Установка для сборки и сварки тонкостенных конических обечаек Советский патент 1982 года по МПК B23K37/04 

Изобретение относится к сборке и сварке конических обечаек и может быть применено в химическом машиностроении . Известно устройство для сборки конических обечаек, содержгицее раму зажимное устройство, выполненное в виде нескольких пар зажимных ножниц снабженными зажимными колодками с регулируемыми элементами в виде эксцентриков . Особенностью зажимного устройства является то, что оно частично позвоД1яет прикладывать сборочное усилие таким образом,чтобы кромки стыка обе чайки двигались по тому же следу по которому они двигаются, когда упруго раскрываются (после штамповки или вальцовки). Избавиться полностью от перепада кромок по высоте на всей длине стыка на этом устройстве не представляется возможным. Частично эту задачу решает добавочный регули ровочный элемент сжимающих колодоК и то не на всей длине стыка, а толь лишь на участке действия сжимающих колодок. После сборки продольного стыка на этом устройстве производит выставка его относительно сварочног аппарата посредством поворота соседних пар-ножниц относительно друг другаЦ. Недостатками этого устройства являются его сложность и сравнительно малая производительность из-за частой настройки зажимного устройства стыка, а также отсутствие механизма выравнивания торцовых кромок. Известно устройство для сборки и сварки тонкостенных конических обечаек, содержащее сварочную головку, упор для ориентации стыкуемых кромок и повоЕЮТНые зажимы 2. Это устройство обеспечивает ориентацию стыкуемых кромок лишь со стороны расположения упора, что снижает качество сварки. Кроме этого ориентация кромок производится вручную, что снижает производительность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устанбвКа для сборки и сварки тонкостенных конических обечаек, содержащая раму с закрепленными на ней сварочной головкой, центратором и заокимным механизмсии, выполненным в виде шарнирно закрепленных на штоке привода тяг с торцовыми прижимами 3. Однако центрирование и зажим обечаек производится различными приводами последовательно, что не исключа ет перекосов стыкуемых кромок, снижа качество сварки-и производительность Целью изобретения является повыше ние производительности и качества сварки путем автоматической ориентац стыкуемых кромок при зажиме обечайки С этой целью в установке для сбор ки и сварки тонкостенных конических обечаек, содержащей раму с закреплен ными на ней сварочной головкой, цент ратором и зажимным механизмом, выпол ненным в виде шарнирно закрепленных :а штоке привода тяг с торцовыми при жимами, на раме закреплена охлаждаемая подкладка с регулируемым клиновы упором для ориентации стыкуемых кромок, центратор выполнен в виде матри цы с внутренним коническим отверстием для обечайки, продольными пазами на поверхности указанного отверстия и закрепленных на одном из торцов матрицы ОПОРНЫХ роликов, а тяги расположены в продольных конического отверстия матрицы и снабжены кулачками, взаимодействующими с опорными роликами матрицы. При этом tg i jf tg где ft - половина угла клина клиновог упора, е.- половина угла конуса матрицы На фиг.1 изображена установка; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема зажима обечайки. Установка для сборки и сварки тонкостенных обечаек содержит смонтированные на раме 1 центратор, выполнен- ный в виде матрицы 2 и охлаждаемую водой подкладку 3 с установленным на ней регулируемым клиновым упором 4 для ориентации стыкуемых кромок, фиксируемым на подкладке эксцентриком 5 . Матрица 2 выполнена с внутренним коническим отверстием 6 для обечайки и продольными пазами 7 на поверхности отверстия. На одном из торцов матрицы 2 закреплены опорные ролики 8. На раме 1 смонтирован также зажимной механизм, выполненный в виде тяг 9, шарнирно закрепленных посредством фланца 10 на штоке 11 привода (не показан о) и смонтированных на тягах тop цовых прижимов 12 и кулачками 13 на матрице 2 смонтированы пружины 14, соединенные с тягами 9 и обеспе4ивающие прижим кулачков 13 к опорным ролккам 8. : Установка снабжена сварочной голЬвкой, выполненной в виде сварочного трактора с удлиненным мундштуком 15. Обечайка обозначена на фигурах позицией -16. Для обеспечения ориентации стыкуемых кромок по всей длине, угол клина упора 3 определяется из формулы ID -DT;I tg Si --3, где f) - половина угла клина клинового упора; 1- изменение большого диаметра заготовки 16 при запрессовке ее в матрицу 2; S - величина осевого перемещения заготовки 16 при запрессовке ее в матрицу 2. tg 1 Л tgd, где d. - половина угла конуса матрицы. Установка работает следующим образом. Заготовку конической обечайки 16 заводят в матрицу 2 так, чтобы клиновой упор 3 располагался между стыкуемыми кромками. Клиновой упор предварительно зафиксирован на водоохлаждаемой подкладке 3 эксцентриком 5. Под действием осевой силы, приложенной к штоку 11, тяги 9 перемещаются . в пазах матрицы. Жестко закрепленные на тягах кулачки 13, перемещаясь вместе с тягами и наезжая на ролики 8 отклоняют тяги к центру матрицы. Смещаясь в радиальном направлении от. взаимодействия кулачков 13 с роликами 8, тяги цепляют прижимами 12 заготовку обечайки 16 и затягивают ее в матрицу. Вальцованная заготовка обечайки, матрица и собранная коническая обечайка имеют одинаковую конусность 2 и изменять ее в процессе сборки не представляется возможным. При перемещении штока 11 меняется угол между тягами 9, но конусность матрицы при этом не меняется. При вытягивании обечайки в матрицу 2 торцовые кромки заготовки выравниваются под воздействием прижимов 12, продольные кромки скользят по направляющим плоскостям .клинового уп-ора 4, приближаясь друг к другу до соприкосновения. Бернина клинового упора задает стыку нужное для сварки положение - выставляет его по оси охла;-;даемой подкладке. В процессе обжатия заготовки в матрице 2 продольные кромки прижимаются к охлаждаемой подкладке 3, совмещаясь на всей длине стыка. Клиновый упор 4 отодвигают на некоторое расстоя«ие от собранного стыка, устанавливают на некоторое расстояние от собранного стыка, устанавливают выводные планки и сваривают стык с внутренней стороны на охлаждаемой подкладке сварочным трактором с удлиненным изогнутым мундштуком 15. Под действием обратного осевого усилия сваренная коническая обечайка выталкивается с матрицы. Выравнивание кромок по торцу, совмещение продольных кромок на всей длине стыка и выставка стыка под сварку выполняется одновременно при зажатии конусной заготовки в матрице, что значительно повышает производительность и качество сварки.

