Устройство для сварки неповоротныхСТыКОВ ТРуб Советский патент 1981 года по МПК B23K31/06 

I

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для сварки неповоротных стыков труб, преимущественно в стесненных условиях монтажа, и мозйет найти применение в машиностроении, судостроении, авиационной нефтяной и химической промышленности.

Сварные соединения должны обладать хорошо сформированным швом, исключающим непровары, поры, несплошности и несплавления и обеспечивающим его надежность. Наиболее сложна технология сварки неповоротных стыков труб, при которой для исключения этих дефектов, чаще применяется метод сварки неплавящимся электродом в эашитном газе.

При выполнении щвов, данным методом, для получения хорощо сформированного, шва необходимо сохранять постоянным, в процессе сварки расстояние между сварочной гореякой и сварочной проволокой. Как правило, сварку таких стыков выполняют за два полуоборота сварочной горелки причем каждый полуоборот выполняется на подъем. Для этого додают в зонуду1и

сварочную проволоку с двух сторон сварочной горелки, поочередно по направлению движения горелки.

Наибольшую трудность представляет сварка негюворотных кольцевь1Х стыков труб в стесненных монтажных условиях. Для сварки в , стесненных условиях проектируют малогабаритные автоматы, сохраняя гфи этом надежность работы автомата и не .затрудняя визуального наблюдения за процессом сварки.

Известно устройство для сварки, содержащее основание, на котором размещена сварочная горелка; приводной механизм вращения сварочной горелки вокруг стыка, приводной механизм слежения по длине дуги.и механизм настройки сварочной горелки на тьпс выполненный в виде двухкоординатного суппорта 1.

Недостатки этого устройства - из-за больших габаритов механизмов вращения сварочной горелки вокруг стыка, сложения по длине дуги и настройки сварочной горелки на стык возмож на работа в стесненных условиях только в тех случаях, если хотя бы с одной сторс/ны есть подход к трубе, позволяющий установить данное устройство; недостаточно высокое качество сварки ввиду неточной настройки горелки на стык из-за наличия люфтов при настройке с помощью двух-координатного cynnopta и отсутствия механизма корректировки положения мундштуков для сварочной проволоки в случае применения последней для сохранения в процессе сварки постоянным расстояния между сварочной горелкой и сварочной проволокой; затрудненное визуальное наблюдение и контроль за процессом настройки и сварки, учитьшая стесненные условия работы, из-за относительно больших габаритов вала шестерни и наличия двух паразитных шестерен.

Известно также устройство для сварки стыков состоящее из основания, на котором размещена сварочная горелка и механизма подачи корректировки сварочной проволоки в котором для повышения качества сварки применяется механизм корректировки сварочной проволоки в виде коромтлсла, установленного на суппорте с возможностью горизонтального перемешения и кинематически связанного с приво.1т.ом, при этом мундштуки закреплегш по обе сгороны горелки , а основание выполнено в виде планшайбы, на которой установлен суппорт 2

Недостатки такого устройства - невозможность работы в особо стесненных условиях изза относительно больших габаритов суппорта, на котором установлена горелка с возможностью ее перемешения при настройке на стык недостаточно высокое качество сварки ввиду неточной настройки на стык из-за наличия люфтов г: суппорте.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является усгройство для. сварки неповоротных стыков труб, содержащее приводное основание с размеше нь ми на нем cвapo rнoй горелкой, мундштуками для сварочной проволоки и механизмом настройки сварочной горелки на стык, включающим основной приводной шарiwpHO-рычажньш параллелограмм.

Основание в этом устройстве выполнено в виде самоходной тележки, на которой встроен пневмош1лицдр, соединенный через шарнирно-рычажный параллелограмм с механизмом следящего устройства, состоящего из корпуса, внутри которого на самостоятельной тележ ке установлен пневмоцилиндр, связанный через пневмосистему и электропневматический клапан со щупом горизонтального слежения и имеющий полый шток, который жестко связан со щ)пом вертикального слежения. Дднное устройство предназначено в основном для сварки прямоугольных стыков пр цельных цгаов изделий и позволяет производить автоматическую установку сварочной горелки на шов перед началом сварки и слеже НИН за швом в процессе сварки, что обеспечивает получение хорошо сформированного шва. В этом случае горизонтальная и вертикальная плоскости изделия входят в систему следящего устройства 3.

