Машина для контактной стыковой сварки труб

 

МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ТРУБ, содержащая корпус, цилиндр зажатия, соединенный с зажимными балками, имеющими на своих концах токоподводящие башмаки, связанные с трансформатором, и цилиндр оплавления и осадки, корпус которого установлен на корпусе машины, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и работоспособности машины путем упрощения конструкции и увеличения точности центрирования , корпус и шток цилиндра зажатия расположены в корпусе машнны с возможностью продольного перемещения отно-. сительно него и шарнирно связаны с разными концами одних и тех же зажимных балок, установленных шарнирно с возможностью радиального перемещения в прорезях , выполненных в корпусе машины, при этом на концах каждой зажимной балки смонтированы два токоподводящих башмака , один из которых изолирован от зажимной балки и содинен с одним концом вторичной обмотки трансформатора, а другой токоподводящий башмак, соединенный с (Л другим концом вторичной обмотки, снабжен шарнирным рычагом, связывающим его со штоком цилиндра оплавления и осадки, и установлен с возможностью продольного перемещения относительно зажимной балки. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

@51) В 23 К 11 04 » с »»«" ..» - «

»»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« Ю»

CO 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3247532/25-27 (22) 18.02.81 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) В. К. Лебедев, С. И. Кучук-Яценко, В. А. Сахарнов, Б. А. Галин, В. Ф. Зеленский и А. П. Мирошниченко (71) Ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени институт электросварки им. Е. О Патона (53) 621.791.762 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 361050, кл. В 23 К 37/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 136487, кл. В 23 К 11/02, 1960»

3. Авторское свидетельство СССР № 178425, кл. В 23 К 11/02, 1965 (прототип). (54) (57) МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ

СТЫКОВОЙ СВАРКИ ТРУБ, содержащая корпус, цилиндр зажатия, соединенный с зажимными балками, имеющими на своих концах токоподводящие башмаки, связанные с трансформатором, и цилиндр оплав,.SUÄÄ 1074682 А ления и осадки, корпус которого установлен на корпусе машины, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и работоспособности машины путем упрощения конструкции и увеличения точности центрирования, корпус и шток цилиндра зажатия расположены в корпусе машины с возможностью продольного перемещения отно. сительно него и шарнирно связаны с разными концами одних и тех же зажимных балок, установленных шарнирно с возможностью .радиального перемещения в прорезях, выполненных в корпусе машины, при этом на концах каждой зажимной балки смонтированы два токоподводящих башмака, один из которых изолирован от зажимной балки и содинен с одним концом вторйчной обмотки трансформатора, а другой ф токоподводящий башмак, соединенный с другим концом вторичной обмотки, снабжен шарнирным рычагом, связывающим его со штоком цилиндра оплавления и осадки, С и установлен с возможностью продольного перемещения относительно зажимной балки. 9

1074682

Изобретение относится к оборудованию для контактной стыковой сварки труб, преимущественно труб малых диаметров, в условиях строительства магистральных трубопроводов нефтяной и газовой промышленности.

Известны наружные машины для сварки труб сравнительно малых диаметров, намер 820 мм и меньше, все механизмы которых расположены снаружи свариваемых труб, например, для электроконтактной сварки труб (1).

Недостатком машины является расположение механизмов снаружи трубы, что затрудняет доступ к свариваемому стыку.

Машина громоздка, сложна в обслуживании и требует наличия рядом с трубопроводом дороги для перемещения.

При непрерывной сварке трубопровода в полевых условиях наиболее целесообразно применять внутритрубные сварочные стыковые машины, так как они передвигаются не по грунту, а по внутренней поверхности трубы.

Указанное достоинство наиболее благоприятно проявляется при сварке трубопроводов в условиях бездорожья на трассе, в распутицу, когда резко затруднен транспорт громоздкой тяжелой машины и манипулирование ею, если она установлена или подвешена на гусеничном тракторе.

