Манипулятор для изготовления сферических резервуаров Советский патент 1983 года по МПК B23K37/04 

Изобретение относится к области сварки и предназначено для вращения сферических резервуаров при их соор жении. Известен манипулятор для сооруже ния сферического резервуара, ссдергяащий неподвижное опорное кольцо и вращатель, представ/гяющий собой aeW нутую конструкцию, имеющую возможность перемещаться по рельсу вокруг опорного кольца в горизонатльной плоскости. Вращатель снабжен диаметргитьно рас положен ними роликами, два из которых ведущие, имеют пары колес связанные с индивидуальными приводами а два других, ведомые, также им ют пары колес, свободно устанавливае лыв на осях 1 . Собранный сферический резервуар 1разме1цается на опорном кольце; вра адатель перемещают таким образом, что бы подлежащий сварке шов лежал в плоскости вращения ведущих колес- и находился между ними. Для вращения резервуара в процессе сварки роликоопоры поднимают и снимают его с неподвижного опорного кольца, включают ведущие колеса, которые вращают резервуар вокруг горизонтальной оси. Для сварки других швов необходимо изменить плоскость вращения резервуа ра Для этого последний опускают на опорное кольцо и перемещают вращатель для изменения места расположения роликоопор. Недостатками этого манипулятора являются большие, затраты времени на процесс перехода с одного сварного стыка на другой; невозможность свари вать кольцевые швы с одного установа необходимость остановки процесса сварки при корректировке положения itma в случае его увода; необходимость в массивных фундаментах, рабо тающих в динамическом режиме; ограниченные эксплуатационные возможности, ввиду сварки резервуаров только определенного раскроя. Наиболее близким решением по технической сущности и достига€2мому результату к изобретению является манипулятор для изготовления сферических резервуаров, содержащий приводные и неприводные ,роликоопоры с груп пами роликов, установленные с возмож ностью наклона и поворота относитель но оси, перпендикулярной оси роликов и .приводы вращения роликов, смонтиро ванные на каждой приводной роликоопо ре, и соединенные с шестерней, закрепленной на оси роликов 2. Этот манипулятор позволяет врэ . щать резервуар вокруг вертикальной, горизонтальных и наклонных осей с м нимальной затратой времени на переход оси вращения к другой. Для осуществления перехода с одн го сварного шва на другой или для смены оси вращения резервуара разворачивают роликоопоры под неподвижным резервуаром, не опуская резервуар на неподвижное опорное кольцо,-Для этого роликоопоры смонтированы с возможностью их поворота вокруг осей, направленных к центру резервуара. Недостатком этого манипулятора является увод сварного стыка от исходного положения при переходе от вращения резервуара из еертикального в горизонтальное. Это происходит вследстБке того, что ведущие ролики, постоянно связанные с приводами, сдвигают резервуар при повороте опор. При поворога приводных роликоопор ведущие ролики являются тормозом, так как из скорость, расчитанная на вращение резервуара при сварке, меньше скорости этих роликов, создаваемой при их повороте. Это приводит к недопустимь м перегрузкам редукторов, а в некоторых случаях к их раэр тиению, так как они жестко связаны с ведущими роликами и удерживают последние, создавая движение юзом по резервуару, смещая его положение, Увод места стыка требует повторных его корректировок, что требует дополнительных затрат времени. Скорость разворота всех опор назначается, исходя из уменьшения времени на переходы, а также .из корректировки положения шва .без остановки сварочного процесса. При выходе из строя редукторов возникают простои, а при значительных, дисбалансах резервуаров, способных вызвать их самопроизвольное вращение, возникает опасность для сварщиков, находящихся на резервуаре или внутри него, что недопустимо. IJpoMe того, на известном манипуляторе невозможно обнаружить и оценить наличие дисбаланса. Дис5аланс, возникающий в результате неправильной геометрии резервуара, наличия ионородного металла (лестницы, стяжки, штуцера и т.п.), созсщет неравномерные нагрузки на опоры, реакция на перегруженной опоре может привести к потере устойчивости оболочки резервуара, т.е. вызвать местную пластическую деформацию стенки, Целью изобретения является повышение производительности и безопасности работ путем фиксирования резервуара при повороте роликоопор, С этой целью в манипуляторе для изготовлени:я сферических резервуаров, содержащем приводные и неприводные роликоопоры с группами роликов, установленным с возможностью наклона и поворота относительно оси, перпендикулярной оси роликов, и приводы вращения роликов, смонтированные на каждой природной роликоопоре и соединенные с шестерней, .