Формула изобретения

1. Установка для сборки и сварки тонкостенных конических обечаек, содержащая раму с закрепленными на ней сварочной головкой, центратором и за- 5 жимным механизмом, выполненным в виде шарнирно закрепленных на штоке привода тяг с торцовыми прижимами, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и Ka4ecTJO ва сварки путем автоматической ориентации сты| уемых кромок при зажиме обеЧс1йки, на раме закреплена охлаждаемая подклгадка с регулируемым клиновым упором для ориентации стыкуемых кромок, 15 центратор выполнен в виде матрицы с внутренним коническим отверстием для обечайки, имеющим на поверхности продольные пазы, и закрепленных на одном

из торцов матрицы опорных роликов, а тяги расположены в продольных пазах конического отверстия матрицы и снабжены кулачками , взаимодействующими с опорными роликами матрицы.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что

tq р -Jf tgd., где fi - половина угла клина клинового

угтора; А - половина угла конуса матрицы

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции 2218159, кл, В 23 К 37/04, 13.09.74.

2.Авторское свидетельство СССР

570471, кл. В 23 К 37/04, 08.12.75

3.Авторское свидетельство СССР 377225, кл. В 23 К 37/04,16.08.71 (прототип).

: 1г

J5

yy)NySVs

f« 8

1В

ff

i

Pui:i