Автоматизированная поточная линия

 

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ, преимущественно для изготовления пакетов экономайзеров и газоплотных панелей, используемых в котлостроении , содержащая расположенные на основании по ходу технологического процесса и связанные размещенным по оси линии центральным рольгангом участок подготовки плавающего раскроя с питателем трубных заготовок, участки стыковой сварки плетей из гладких труб с накопителем труб, участок оребрения труб и плетей с радиочастотным станом, машины для вырубки змеевиков, участок изготовления экономайзеров со стендами их сборки и сварки и участок изготовления газоплотных панелей, о т л и чающаяся тем, что, с целью повьшения производительности и расширения технологических возможностей, участок стыковой сварки плетей из гладких труб снабжен питателем трубных заготовок, установленньм между накопителем для труб и радиочастотным станом, параллельно центральному рольгангу и кинематически связан с ним, участок оребрения труб и плетей снабжен накопителями оребренных труб, установленных по разные стороны относительно центрального рольганга и кинематически связанных с ним и с участками изготовления газоплотных панелей, последние размещены параллельно центральному рольгангу, машины для вырубки змеевиков установлены .. по разные стороны относительно центрального рольганга и со смещением от (Л носительно оси линии, каждая машина для вырубки змеевиков снабжена накопителем и кинематически связана с участком изготовления экономайзеров, накопители машин для вырубки змеевиков вьтолнены в В1зде дисковых с приемными пазами барабанов с механизмами загрузки и выгрузки сребренных сг труб, при этом в накопителе машины to ел для вырубкизмеевиков, установленной первой По ходу технологического про05 цесса, механизмы загрузки и вьи рузки 00 оребренньгх труб установлены по одну сторону от оси барабана, а в следующем за ним накопителе машины для вырубки змеевиков механизмы загрузки и выгрузки оребренных труб размещены по разные стороны от оси барабана,

СО03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 23 К 37/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3648903/25-27 (22) 06.10.83 (46) 28.06.85. Бюл; Ф 23 (72) А.В.Стоянов, С.А.Бабин и Б.А.Меркулов (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (53) 621 . 791. 039(088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 727384, кл. В 23 К 37/04, 1976. (54) (57) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ПОТОЧНАЯ

ЛИНИЯ, преимущественно для изготовления пакетов экономайэеров и газоплот" ных панелей, используемых в котлостроении, содержащая расположенные на основании по ходу технологическо го процесса и связанные размещенным по оси линии центральным рольгангом участок подготовки плавающего раскроя с питателем трубных заготовок, участки стыковой сварки плетей из гладких труб с накопителем труб, участок оребрения труб и плетей с радиочастотным станом, машины для вырубки змеевиков, участок изготовления экономайзеров со стендами их сборки и сварки и участок изготовления газоплотных панелей,.о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических воэможностей, участок стыковой сварки плетей из гладких труб снабжен питателем трубных заготовок, установленным между накопителем для труб и радиочастотным станом, параллельно центральному рольгангу и кинематически связан с ним, участок оребрения труб и плетей снабжен накопителями оребренных труб, установленных по разные стороны относительно центрального рольганга и кинематически связанных с ним и с. участками изготовления газоплотных панелей, последние размещены параллельно центральному рольгангу, машины для вырубки змеевиков установлены .. по разные стороны относительно центрального рольганга и со смещением относительно оси линии, каждая машина для вырубки змеевиков снабжена накопителем и кинематически связана с участком изготовления экономайзеров, накопители машин для вырубки змеевиков выполнены в вице дисковых с приемными пазами барабанов с механизмами загрузки и выгрузки оребренных труб, при этом в накопителе машины для вырубки змеевиков, установленной первой по ходу технологического процесса, механизмы загрузки и выгрузки © оребренных труб установлены по одну сторону от оси барабана, а в следующем эа ним накопителе машины для вырубки змеевиков механизмы загрузки и выгрузки оребренных труб размещены по разные стороны от оси барабана, 8 2

1 116256

Изобретение относится к устройствам для изготовления элементов поверхностей нагрева из оребряемых в потоке труб и трубных плетей и может быть использовано в энергомашино— строении, судостроении, трубном производстве и в других отраслях про.мышленности при изготовлении ребристых поверхностей нагрева, например оребренных труб и плетей для изготовления элементов теплообменной аппаратуры котлоагрегатов, Цель изобретения — повышение производительности труда и расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в линию дополнительно введено новое оборудование, механизмы, проведена специализация отдепьных участков за сче" применения новой технологической последовательности в расположении оборудования и увязки производительности участков с емкостью накопителей каждого типоразмера иэ— делий, а также увязка взаимодействия участков, машин и механизмов общей системой автоматического управления технологическим процессом через управляющую вычислительную машину УВМ .