закрепленНОЙ на валу роликов, приводная роликобпора снабжена нормально разомкнутой дисковой гидравлической муфтой, одна из полумуфт которой закреплена на шестерне привода вращения, а другая - на одном из роликов, а на валу каждой неприводной роликоопоры закреплен нормально закрытый дисковый гидравлический тормоз, взаимодействукший с одним из роликов этой опоры, при этом муфты и тормоза соединены между собой. Кроме того, тормоза снабжены растормаживающим устройством. На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху со схемой управления тормозами и муфтами; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - узел II на фиг.2 Манипулятор для изготовления сферического резурвуара 1 содержит раму 2,на которой установлены поворот ные роликоопоры 3 и 4 i Приводные роликоопоры 3 включают в себя по одному ведущему ролику 5,- неприводные .роликоопоры 4 - по одному тормозному |ролику б. Каждый ведущий ролик 5 установлен в подшипниках на оси 7 и связан с приводом8, включающим в се бя э убчатую передачу с шестерней 9. Приводной ролик 3 и шестерня 9 зубчатой передачи соединены нормально разомкнутой дисковой гидравличесV коймуфтой 10. Каждый тормозной ролик установлен на подшипниках неподвижного вала И и соединен с ним нор мально замкнутым пдравлическим тормозом 12, закрепленным на валу. Второй ролик в каждой роликоопоре является ведомым и свободно установлен на валу. Гидравлические полости 13 муфт 10 и гидравлические полости 14 тормозов 12 связаны между собой единой гидросистемой 15с общим распределителем 16. Тормоза 12 снабжш1Ы растормаживаю щим устройством 17, взаимодействующими с чашками 18. содержат неподвижные 19 и подвижные 20 диски. На валу 11 установлена пружина 21. В гидравлических полостях 13 муфт 10 установлены плунжеры 22. Гидросистема 15 содержит перепуск ной регулируемый клапан 23 и манометр 24. Манипулятор работает следующим образом. Манипулятор позволяет вращать резервуар вокруг вертикальной, горизон тальных и наклонных осей. Для . осуществления перехода с одного свар ного шва на другой или для изменения оси вращения резервуара необходимо развернуть роликоопоры. При повороте роликоопор 3 с ведущими роликами 5 тормозные ролики 6 да роликоопорах 4 затормаживаются для избежания увода стыка из его фиксированного положения, а также исключения самопроизвольного поворота резервуара при наличии дисбаланса. Для этого распределителем 16 сбрасывают давление в гидросистеме 15. Пружина 21 в тормозах 12 сжимает неподвижные 20 диски с помощью нажимной чашки 18. Торможение производится за счет сцепления подвижных дисков 20 с неподвижными дисками 19, жестко соединенными с неподвижным валом 11. Одновременно ведущие ролики 5 отключаются от шестерни 9, так как при отсутствии давления в гидросистеме 15 и полости 13 муфты 10 диски, аналогичные по конструкции с тормозом 12 и сжимаемые ранее плунжерами 22, расцепляются и не передают крутящий момент на привод. При развороте роликоопор 4 с тормозными роликами 6 в гидросистеме 15 поддерживается оптимальное давление. При этом пружина 21 тормозов 12 отжата давлением в полости 14, а диски 19 и 20 расцеплены. При сварке тонкостенных резервуаров большого объема и массы, если имеется сомнение в устойчивости их стенок, приводится анализ резервуара на дисбаланс, создающий дополнитель|ные нагрузки на оболочку от опор. Для этого подготавливают манипулятор к работе, осуществляя следукхцие операции. Устанавливают опоры в положение для вращения резервуара вокруг вертикальной оси. При этом оси вращения всех роликов пересекаются на ось вра-, щения резервуара. Сбрасывают давле йе в гидросистеме 1,5, при этом муфты 10 не передают крутящий момент от привода 8 на вед:/щие ролики 5; затем поднимая давление в гидросистеме 15 перепескным регулируемым клапаном 23, включают муфты 10 и добиваются плавно1го вращения резервуара вокруг вертикальной оси. Давление в гидросистеме 15, при котором начинает врадаться резервуар, фиксируется манометром 24. Величина этого давления определяет величину крутящего момента на ведущих колесах, необходимого для вращения резервуара без влияния дисбаланса. Затем с помсидью устройства для растормаживания дисков 17, ввинчивая его винты до упора в нажимную чашку 18, запирают пружину 21 и выключают тормоз 12 из работы. В случае дисбаланса визуально определяют место расположения этого дисталанса (нахождение лестниц, стяжек и,т.д.) и, вращая резервуар вокруг вертикальной оси, вьтодят найденное место дисбаланса на вертикальную ось, в нижнюю часть резервуара. Далее разворачивают опоры и устанавливают ия в положение для вращеняя резервуара вокруг горизонтальной оси.

