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

Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия Автоматизированная поточная линия 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке заготовок, в частности к станции обработки заготовок, преимущественно кузовов автомобилей, на автоматической линии

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, предназначенным для упрочнения или восстановления индукционно-металлургическим способом различных поверхностей крупногабаритных деталей и узлов сложной конфигурации

Изобретение относится к сварке, а именно к конструкции автоматизированной линии для сборки и сварки кузовов автомобилей, в частности фургонов и микроавтобусов

Изобретение относится к области сварки, в частности к устройствам для установки и закрепления элементов изделий в виде решетчатых или рамных конструкций в положение для последующей сварки изделия

Изобретение относится к изготовлению деталей и узлов трубопроводов летательных аппаратов и может быть применено в судостроительной, автомобильной и других отраслях промышленности при сварке пространственных конструкций

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено при сборке и дуговой сварке, например, ферм и каркасов

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к способам наладки сборочно-сварочного приспособления, и может найти применение в автомобилестроении

 

Наверх