На фиг.l изображена автоматизированная поточная линия, общий схематический вид, в плане; на фиг.2— разрез А — А на фиг.1; па фиг.3 — раз-. рез Б-Б на фиг.l; на фиг.4 — разрез

В-В на фиг.l; на фиг.5 — разрез à — Г на фиг.3; на фиг.6 — схема управления линией; на фиг.7 — элемент газоплотной панели, изготовленной из оребренных труб высокочастотной сваркой; на фиг.8 — пакет водяного экономайэера, изготовленного из оребрен-40 ных плетей, согнутых в змеевики, и соединенные. электроэаклепками.

Автоматизированная поточная линия для.изготовления элементов поверхностей нагрева состоит из следующих основных участков технологического оборудования. Участок 1 подготовки плавающего раскроя с питателем трубных заготовок, участок 2 стыковой сварки плетей из гладких труб длиной 0 до 30 м; участок 3 стыковой сварки плетей из гладких труб длиной свыше

30 м и питания радиочастотного стана трубами, оребряемыми для изготовления газоплотных панелеи; участок 4 оребрения труб и плетей с радиочастотным станом; участок 5 изготовления гаэоплотных панелей; участки 6 и 7 изготовления экономайзеров иэ оребренных плетей длиной до и свыше

30 м соответственно; участок 8 программирования с УВМ.

Участок 1 состоит из питателя 9 трубных заготовок, измерительного устройства 10 отрезного 11 и торцов очных 1 2 станков, роль г ангов 1 3 для перемещения труб по технологическим операциям обработки и подготовки под стыковую сварку, накопителя 14 для неиспользованных после отрезки труб, передающего рольганга 15 для передачи скомплектованных в плеть труб в накопители стыкосварочных машин.

Участок 2 для стыковой сварки плетей из гладких труб длиной до 30 м состоит из накопителя 16 труб с подающим ролы ангом 17, стыкосварочной машины 18, приемного рольганга 19 с генератором 20 импульсов измерения длины и сч е та прохождения иэделий по технологической операции, накопителя 21 с приемо — передающим рольгангом 22 для передачи плетей на участок оребрения труб и плетей.

Участок 3 для стыковой сварки плетей из гладких труб длиной от 30 до

70 м содержит накопитель 23 для труб с подающим рольгангом 24 в стыкосварочную машину ?5, приемный рольганг

26 для свариваемых плетей с генератором 27 импульса измерения длины и счета прохождения изделий по технологической операции, и накопитель 28 для плетей длиной свьпяе 30 м. На участке 3 после накопителя 23 для труб установлен питатель 29 трубных заготовок, состоящий из бункера 30 с цепным транспортером Çl и активатором 32, в который загружают пакет исходных труб ЗЗ, иэ которого последние поштучно вщцаются на промежуточный наклонный накопитель 34, откуда механизмом 35 сбрасывания передаются на рольганг 36 выравнивания их по торцу и далее подаются на .накопитель

37, питающий центральный рольганг 38 радиочастотного стана. Счет прохождения труб через питатель 29 трубных заготовок осуществляют генератором

39 импульсов.

Участок 4 оребрения труб и плетей состоит из кассет 40 с намотанной полосой, тянущих клетей 41, сварочных механизмов 42 и 43 с высокочастотными генераторами 44, блока 45 з 11625 68 охлаждения, установки для обработки з и правки труб 46, машины 47 разделе- м

1 ния и генератора 48 импульсов.

Участок 5 изготовления газоплотз ных панелей 4иг. 1) состоит из при- 5 с емного рольганга 49 с двухсторонним о сбрасывателем (не показан ), накопи- р телей 50 и 51 оребренных труб перио- д дического действия, и стендов сбор- н ки 52 и сварки 53 элементов газоплот- gp з ных панелей. Ц

Участок 6 изготовления экономайзеров из оребренных плетей длиной до

30 м состоит из приемного рольганга 54, накопителя 55 машины для вы-. рубки змеевиков, приемо-подающего рольганга 56 с механизмом 57 подачи плетей на машину 58 для вырубки змеевиков, накопителя 59 перед гибочной машиной 60 для гибки змеевиков 61 и