При этом давление в гидросистеме 15 отсутствует, муфты 10 и тормоза 12, с помощью устройства 17j от цючены. Поэтому резервуар при наличии дисбаланса самоустанавливается дисбаланйом вниз. Затем поднимай давление в гидросистема при включенных тормозах и выводят резервуар в положение максимального момента от дисбачанса.

Разность показаний величин давлений по манометру 24, зафиксированных при вращении резервуара вокруг горизонтальной и вертикальной осей, .определяет уровень дисбалансами оценив.ает его с точки зрения влияния ла устойчивость тонкостенной оболочки резервуара. Знать величину дисбаланса особенно важно для тонкостенных резервуаров большого объема и массы; для толстостенных резервуаров анализ дисбаланса проводить не обязательно.

При отключении электроэнергии, потере герметичности гидросистемы, а также при развороте роликоопоры под резервуаром с возможным дисбалансом манипулятор обеспечивает неподвижное положение резервуара, так как при падении давления в гидросистеме включаются в работу тормозные ролики ма|нипулятора.

Конструкция данного манипулятора по сравнению с базовым объектом позволяет устранить недопустимые перегрузки редукторов и других узлов, ведущие к их поломкам, простоям;

исключить самопроизвольное вращение от дисбаланса, пластическую деформацию оболочки и обеспечить необходимые условия техники безопасности;

уменьшить сроки сооружения резервуаров в 2 раза за счет сокращения подготовительных операций, связанных с переходами с одной оси вращения к любой другой, а также с возможностью корректировки положения шва без остановки сварочного процесса;

повысить надежность и срок эксплуатации.

МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ, содержащий приводные и неприводные ролик опоры с группами роликов, установле ные с возможностью наклона и поворо та относительно оси, перпендикулярной реи,роликов, и приводы вращения роликов, смонтированные на каждой приводной роликропоре и соединенные с шестерней, закрепленной на валу роликов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и безопасности работ -путем фиксирования резервуара при повороте .роликоопор, приводная роликоопора снабжена нормально разомкнутой дисковой гидравлической муфтой, одна из полумуфт которой закреплена на шестерне привода вращения, а другая на одном из роликов, а на валу каж- , дои неприводной роликоопоры закреплен нормально закрытый дисковый гид равлический тормоз, взаимодействующий с одним из роликов этой опоры, при этом муфты и тормоза соединены между собой. 2. Манипулятор по п. 1, о т.л и чающийся тем, что, с целью обеспечения оценки величины дисбаланс са резервуара, тормоза снабжены рас- g тормаживгисщим устройством,

fToffge

/ЙЯВй/