Устройство для сварки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, содержащее установленную на балке приводную каретку, смонтированные на каретке сварочную головку, снабженные индивидуальными гидравлическими прижимами прижимной узел и прокатный блок с двумя парами прокатных роликов, установленными одна за другой вдоль балки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет снижения сварочных деформаций и улучшения условий формирования сварного шва, прокатный блок снабжен балансиром и дополнительным прижимным узлом, выполненным в виде двуплечих рычагов, смонтированных на концах оси пары прокатных роликов, дополнительных роликов, установленных на одном из концов каждого рычага, и регулируемых упоров, установленных на свободном конце каждого рычага, при этом обе пары прокатных роликов смонтированы на балансире с возможностью свободного поворота в параллельных плоскостях, проходяших через их оси.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1123818 A з< ц В 23 K 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Н А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3595760/25 — 27

-(22) 27.05.83. (46) 15.11 84. Бюл. № 42 (72) А. И. Волощук, Т. И. Плотников, В. П. Пшеничных и Н. Н. Тиньков (53) 621.791.037 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1013173, кл. В 23 К 28/02, 03.12.79 (прототип) (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ, содержащее установленную на балке приводную каретку, смонтированные на каретке сварочную головку, снабженные индивидуальными гидравлическими прижимами прижимной узел и прокатный блок с двумя парами прокатных роликов, установленными одна за другой вдоль балки, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет снижения сварочных деформаций и улучшения условий формирования сварного шва, прокатный блок снабжен балансиром и дополнительным прижимным узлом, выполненным в виде двуплечих рычагов, смонтированных на концах оси пары прокатных роликов, дополнительных роликов, установленных на одном из концов каждого рычага, и регулируемых упоров, установленных на свободном конце каждого рычага, при этом обе пары прокатных роликов смонтированы на балансире с возможностью свободного поворота в параллельных плоскостях, проходящих через их оси.!!238!8

11зобрстенне относится к устройствам для сварки стыковых соединений и может использоваться в судостроении и в различных отраслях машиностроения.

Известно устройство для сварки, содержащее установленную на балке приводную каретку, смонтированные на каретке сварочную головку, снабженные индивидуальными гидравлическими прижимами прижимной узел и прокатный блок с двумя парами прокатных роликов, установленными одна за другой вдоль балки (1).

Недостатком этого устройства является невысокое качество сварочного соединения, вследствие неравномерного прижима свариваемых кромок, приводящего к повышенным деформациям и ухудшению условий деформирования сварного шва.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения за счет снижения сварочных деформаций и улучшения условий формирования сварного шва.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сварки, содержащем установленную на балке приводную каретку, смонтированные на каретке сварочную головку, снабженные индивидуальными гидравлическими прижимами прижимной узел и прокатный блок с двумя парами прокатных роликов, установленными одна за другой вдоль балки, прокатный блок снабжен балансиром и дополнительным прижимным узлом, выполненным в виде двуплечих рычагов, смонтрованных на концах оси пары прокатных роликов, дополнтельных роликов, установленных на одном из концов каждого рычага, и регулируемых упоров, установленных на свободном конце каждого рычага, при этом обе лары прокатных роликов смонтированы на балансире с возможностью свободного поворота в параллельных плоскостях, проходящих через их оси.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. l .

Устройство состоит из направляющей балки 1, по которой перемещается приводная каретка 2 с прижимным узлом 3 и прокатным блоком 4.

В корпусе каретки 2 расположены два механизма прижима 5, направляющие 6 которых выполнены в виде герметичных емкостей четырехугольного сечения, установленных на роликоопорах 7 в корпус каретки 2

Внутри каждой направляющей 6 шарнирно закреплен шток гидроцилиндра 8, а гильза гидроцилиндра 8 аналогично закреплена на корпусе приводной каретки 2.

К основанию направляющих 6 крепятся прижимной узел 3 и прокатный блок 4, снабженные ходовыми винтами 9 и 10 и суппортами 11 и 12 для регулирования положения

55 основных прижимных роликов 13 и прокатных роликов 14 относительно горелки 15.

Корпус прижимного узла 3 шарнирно соединен с ползуном 16 суппорта ll. В корпусе прижимного узла 3 на вертикальных осях установлены две поворотные цапфы 17.

На каждой поворотной цапфе 17 установлено по паре роликов 13, которые с целью само установки расположены на поперечной оси крестовины 18.

Расположение роликов 13 на поперечной оси крестовины 18 позволяет прижать листы как можно ближе к оси шва и увеличить расстояния между центрами приложения сил к роликам 13, что улучшает возможность самоустановки этих роликов в связи с увеличением длины плеч уравновешивающих сил.

Поворотные цапфы 17 позволяют ориентировать оси роликов 13 под углом друг к другу вершиной в направлении, противоположном движению агрегата, обеспечивающим гарантированный зазор между свариваемыми кромками листов металла 19.

Прокатный блок 4 представляет собой блок из двух пар основных прокатных роликов 14 и одной пары дополнительных роликов 20. Каждая пара основных прокатных роликов !4 установлена на поперечных осях двух вилок 21 и 22, расположенных оппозитно и образующих балансир.

Одна из вилок 22 выполнена с полой продольной осью, внутри которой установлена с возможностью поворота и застопорена от осевого сдвига стопорным кольцом 23 продольная ось вилки 21.

Оси вилок 2! и 22 собраны в отверстии цапфы 24, поперечная ось которой шарнирно соединена с корпусом прокатного блока 4.