62 (фиг.2), накопителя 63 змеевиков, стенда 64 сборки и прихватки змеевиков в пакеты (фиг.2 ) с последующей сваркой их в электрозаклепочной машине 65. Накопитель 55 машины для вырубки змеевиков (Лиг.5) состоит из вертикального цепного транспортера 66 с параллельными ветвями 67 и 68, на которых зеркально закреплены захваты 69 и 70, передающие изделие. на позицию 71 загрузки и с позиции 72 Bblf рузки на подпружиненные планки 73 склиза, по которым падение (плеть) передается на приемо-подающий рольганг 56, барабана 74, диски 35

75 с приемными лазами 76 которого закреплены на общем валу 77 и опираются на несущие нагрузку роликоопоры 78. На станине роликоопор 78 закреплены кронштейны 79 с установлен- 40 нымн на них поворотными укладчиками

80 с приводами подъема 81 и поворота 82 и механизмом 83 для крепления изделий 84 в приемных пазах дисков барабана гибкой лентой 85, наматы- 45 ваемой по спирали в процессе загрузки накопителя и сматываемой с бара бана в кассеты 86 при его.выгрузке.

Привод барабана осуществляют реверсивным механизмом 87 шагового пере- 50 мещения, а перемещение ветвей транспортера 66 осуществляют от привода

88 чере з электромагнитные муфты 89 . и 90, включающие валы 91 и 92 на раздельное или совместное реверсив- 55 ные вращения ветвей транспортера.

Осевую фиксацию барабана 74 производят с помощью подшипниковых опор 93, 4 акрепленных на общей секционной рае 94.

Участок 7 изготовления экономай- еров из оребренных плетей длиной выше 30 м состоит из аналогичного борудования, а именно приемного ольганга 95, накопителя 96 машины ля выгрузки змеевиков, аналогичного акопителя 55 машины для вырубкимеевиков, но с расположением позиии 97 выгрузки и приемо-подающего рольганга 98 с противоположной стороны относительно расположения вертикальногo цепного транспортера 99, причем рольганг 98 соединяет вторую машину 100 для вырубки змеевиков, а продолжение его соединяет наколи" тель 101, установленный перед второй гибочной машиной 102, с накопителем

103 змеевиков, связанный транспортI ными средствами (не показаны )со стендом 104 сборки и прихватки змеевиков и сварки их в электрозаклепочной машине 105, Участок 8 программирования с управляющей вычислительной машиной вк. почает пульт 106 управления, УВИ 107, линию 108 связи, шкафы !09 — 112 питания электрооборудования с автоматическими переключателями 113 — 116 пи-, тания электросхем шкафов управления взаимодействием участков линии между собой и с участком оребрения труб по заданной программе последовательности накопления, расхода H изготовления изделий каждого типоразмера.

Изготовление элементов поверхностей нагрева на автоматизированной поточной линии производят следующим образом.

Исходя из программы выпуска каждого вцца (типоразмера )продукции определяют последовательность включения в работу каждого участка н вводят в память управляющей электронной машины эти данные и данные по количеству изготовляемых элементов на каждом участке технологического оборудования. Пакеты исходных труб загружают в бункеры 9 п 30 участков 1 и 3 и включают линия в автоматический режим работы. При этом трубы из питателя 9 трубных заготовок поштучно подают на рольганг измерительного устройства 10, где измеряют реальную длину трубы и, исходя из программы изготовления плетей каждого типораз-. мера, УЛМ комплектует плеть из мер68

5 1 ),625 ных трубных заготовок таким образом, что сварные стыки не попадают в запретные зоны (эоны будущих гибов ).

В операциях комплектования плетей участвуют отрезной 11 и торцовочные 5

12 станки и рольганги 13 для перемещения. труб по технологическим операциям обработки их под стыковую сварку, после чего трубы, в зависимости от назначения передающим рольгангом

l5 с делителем потока (не показан) подаются в накопители )6 или 23. Неиспользованные отрезки труб поступают в накопитель 14 и передаются н бункер 9 для повторного использования. )5

Уложенные в накопителях 16 и 23 для труб трубы н порядке их сварки в плети подают независимо по рольгангам 17 и 24 и соответствующие стыко- 20 сварочные машины )8 и 25, сваринают в плети с выходом на рольганги 19 ! и 26, где генераторами 20 и 27 импульсов фиксируют прохождение изделий по технологическим операциям с 25 подачей данных н УВИ 107 по линиям

1О8 электрических связей. Сваренные гладкие плети поступают в накопители

21 и .28 и хранятся до поступления сигнала с УВИ на.нключение приемо- Зо передающего рольганга 22 н режим подачи плетей на сварку радиочастотным методом. Так как участки 1 — 3 изготовления гладких плетей и участки 6 и 7 их потребления после приварки к

35 ним ребер имеют значительно более низкую производительность по сравнению с участком 4, то в период изго— товления трубных плетей до полного заполнения емкостей накопителей 21 и 28 и до заданной выработки плетей из накопителей 55 и 96 машин для вырубки змеевиков производят изготовление оребренных,труб н следующей технологической последовательности.