Недостатки .такого устройства состоят в том что при. сварке неповоротных стыков труб необходимо дополнительно устанавливать фланец вдоль шва. В результате можно получить вертикальную (фланец) и горизонтальную (труба) плоскости, необходимые для осуществления автоматической установки сварошой горелки на шов перед началом сварки и слежения за швом в процессе сварки. Однако установление дополнительного фланца увеличивает габариты устройства, что недопустимо для работы в стесненных условиях. Кроме того, отсутствует механизм корректировки положения мундиггуков, направляющих сварочную проволоку в случае ее применения, обеспешваюший сохранение постоя1шым в процессе сварки расстояния между сварочной проволокой и сварочной горелкой.

Цель изобретения -- получение высокого качества сварки в стесненных условиях путем обеспечения возможности корректировки положения сварочной горелки в двух взаимно перпендикулярных направлениях при установке ее на стык и в процессе сварки.

Поставленная цель достигается тем, что механизм настройки сварочной горелки на стык снабжён дополнительным приводным шарнирно-рычажным параллелограммом, установлен ным на основании в одной плоскости с основным и кинематически связанным с ним посредством скользящего шарнира Гука. того, приводное основание выполнено в виде плоской поворотной планшайбы, а мунди.ггуки для сварочной проволоки снабжены каждый механизмом корректировки их положения и закреплены на соответствующем приводном щарнирно-рычажном параллелограмме