Известна внутритрубная сварочная MBшина для контактной сварки труб, содержащая два корпуса неподвижный и подвижный, а следовательно два цилиндра зажатня н цилиндр оплавления и осадки и рассчитанная на большие усилия зажатия и осадки (2).

Однако машина имеет большие габариты и не применима для сварки малых диаметров труб.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является машина для стыковой сварки труб, содержащая корпус, цилиндр зажатия, соединенный с зажимными балками, имеющими на концах токоподводящие башмаки, связанные с трансформатором, и цилиндр оплавления и осадки, корпус которого установлен на корпусе машины (3) .

Использование в известной машине цилиндра осадки для одновременного зажатия двух свариваемых труб приводит к уменьшению габаритов и веса всей конструкции. Для обеспечения возможности сварки изделий. различных диаметров с прерывистым подогревом зажимные кольца снабжены дополнительными гидроцилиндрами.

Наличие дополнительных гидроцилидров аксиально воздействующих на каждое зажимное кольцо, вызывает значительное увеличение габаритов машины. Известная машина стационарна и может сваривать трубы диаметром до 300 мм. В случае использования этой машины для сварки труб диаметром выше 300 мм она становится очень громоздкой и применять ее на трассе нецелесообразно.

Кроме того, машина, содержит много узлов, такие как неподвижный корпус, подвижный корпус, гидроцилиндры, сварочные трансформаторы и др., детали, наличие которых усложняет изготовление и обслужива1О ние машины, а также уменьшает ее надежность из-за большого количества узлов и деталей, увеличивая вероятность отказов в работе при ее эксплуатации.

Цель изобретения — повышение надежности и работоспособности машины путем

1 упрощения конструкции и увеличения точности центрирования.

Цель достигается тем, что, в машине для контактной стыковой сварки труб, содержащей корпус, цилиндр зажатия, соединенный с зажимными балками, имеющими на своих

20 концах токоподводящие башмаки, связанные с трансформатором и цилиндр оплавления и осадки, корпус которого установлен на корпусе машины, корпус и шток цилиндра зажатия установлены в корпусе машины с возможностью продольного перемещения относительно него и шарнирно связаны с разными концами одних и тех же зажимных балок, установленных шарнирно с возможностью радиального перемещения в прорезях, выполненных в корпусе машиgp ны, при этом на концах каждой зажимной балки смонтированы два токоподводящих башмака, один из которых изолирован от зажимной балки и соединен с одним концом вторичной обмотки трансформатора, а другой токоподводящий башмак, соединен35 ный с другим концом вторичной обмотки, снабжен шарнирным рычагом, связывающим его со штоком цилиндра оплавления и осадки, и установлен с возможностью продольного перемещения относительно зажим4 ной балки.

На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1.

Машина для контактной стыковой сварки труб содержит корпус 1 машины, в ко4 тором с возможностью продольного перемещения относительно корпуса машины расположен корпус 2 цилиндра 3 зажатия.

Шток 4 цилиндра 3 зажатия также имеет возможность продольного перемещения относительно корпуса 1 машины. При этом корпус 2 и шток 4 цилиндра 3 зажатия связаны шарнирно с помощью двухшарнирных рычагов 5 с разными концами одной и той же зажимной балки 6. Зажимная балка 6 на одном конце имеет токоподводящий башмак 7, который изолирован от нажимной балки 6 изоляцией 8 и соединен с одним концом 9 вторичной обмотки трансформатора 10. Другой конец 11 вторичной

1074682

15

35

50 обмотки трансформатора 10 соединен с токоподводящим башмаком 12, который расположен на другом конце зажимной балки 6 с возможностью продольного перемещения вдоль зажимной балки с помощью роликов 13.

Токоподводящий башмак 12 шарнирно с помощью двухшарнирного рычага 14 связан с общей для всех зажимных балок 6 плитой 15, которая закреплена на штоке 16 цилиндра 17 оплавления и осадки; корпус которого жестко соединен с корпусом 1 машины. Плита 15 имеет отверстия для направляющих корпуса 1 машины,по которым она перемещается. Кроме того, в корпусе 1 машины предусмотрены прорези, в которых с помощью ползуна 18 (фиг. 2) перемещаются зажимные.балки 6. При этом зажимные балки 6 имеют возможность поворачиваться вокруг оси 19.