Исходные трубы из пакета 33, загруженного.в бункер 30 с помощью цепного транспортера 31 и активатора 32, поштучно выдают на промежуточный наклонный накопитель 34, откуда механизмом 35 сбрасывания их передают на рольганг,36, выравнивают по торцам и далее подают на накопитель 37 и центральный рольганг 38 радиочастотного стана. Счет прохождения труб через питатель 29 трубных заготовок осуществляют генератором 39 импульсов.

Подаваемые в радиочастотный стан участка 4 трубы оребряют путем приварки к ним в .диаметральной плоскос-, ти двух полос, сматываемых с кассет

40 при протягинании снариваемых элементов тянущими клетями 41 через сварочные механизмы 42 и 43 с контактным токоподнодом энергии нагрева снариваемых кромок от высокочастотных генераторов 44, причем включение и выключение генераторов ведут по заданной программе, вложенной н память УВИ, обеспечивающей заданное расположение и длину сваренных и несваренньпс участков ребер. После выхода иэ сварочных механизмов оребренную трубу охлаждают н блоке 45, затем о»а проходит операции правки и обработки ребер в размер межтрубного шага панели в установке 46. Но так как трубы н стан поступают встык одна эа другой и обвариваются непрерывно» полосой, то для отделения одной трубы от другой в машине 47 производят операцию пережога ребер по месту неснаренного стыка труб. Учет сваренных труб производят генератором

48 импульсов, элек" ðè÷åñêè связанного с УВИ, которая управляет механизмами сброса труб с приемного рольганга 49 н накопители 50 или 51 оребренных труб, питающие стенды сборки 52

» сварки 53 элементов гаэоплотных панелей.

После сварки заданного программой количества труб для гаэоплотных панелей УВИ переключает линию на изготовление следующего вида изделий — малогабаритных или крупногабаритных экономайзерон из оребренных плетей длиной до 30 м или свыше 30 м, Если линию по программе переключают на изготовление малогабаритных экономайзеров, то процесс ведут в слЕдующей технологической.последо нательности. Включают в работу участок 1 на подпитку накопителя 21, гладкие плети длиной до 30 м с которого подают на центральный приемнопередающий рольганг 22, блокируя подачи труб и плетей из других накопителей. Рольгангом 22 подают плеть в радиочастотный стан участка 4, где производят приварку трубной плети двух полос описанным способом с обеспечением непринареннык участков в местах будущих гибов. Оребренные

11625 68 плети подают на приемный ролы анг 54 участка 5.

С приемного рольганга 54 накопителя 55 машины для вырубки змеевиков захватами 69 и 70 параллельных вет- 5 вей 67 и 68 вертикального цепного транспортера 66 плеть подают на позицию 71 загрузки, откуда укладчика- . ми 80 с приводами 81 и 82 перемещают в приемные пазы 76 дисков 75 бараба- 10 на 74, после чего включают привод механизма 87 на перемещение барабана до установки следующего приемного паза 76 на позицию загрузки, а укладчики 80 возвращают в исходное поло- 15 жение. В процессе загрузки барабана каждую плеть в приемных пазах закрепляют лентой 85, сматываемой с кассет

86 механизмов 83.

После полной загрузки накопите- 20 ля 55 машины для вырубки змеевиков его переводят переключателем 113 от

УВИ в режим выгрузки, а линию переключают на изготовление крупногабаритных змеевиков экономайзеров. На- 25 копитель 55 машины для вырубки змеевиков в режиме выгрузки питает машину 58 для вырубки змеевиков. При этом шаговым механизмом 87 барабан поворачивают в направлении обратном щ загрузки, ленту сматывают с барабана и освобождают верхний слой плетей, которые поштучнс выдают на позицию 72 выгрузки и захватами 69 и 70 перемещают до ра зг ру зки на подпружиненные планки 73 склиза, по которым плеть соскальзывает на приемо-подающий рольганг 56, и механизмом 57 подачи перемещается на линию вырубки. На последний производят удаление неприваренных участков ребер в местах будущих гибов и плети поступают в накопитель 59 гибочной машины 60, откуда по одной подаются в захватное устройство гибочной машины и гнутся в змеевики, например 61 или 62. Последние передают в накопитель 63 змеевиков, а затем на стенд, 64 сборки .их в пакеты. Собранные в пакеты змеевики окончательно сваривают на электрозаклепочной машине 65 и передают на стапель сборки пакетов в блоки катлоагрегатов (не показаны ).