Корпус прокатного блока 4 крепится в ползуне 25 суппорта 12 при помощи паза типа

«ласточкин хвост». По торцам паза на планках 26 установлены регулировочные винты

27 для регулирования положения прокатного блока 4 поперек оси шва.

На оси вращения второй пары основных прокатных роликов 14 установлены с возможностью качания два двуплечих рычага

28, на одном конце которых установлены дополнительные прижимные ролики 20, а на втором — регулируемые упоры 29 с подпружиненными основанием 30 в виде набора тарельчатых пружин.

Свариваемые листы 19 устанавливаются на подкладку 31, предназначенную для обратного формирования шва, отвода тепла от сваривааемых листов и восприятия усилий механизмов прижима.

Устройство работает следующим образом.

При поднятых прижимном узле 3 и прокатном блоке 4 на подкладке 31 устанавливаются свариваемые листы 19. После регулировки расстояний от осей ближайших к горелке основных прокатных 14 и основ1123818

50 ных прижимных 13 роликов опускаются прижимной узел 3 и прокатный блок 4. Производится регулировка необходимых усилий прижима и прокатки путем изменения давления в гидросистеме. При этом листы 19 плотно прижимаются К подкладке 31. Зажигается сварочная дуга при помощи горелки

15 и включается перемещение каретки приводной 2. Основные прижимные ролики 13 прижимают свариваемые кромки листов перед дугой, сообщают им усилие, противоположное напряжениям, стягивающим кромки, и предотвращают изменение зазора перед дугой. Шарнирное соединение вилок

21 и 22, цапфы 24 и блока 4 с роликами позволяет передать равномерное усилие прокатки по обе стороны шва. Основные прокатные ролики 14 перемещаются по нагретому дугой металлу околошовной зоны без касания к усилению шва, обеспечивают плотное прижатие с одинаковым усилием по обе стороны оси шва. В случае необходимости основные прокатные ролики 14 при помощи гидроцилиндров 8 сообщают металлу давление, достаточное для снятия усадочных напряжений в околошовной зоне, одновременно изменяя структуру металла.

Возможные при эксплуатации устройства утечки масла из соединений гидроцилиндров собираются в герметичной полости направляющей 6 и удаляются оттуда при плановопредупредительных ремонтах и осмотрах.

Применение направляющих 6 такой конструкции позволяет повысить качество сварки за счет предотвращения попадания масла в зону сварки.

Дополнительные прокатные ролики 20 прижимаются к металлу с усилиями, создаваемыми упорами 29 и обеспечивают плотное прижатие металла к подкладке 31 с обеих сторон оси шва практически до выравнивания их температур.

Прокатные ролики 14 при помощи суппорта 12, можно сместить к горелке, чтобы прокатывать более нагретый металла, в случае сварки более прочного металла. Основные прижимные ролики 3 также могут быть смещены при помощи суппорта в ту или иную сторону в зависимости от толщины свариваемого металла.

При сварке металла толщиной 4 мм дополнительные ролики 20 переустанавливаются своими осями качения на ось вращения первой пары основных прокатных роликов 14, прижимая при этом листы в районе оси горелки впереди основных прокатных роликов 14, предотвращая таким образом от температурного удлинения выгиб участка металла, зажатого между основными прижимными 13 и прокатными 14 роликами.

Применение двух пар основных прокатны < роликов 14 и переустанавливаеvlblx дополнительных ых роликов 20 расш и ряет технологические возможности (уни верса Ihность) агрегата.

При сварке металла толгциной 4 мм более целесообразно располагать дополнительные ролики сзади основных прокатных роликов, увеличивая таким образом площадь контакта свариваемого металла 19 с подкладкой 32.

При сварке листов толщиной 4 мм более эффективна установка дополнительных роликов 20 впереди основных 14, предотвращающая температурный выгиб металла между роликами 13 и !4 и проьал расплавленного металла в образовавшуюся пустоту.

При таком расположении дополнительных роликов 20 общая площадь плотного контакта металла 19 с подкладкой 32 уменьшается, но так как тонкие листы быстрее остывают, то возникающей площади плотного контакта вполне достаточно для необходимого выравнивания температур металла 19 и подкладки 32, причем обеспечивается достаточно высокое качество сварки.

В случае сварки металла разной толщины, в зависмости от этой разности, прокатные и прижимные ролики могут быть набраны из комбинации роликов разных ширин и разных диаметров, позволяющих менять расстояние между ними и удельное давление на металл. При этом дополнительно предусмотрена возможность смещения прокатного устройства в ту или иную стороны от оси шва при помощи поперечного ползуна суппорта !2.

Использование изобретения обеспечивает снижение остаточных внутренних напряжений и практически полное устранение остаточных деформаций, за счет возможности оптимального выбора усилий прокатки и прижима и расстояний от оси горелки до основных прижимных и прокатных роликов, а также конструктивных отличительных признаков, влияющих на качество свар ного соединения.

Возможность выбора оптимальных усилий прижима практически позволяет отказаться от разворота под углом друг к другу прижимных роликов, что особенно важно для сварки металлов из АМг, так как при развороте осей прижимных роликов возникает проскальзывание по металлу и появление на поверхности металла надиров, снижающих качество сварного соединения. Экономический эффект от внедрения одногс агрегата составляет 15 тыс. руб. в год.

1123818

1123818

18 17

15 1Ф

14 г1

Рие.g

Редактор Т. Парфенова

3 а ка з 8048, 1 4

Составитель О. Шапошников

Техред И. Верее Корректор В. Вутяга

Тираж l036 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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