Такое выполнение устройства для сварки не5 поворотных стыков труб позволяет применять его в стесненных условиях монтажа, так как конструкция механизма настройки горелки на стык в виде приводных шарнирно-рычажных параллелограммов является плоской и позволяет легко расположить двигатели приводов в плоскости основания в виде плантшйбы, кроме того такое выполнение механизма настройки с двумя щарнирно-рычажными napanv лелограммамк, соединенными между собой скользящим шарниром Гука, один из которьис вьтоиняет настройку по горизонтали, а другой - настройку по вертикали, обеспечивает возможность перемещения горелки в 2-х взаимно перпендикулярных направлениях, а также безлюфтовую настройку горелки на стык. Установление 2-х мундштуков для сварочной проволоки на каждом из параллелограммов в зоне сварки сохраняет постоянным в процессе сварки расстояние между сварочной горелкой и сварочной проволокой по мере заполнения разделки шва и подъема горелки и обеспечивает возможность проведения сварки за два полуоборота сварочной горелки, прйчем каждый полуоборот для получения хорош сформированного шва выполняется на подъем На фиг. 1 изображено устройство для свар ки неповоротных стыков труб, общий вид; на фиг. 2 - вид сверху на фиг. 1. На основании в виде планшайбы. 1, установленной ,с возможностью вращения вокруг свариваемой трубы закреплены шарнирно-рычажные параллелограммы пантографы 2 и 3. Пантограф 2 состоит из звеньев 4-7, соединенных между собой подвижными шарнирами 8-II. Пантограф 3 состоит из звеньев 12-15 соединенных между собой подвижными шарнирами 16-19. Пантограф 2 установлен с воз можностью горизонтального перемещения вокруг звена 4 пантографа 2, закрепленного на планшайбе 1 в подшипниках 20 и 21. Пантограф 3 установлен с возможностью вертикального перемещения в шарнирах 18 и 19 звена 14 пантографа 3, закрепленного на план шайбе 1 в подшипниках 22 и 23. Пант;ограф 2имеет .автономный привод 24, соединенный с ним с помошью рычага 25, закрепленного на звене 4, и винтовой пары 26. Пантограф 3имеет автономный привод 27, соединенный с ним через винтовую пару 28 и скользящий шарнир 29 состоящее из скобы 30, камня 31, закрепленного на хвостовике 32 подвижного рычага 15 пантографа 3. Пантографы 2 и- 3 соединены между собой скользящим шарниром 33 Гука. На звене 12 пантографа 3 закреплена сварочная горелка 34. На звене пантографа 2 и звене 12 пантографа 3 закреплены соответственно мундштуки .для сварочной проволоки 35 и 36, с механизмами корректировки их положе шя 37 и 38 относительно сварочной горелки 34. Устройство для сварки неповоротньк стыков труб работает следующим образом. В исходном положении устанавливают план шайбу 1 с возможностью вращения вокруг свариваемой трубы, затем настраивают свароч ную горелку 34 на стык, для чего включают автономный привод 24, который с помощью рьиага 25, винтовой пары 26 перемешает в горизонтальном направлении пантограф 2 и мундштук для сварочной проволоки 35 вокруг звена 4, закрепленного на планшайбе 2 в подшипниках . 20 и 21 и через скользящий шарнир Гука - синхронно с ним панто06граф 3 со сварочной горелкой 34 ,и мундштуком для сварочной проволоки 36 вокруг звена 14 в подшипниках 22 и 23. После подведения горелки 34 к стыку выключают автономный привод 24 Затем настраивают горелку 34 по длине дугового зазора, для чего включают автономный привод 27, который через винтовую пару 28, скользящий шарнир 29 и хвостовик 32 перемешает в вертикальном направлении пантограф 3 со сварочной горелкой 34 и мундштуком для сварочной проволоки 36 вокруг шарниров 18 и 19 пантографа 3 и через шарнир Гука - синхронно с ним пантограф 2с мундштуком для сварочной проволоки 35 вокруг шарниров 8, ii звена 4, После настройки сварочной горелки 34 по длине дугового зазора выключают автономный привод 27. Первоначальное взаимное положите сваро ной проволоки относительно сварочной горелки и его корректировку в процессе сварки осуществляют с помощью механизмов корректировки положения мундштуков 36 и 38. Затем производят включение приводов вращения планщайбы и возбуждения сварочной дуги и выполняют сварку стыка в два полуоборота при поочередной подаче сварочных проволок с обоих сторон горелки. По мере заполнения разделки шва и подъема горелки, синхронно с ней, не меняя своего взаимного расположения относительно сварочной горелки, поднимаются мундштуки со сварочной проволокой. В процессе сварки, по мере необходимости , можно независимо пользоваться приводами поперечного и вертикального перемещения сварочной горелки и мундштуков со сварочной проволокой Формула, изобретения 1. Устройство для сварки неповоротных стыков труб, содержащее привоДкое основание с. размещенными на нем сварочной горелкой, му1щи1туками для сварочной проволоки и механизмом настройки сварочной горелки на стык включающим основной приводной шар:нирно-рычажный параллелограмм, отличающееся тем, что, с целью получейия BibicoKoro качества сварки в стесненных условиях путем обеспечения возможности корректировки положения сварочной горелки в двух взаимно перпендикулярных направлениях при устадавке се на стык и в процессе сварки, механизм настройки сварочной горелки i:a стык снабжен дополнительным гфиводтгым шардирно-рычажным параллелограммом, установленным на основании в одной плоскосги с основным В кинематически связанным с ним поqwflcTBOM.скользящего шарнира Гука, 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ евся тем, что приводное основание .выполнено в ввде плоской поворотной планшайбы. 3.Устройство по п. 1 и 2,. о т л и ч а юЩ е е с я тем, что мундштуки, для сварочной проволоки снабжены жаждый механизмом кор-,., -,-, ректировки их положения и закретаены на соответствуюшем приводном шарнирно-рычажном параллелограмме. Источтпси информации, принятые во внимание при зкспертазе 1.Авторское свидетельстао СССР № 522930, кл. В 23 К 31/06, 1974. . 2.Авторские свидетельство СССР N 414064 кл. В 23 К 9/12, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР № 214695, / дл VJ кл. В 23 К 9/16, 1966.