнир а) , для прижатия верхнего упора к торцу трубы требуются значительные усилия торможения тележки. При недостаточном торможении нижние упоры при касании торца трубы могут начать выдвигать центратор из трубы без поворота центрирующего механизма и тогда даже при полном ходе пневмоцилиндров. В этом случае плоскость электродов сварочного аппарата не совпадает с плоскостью торца трубы, что приведет к дефектному сварному сое.динению. Известен также внутренний центратор для сборки стыков труб под сварку, содержащий раму с опорньиии элементами и связанный с ней центрирующий блок, имеющий возможность перемещения посредством силового цилиндра, корпус которого закреплен на раме 2 . Недостатком известного центратора является сложность и ненадежность конструкции, а именно необходимость применения двух приводов для центрирующего блока и для разжатия опорных элементов, недостаточное усилие прижатия опорных элементов к внутренней поверхности труб. Целью настоящего изо ретения является упрощение конструкции за счет применения единого привода для перемещения опорных элементов и центрирующего блока. Указанная цель достигается тем,чт рама снабжена колесами для перемещения внутри труб и корпусом, установлен ным с возможностью переметения от носительно рамы и подпружиненным относительно нее в осевом направлении, ПРИ этом опорные элементы размещены в корпусе и связаны со штоком силово го цилиндра. Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлен общий вид предлагаемого цент тора. Внутренний центратор для сварки стыков труб под сварку состоит из центрирующего блока с двумя рядами независимых центрирующих жимков 1 и 2, жестко связанных между собой; под кладного кольца 3 с формирующей канавкой (или же сварочных горелок), расположенного между рядами жимков 1 и 2; выдвижнь)х упоров 4 (обычно 3-Х определяющих плоскость 5 формирующей канавки подкладного кольца или- электродов сварочных горелок и размещенных в пазах ограждения 6; штанги 7 для подвода кабелей; рамы 8, соединенной шаровым шарниром 9 с центрирующим блоком; подпружиненного упора 10, ограничивающего поворот центрирующего блока, гидропри вода 11; опорных элементов, размеще ных в корпусе 12, перемещающемся по раме с помощью каретки 13 и состоящ из венца 14 серег 15, штоков 16 и ж - ков 17силового цилиндра, состоящег из порщня 18,жестко связанного с ве цом 14, и корпуса 19, шарнирно соед ненного с серьгой 20 с рамой 8, и пружины 21. Рама 8 снабжена колесам 22 для перемещения трубы. Серьги 20 необходимы для компенсаци возможного несовмещения осей рамы 8 и силового цилиндра при разжатии опорных элементов. Центратор работа ет следующим образом. . После центровки и сварки очередного стыка центратор перемещается на торец нитки трубопровода 23 до тех пор, пока подкладное кольцо 3 (или сйарочные горелки), размещенны между жимками 1 и 2, не окажется на некотором расстоянии от торца трубо провода. Упоры 4 выдвигаются в рабочее поло)|сение, при этом их рабочие (упо ные) ;хп.оверхности совмещаются с плос костью 5 формирующей канавки подкладного кольца или же электродов сварочных горелок. В полость,А корпуса силового цилиндра 19 подается масло. Так как корпус 12 удерживается от. перемеще ия по раме 8 пружиной 21, то начинает перемещаться вправо поршень 18 силового цилиндра, жестко связанный с венцом 14, в результате чего поседством серы 15 и штоков 16 жимки 17 разжимаются в трубе 23, фиксируя положение опорных элементов центратора. Поскольку -дальнейшее перемещение поршня 18 вправо уже невозможно, т.к. жимки уперлись в трубу, в полости А повышается давление масла, и после достижения в гидроцилиндре осевого усилия, превышающего усилие поужины 21, начинается перемещение влево корпуса гидроцилиндра 19 относительно уже неподвижного поршня 18. Вместе с корпусом гидроцилиндра происходит перемещение влево связанной с ним шарнирно рамы 8, которая перемещает влево и центрирующий механизм до полного соприкосновения всех упоров 4 с торцом трубопровода 23 за счет поворота в шаровом шарнире 9. После прижатия упоров к торцу трубопровода 23 разжимается ряд 1- центрирующих жимков. Плоскость формирующей канавки или электродов фиксируется при этом относительно плоскости торца трубопровода, поэтому выдвижные упоры 4 уже можно возвратить в исходное положение. На центратор надвигается очередная труба или трубная секция, и известным способом производится стыковка и центровка с помощью ряда 2 центрирующих жимков. После сварки стыка ряды 1 и 2 центрирующих жимков возвращаются в исходное положение. В полость В гидроцилиндра фиксируюшлх жимков подается маелOj и , поршень 18 гидроцилиндра возвращается в исходное положение, сжимая жимки 17 и перемещая корпус 12 с опорными элементами в крайнее левое положение относительно рамы 8. Применение единого силового привода для разжатия опорных элементов и перемещения центрирующего блока до касания всеми упорами торца трубопровода уменьшает количество гидроцилиндров, золотников, обратных клапанов и коммуникаций, что упрощает конструкцию, а также уменьшает количество технологических операций, что сокращает время установки на стык, время сборки и сваоки стыка в целом, и в конечном итоге приведет к повышению производительности сборочно-сварочной колонн.ы при строительстве магистральных трубопроводов. Кроме того, высокая точность установки на стык обеспечит повышение качества сварного соединения. Предполагаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого центратора составит 210.000 руб. в год. Формула изобретения Внутренний центратор для сборки, стыков труб под сварку, содержащий

раму с опорными элементами и связанный с ней центрирующий блок, имеюищй возможность перемещения посредством силового цилиндра, корпус которого закреплен на раме, отличающийся тем, что с целью упрощения конструкции за счет применения единого привода для перемещения опорных элементов и центрирующего блока, рама снабжена колесами для перемещения внутри труб и корпусом, установленным с возможностью перемешения относительно рамы и подпружиненным относительно нее в осевом направлении, при этом опорные элементы размещены в корпусе и связаны со штоком силового цилиндра.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии 1245074, кл. В 23 К 37/00, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР

0 266975, кл. В 23 К 37/04.