Установка для сборки и сварки секций трубопроводов Советский патент 1982 года по МПК B23K37/04 

Изобретение относится к сварке, именно к устройствам для сборки и сварки, секций трубопроводов,состоящ из прямолинейных труб и патрубков со держащее смонтированные на общем ос новании манипулятор с патроном для крепления двупозиционнсй головки дл зажима деталей,поворачиваквдейся на неподвижный и подвижный люнеты а также консоль для передвижения сварочной головки. Данное устройство позволяет прои водить сборку и сварку .секций небольшой длины, кроме того, производительность устройства низка так как сначала сварку стыка производят путем поворота планшайбы сначала на 90° в одну сторону, а затем на 90 в другую сторону. Сварной шов получается некачественным и в силу того обстоятельстйа что при вращении планшайбы, к которой прикреплен патрубок, возникает дисбаланс, который ведет к неравномерному врс1цению планшайбы, а следо вательно, к некачественной сварКе, Известно устройство для сборки и сварки узлов трубопроводов, содержащее подвижную и неподвижную стойки с кольцевыми поворотными люнетами выполненными разъемными и снабженна ми подвижными в радиальном направлении опорами, кроме того, на каждой стойке с возможностью одновременного встречного перемещения установлены ползуны, снабженные шарнирно закрепленными на них самоустанавливающимися упорами с опорными роликами. Устройство позволяет вращать собранные детали трубопроводов в одном направлении, а следовательно, и сварку вести в одном направленииГ2. Однако известное устройство не исключает дисбаланса при сварке трубопроводов с отводами, несмотря на достаточньй и равномерный зажим свариваемых деталей. Известен кантователь для сборки тяжеловесных изделий, содержащий поворотный от привода вал с жесткоприкрепленными к нему кантующими рычагами, причем на валу смонтирован противовес . Этот кантователь позволяет осуществить плавный разворот изделияСзО. Однако он не может быть использован для сборки и сварки секции трубопроводов . Известна установка для сборки и сварки секций трубопроводов, состоящих преимущественно нз труб с прямыми и изогнутыми участками, содержащая смонтированные на общем основании обоймы с опорными и прижимными роликами, оси вращения которых параллельны, а также устройства для крепления элементов соединительной арматуры и изoгнvтoгo участка трубы с механизмами их перемещения 4 .

Известное устройство позволяет собрать секции, трубопроводов с изогнутыми участками, но не обеспечивает их надежной фиксации в процессе сварки, а также не исключает дисбаланса, что снижает качество сварки.

Цель изобретения - выполнение качества трубопроводов путем исключения дисбаланса при вращении секций трубопроводов в процессе сварки.

Цель достигается тем, что в установке для сборки и сварки секций трубопроводов, состоящих из труб с прямыми и изогнутыми участками и элементов соединительной арматуры в виде фланцев, содержащей смонтированные на общем основании обоймы с опорными и прижимными роликами, оси вращения которых параллельны, а также устройства для крепления элементо соединительной арматуры и изогнутого участка трубы с механизмами их перемещения, устройство для крепления изогнутого участка трубы выполнено в виде выдвижного штока, корпуса, установленного на выдвижном штоке с возможностью поворота вокруг его оси силового цилиндра, установленного в полости корпуса соосно с вьщвижншм штоком, втулки, подвижно установленной в корпусе и подпружиненной относительно поршня силового цилиндра, шток которого размещен в отверстии втулки, шарового хвостовика, взаимодействующего с концом штока, и дискового держателя, контактирующего с шаровым хвостовиком, пркчем на корпусе в плоскости перпендикулярной оси выдвижного штока, смонтирован с возможностью перемещения и фиксации относительно этой оси противовес.

На дисковом держателе со стороны, противоположной шаровому хвостовику, установлены электромагниты.

Обоймы с опорными и прижимными роликами установлены с возможностью синхронного их перемещения в противоположных направлениях.

На фиг.1 изображен общий вид установки ,разрез ; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Установка содержит основание 1, на котором закреплена рама 2, и кронштейн 3 для размещения сборного уст{ 6йства 4 для фиксации соединительного элемента, например фланца 5, относительно обрабатываемой трубы 6 На раме 2 с двух сторон вдоль ее вертикальной оси симметрии закреплены гидроцилиндры 7, .а вдоль горизонтальной оси симметрии с двух сторон направляющие пальцы 8. На штоках гидроцилиндров 7 смонтированы верхняя и нижняя обоймы 9 и 10, в которых смонТированы прижимные и опорные ролики 11 и 12 равного диаметра, оси вращен которых параллельны и расположены симметрично относительно упомянытых горизонтальной и вертикальной осей симметрии рамы 2, Кроме роликов 11 к верхней обойме 9 прикреплены сварочные устройства 13, а на нижней обойме 10 размещен привод 14 вращения одного из опорных роликов 12, связанный с последним через муфту 15 сцепления. В штоках гидроцилиндров 7 имеются осевые шарниры 16, при помощи которых с ними связаны тяги 17, соединенные с свою очередь при помощи шарниров 18 с направляющими втулками 19, свободно одетыми н пальцы 8.