В состав машины входит также механизм 20 перемещения машины вдоль свариваемых труб 21 и 22 с помощью опорных роликов 23.

Машина для контактной стыковой сварки труб, преимущестренно малых диаметров, работает следующим образом.

Машина с помощью механизма 20 перемещения заводится в трубопровод так, что торец трубы 21 располагается между токоподводящими башмаками 7 и 12. Затем на машину надвигается привариваемая труба 22 до упора в торец трубы 21. Рабочая жидкость подается в полость Б цилиндра зажатия 3. Корпус 2 цилиндра 3 зажатия перемещается по корпусу 1 машины, а шток 4 цилиндра 3 зажатия перемещается в обратном направлении по внутренней поверхности корпуса 2 цилиндра зажатия и в отверстии корпуса 1 машины. При этом зажимная балка 6, связанная с помощью двухшарнирных рычагов 5 с корпусом 2 и штоком 4 цилиндра 3 зажатия, начинает перемещаться в пределах корпуса машины радиально от центральной оси машины к внутренним поверхностям свари ваемых труб 21 и 22.

Вместе с балкой перемещается ползун

18 и удерживает балку от продольного смещения.

Для избежания перекоса зажимной балки 6 в случае неодновременного перемещения в первый момент корпуса и штока цилиндра зажатия зажимная балка может проворачиваться на шарнире 19, установленном в корпусе зажимной балки 6 и ползуне 18. Когда зажимные балки 6, расположенные по периметру внутренних поверхностей труб 21 и 22 произведут зажатые сразу двух свариваемь|х труб, подается ток на сварочный трансформатор 10, а также рабочая жидкость под давлением в полость В .цилиндра 17 оплавления и осадки 17.

Шток 16 цилиндра 17 оплавления и осадки перемещает плитой 15 с двухшарнирными рычагами 14 токоподводящие башмаки 12 по роликовой опоре 13 и удерживаемую ими свариваемую трубу 22 в сторону стыка.

Ток от вторичной обмотки сварочного трансформатора подается на токоподводящие башмаки 7 и 12, происходит оплавление, затем осадка трубы по заданной программе технологического процесса сварки труб.

После сварки рабочая жидкость подается в противоположные рабочим полости цилиндров зажатия 3 и оплавления и осадки 17 и механизмы машины возвращаются в исходное положение. Машина с помощью механизма 20 перемещения на опорных роликах 23 выезжает из сваренной плети так, чтобы торец плети трубопровода попал между токоподводящими башмаками и все операции повторятся.

Таким образом, применение предлагаемой машины для контактной стыковой сварки, в которой производится одновременное зажатие двух концов труб, позволяет экономить время на вспомогательных операциях и повшать производительность труда.

Кроме того, так как зажатие двух свариваемых труб производится концами одних и тех же зажимов балок, получается хорошая центровка труб одна относительно другой, что обеспечивает качественную сварку.

Отсутствие обычных для контактных машин подвижных и неподвижных корпусов позволяет значительно уменьшить габариты и вес машины. количество узлов, а следовательно повысить надежность и безотказность машины в работе. Одновременно отсутствие корпусов делает машину минимальных размеров по длине, что позволяет проходить углы поворота, имеющиеся на линии трубопровода.

Благодаря уменьшению количества точных в изготовлении узлов, например, такие как цилиндры, удешевляется изготовление машины и повышается ее безотказность.

Осуществление процесса оплавления и осадки с помощью подвижных зажимных башмаков при отсутствии тяжелого подвижного корпуса уменьшает инерционность механизма оплавления и осадки и дает возможность более точно выполнять программу сварки, не затрачивая усилий на разгон обычно тяжелого подвижного корпуса.

1074682

1074682

8 7 фи8. 2

Составитель В. Чабуркин

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 204/13 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий ! 13035, Москва, )К вЂ”.35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4