При переключении линии на изготовление крупногабаритных экономайзеров участок 1 включают на подпитку накопителя 28 участка 3. Плети из нако-. пителя 28 подают иа рольганг 22 и оребряют по описанному технологическому процессу. Оребренные плети длиной до 70 м пропускают через рольганги 49 и 54 и принимают на рольганг 95 накопителя 96 машины для вьгрубки змеевиков, работающего в операции загрузки аналогично накопителю 55 машины для вырубки змеевиков и отличающегося от него расположением позиции 97 выгрузки с приемо-подающим рольгангом 98 и вертикального цепного транспортера 99, которые выполнены с противоположных сторон относительно оси вращения барабана, что обеспечивает разгрузку накопителя без использования транспортера 99, совмещение приемо-подающего рольганга позиции выгрузки с подающим рольгангом линии вырубки и создание параллельного линии гибки потока по изготовлению крупногабаритных пакетов экономайзеров без дополнительных транспортерньг» операций. Выгружаемые из накопителя 96 машины для вырубки змеевиков плети подают рольгангом 98 в машину 100 для вырубки змеевиков и далее в накопитель 101 гибочной машины 102, где производят гибку плетей в змеевики и передачу в накопитель 103 змеевиков, из которого они поступают на стенд 104 сборки и прихватки и на окончательную сварку в электрозаклепочной машине 105.

После загрузки накопителя 96 машины для вырубки змеевиков линию переводят в зависимость от программы, вложенной в УАИ, на изготовление элементов для газоплотных панелей или малогабаритных экономайзеров по описанному технологическому процессу.

На световом табло пульта 106 управления отражается процесс прохождения изделиями технологических операций, а увязку взаимодействия технологического оборудования осуществляют УВИ

107 через линии 109 — 1)2 связи с переключателями 113 — 116 питания электросхем шкафов управления электрооборудованием исполнительных органов рабочих машин линии.

Снабжение линии дополнительным питателем трубных заготовок с механизмом поштучной выдачи, накопления и передачи в радиочастотный стан для оребрения труб, идущих на изготовление газоплотных панелей, позволяет одновременно вести работь; по изготовлению гладких трубных плетей для ма1162568

lO логабаритных и крупногабаритных змеевиков экономайэеров с накоплением их на специализированных накопителях, соединенных общей транспортной системой с участком оребрения, с работами 5 по изготовлению оребренных труб для газоплотных панелей, а в период изготовления панелей производить оребрение плетей для экономайэеров.

Снабжение линии последовательно установленными и связанными общим приемным рольгангом устройства независимого действия для накопления и поштучной выдачи длинномерных загото- 15 вок в параллельные потоки участков изготовления малогабаритных и крупногабаритных экономайзеров позволяет расширить технологические возможности линии, т.е. вести одновременное 20 и раздельное изготовление гладких и оребренных плетей по заданной прог— рамме, их накопление, передачу на технологические операции вырубки, гибки, сборки и сварки змеевиков в 25 экономайзеры, что в свою очередь позволяет в период выработки заготовок из накопителей вести параллельно изготовление оребренных труб для газо-. плотных панелей и комплектацию, изготовление и накопление гладких плетей для экономайзеров.

Соединение участков линии общей е транспортной системой с приемо-передающими ус ч ройс тв ами о т и ромежуточ ных накопителей на последующие технологические операции и увязка взаимоде йств ия комплекса обо рудов ания на основе программы выпуска каждого вида иэделий через следящие элементы расхода и прохождения изделий по технологическим дперациям и электрической связи их с УВМ позволяет повысить загрузку оборудования всего комплекса, а следовательно, и производительность линии эа счет автоматизации процесса, оптимизации использования оборудования в зависимости от программы выпуска каждого типоразмера изделий и сокращения транспортных операций по перемещению заготовок к технологическим пoзициям, Предлагаемое выполнение автоматизированной поточной линии для изготовления поверхностей нагрева и входящего в нее оборудования позволяет повысить производительность труда, использовать ее при изготовлении оребренньм труб и плетей для широкого диапазона элементов поверхностей нагрева.!

162563 .

11625 68

1162568! ) 62568

1162568

Фиг.7