Установка снабжена устройством дл крепления изогнутого участка трубы, содержащем стойку 20, на которой установлен гидроцилиндр 21, продольная ось которого параллельна осям роликов 11 и 12 и проходит через точку пересечения упомянутых осей симметрии рамы 2. На свободном конце выдвижного штока 22 гидроцилиндра 21 при помощи двух полуколец 23 и гайки 24 смонтирован с возможностью свободного вращения вокруг продольной оси гидрпоцилиндра 2 корпус 25 опоры 26 свободного конца изогнутого участка трубы 6. В корпусе 25 выполнены в поперечном направлении резьбовое отверстие 27 и по обе стороны от него - два гладких направляющих отверстия 28. С отверстием 27 сопряжен ходовой винт 29, ас отверстиями 28 - цилиндрические направляющие 30,скрепленные с одной стороны с противовесом 31 и с противоположной стороны с планкой 32, на которой закреплен привод 33 ходового винта 29. При этом вес элементов опоры 26 подобран таким образом, что при подведенном к корпусу 25 противовесом 31 центр тяжести опоры находится со стороны привода 33. На корпусе 25 (Закреплена линейка 34 с рядом делений, соответствующих положениями про тивовеса 31, необходимым для обработки патрубков различных типоразмеров, а именно таким положениям, при которых центр тяжести системы опора 26 труба 6 находятся на оси вращения поледнего ,а на планке 32 - индикатор 3 Со стороны, противоположной гидроци-. линдру 21, на корпусе 25 смонтирован держатель 36, выполненный дирковым, имеющий на лицевой поверхности, обращенной в рторону трубы 6, электромагниты 37. Устройство содержит также шаровой хвостовик 38. Последний зажат между гайкой 39 и втулкой 40, поджатой к хвостовику 38 пружиной 41, помещенной в цилиндрическую полость 42 корпуса 25 между втулкой 40 и поршнем 43. Последний снабжен штоком 44, помещенным в отверстие втулки 40 и снабженным на конце фрикцион ной накладной 45. Через канал 46 пОлость 42 связана с системой подачи сжатого воздуха (не показана). Установка работает следующим образом. До начала обработки подачей рабочей жидкости в предпоршневые полости гидроцилирдров 1 к 21 втягивают в. последние их штоки и при помощи привода 33 подводят противовес 31 к корпусу 25. При этом вследствие того что центр тяжести опоры 26 при под-, веденном к корпусу противовесе находится со стороны привода 33, опора 26 занимает положение противовесом вверх. Помещают трубу 6 проямолинейным концом в пространство между роликами 11 и 12 до упора в сборочное приспособление 4, в котором предварительно закреплен фланец 5. Выключив муфту 15, подают рабочую жидкость в запоршневые полости гидроцилиндров 7, в ре зультате чего труба 6 оказывается за жатой между роликами при возможности свободного врглцения вокруг продольно оси гидроцилиндра 21.Благодаря этому труба занимает такое положение, при котором центр тяжести ее свободного колена занимает самое низкое из воз,можных положений. Размыкают связь между системой по дачи сжатого воздуха и полостью 42 корпуса 25 через канал 46, вследстви чего поршень 43 отводится от хвостовика 38 пружиной 41. Включив электро магниты, расположенные на лицевой поверхности держателя 36, вьщвигшэт / шток гидроцилидра 21 и подводят диск к изогнутой части трубы 6. Благодаря возможности проворота хвостовика 38 .во втулке 40 и гайке39, Дисковый держатель 36 занимает положение, при котором его лицевая поверхность прилегает к изогнутому участку трубы 6 и сцепляется с последним силами магнитного взаимодейст вия. Соединяя предпоршневое простран ство полости 42 с системой сжатого воздуха, стопорят хвостовик 38 при помощи фрикционной накладки 45, в результате чего труба 6 образует вместе с опорой 26 единую систему, имеющую возможность проворачиваться в роликах 11 и 12 и в полости свободного конца штока 22. Включением привода 33 передвигают противовес 31 в сторону от корпуса 25 на расстояние, соответствующее длине изогнутой части трубы 6, включают муфту 15, привод 14 и сварочное устройство 13. Вследствие того, что вес системы сбалансирован относительно оси ее вращения, последнее осуществляется без проскальзывания трубы 6 -относительно роликов 11 и 12, и по завершению полного оборота процесс сварки заканчивается. По окончании сварки п ривод 14 останавливают, электромагниты отключают и отводят в сторону от трубы 6 опору 26 и обоймы 9 и 10 с роликами 11 и 12. Освобожденную таким образом трубу 6 с приваренным к ней фланцем 5 извлекают из станка. Предложенная установка обеспечивает качественную сварку секций трубопроводов с изогнутыми участками благодаря уравновешиванию веса изогнутого участка и исключению биения трубопроводов при их вращении, при .этом увеличивается такхсе неэдежность работы установки и ее долговечность. Формула изобретения 1. Установка для сборки и сварки секций трубопроводов, состоя1шх преимущественно из труб с прямьми и изогнутыми участками и элементов соединительной арматуры в виде Фланцев, содержащая смонтированные на общем основании обоймы с опорными и прихсимными роликами, оси вращения которьах параллельны, а также устройства для крепления элементов соединительной арматуры и изогнутого участка трубы с механизмами их перемещения, о тличающаяся тем, что, с целью повышения качества изготовления трубопроводов путем исключения дисбаланса при вращении-секций трубороводов в процессе сварки, устройство для крепления изогнутого участка трубы выполнено в виде выдвижного штока, корпуса, установленного на выдвижном штоке с возможностью сво-бодного поворота вокруг его оси, силового цилиндра, установленного в корпусе соосно с в,1движным штоком, втулки, подвижно установленной в корпусе и подпружиненной относительно поршня силового цилиндра, шток которого размещен в отверстии втулки, шарового хвостовика, взаимодействующего с концом штока, и дискового держателя, контактирующего с шаровым хвостовиком, причем на корпусе в плоскости, перпендикулярной оси выдвижного штока смонтирован с возмох ностью перемещения и фиксации относительно этой оси противовес. 2. Установка поп.1, отличащаяся тем,что на дисковом дерателе со стороны, противоположной аровому хвостовику, установлены лектромагниты.