Устройство для сборки и сварки неповоротных стыков труб

 

Изобретение относится к сварке, более конкретно к конструкции устройств для сборки и сварки неповоротных аыков труб, и может быть использовано в энергетическом, химическом и других отраслях машиностроения для сварки монтажных стыков трубопроводов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения сварки монтажных стыков в ряду близко расположенных параллельных труб. Устройство содержит основной .механизм зажима 3 устройства на свариваемой трубе 4 и дополнительный зажим 5 на соседней, близко расположенной, трубе 6. После центрирования свариваемых труб 4 и 52 с помощью центрирующих опор 46-48 производят стягивание труб 4 и 52. Для этого вращают направляющую 7, которая через упор 17 и гайку 9 воздействует на зажим 3 и перемещает его вместе с трубой 4 до стыка с трубой 52. Зажим 3 одновременно через нафавляющую 7 перемещает привод вращеж1я I. 5 з.п.ф-лы, 6 на

I (В) SU (11) 1453764 А1 (51) z sac s nz

СО1О3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ТОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМЬ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4113989/27 (22) 02.09.86 (46) 30.1 193 Бюл. Йа 43-44 (72) Николаев В.И.; Мордухай АФ. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ

НЕПОВОРОТНЫК СТЫКОВ ТРУБ (57) Изобретение относится к сварке, более конкретно к конструкции устройств для сборки и сварки неповоротных стыков труб, и может быть использо- вано в энергетическом, химическом и других отраслях машиностроения дпя сварки монтажных стыков трубопроводов. Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения сварки монтажных стыков в ряду близко расположенных параллельных труб. Устройство содержит основной. механизм зажима 3 устройства на свариваемой трубе 4 и дополнительный зажим 5 на соседней, близко расположенной, трубе 6. После центрирования свариваемых труб 4 и 52 с помощью центрирующик опор 46 — 48 производят стягивание труб 4 и 52. Дпя этого вращают направляющую 7, которая через упор 17 и гайку

9 воздействует на зажим 3 и перемещает его вместе с трубой 4 до стыка с трубой 52. Зажим 3 одновременно через направляющую 7 перемещает привод вращения 1. 5 з.п.ф-лы. 6 ип.

1453764

Изобретение относится к сварке, более онкретно к конструкции устройств для борки и сварки неповоротных стыков труб„ и может быть использовано в энергетическом, химическом и других отраслях маши} остроения для сварки монтажных стыков

«рубопроводов.

Целью изобретения является расширеие технологических возможностей устройтва за счет обеспечения сварки монтажных тыков в ряду близко расположенных паралельных труб.

На фиг.1 представлена кинематическая хема устройства; на фиг.2 — общий вид усройства; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; íà "5 фиг 4-узел l на фиг2; нафиг5- разрез Б-Б ,на фиг.2; на фиг.6 — узел Н на фиг.2.

Устройство включает привод 1 вращения горелки 2, основной механизм зажима

3 устройства на свариваемой трубе 4 и до- 20 полнительный зажим 5 на соседней трубе 6, расположенные на двух параллельных поворотных цилиндрических направляющих 7 и 8 с реэьбовыми участками 9 и 10, на которых расположены гайки 11 и 12, закреплен- 25 ные в корпусе 13 основного зажима 3. В ,корпусе 14 привода вращения 1 и корпусе 15 дополнительного зажима 5 направляю .щие 7 и 8 расположены в подшипниках ,скольжения 16. На направляющей 7 жестко 30 закреплен двусторонний упор 17, которым она связау а с корпусом 15 дополнительного механизма 5 зажима, закрепленного на трубе 6, поэтому направляющая 7 имеет воэможность только враш".ния, Направляющая 35

8 также несет жестко закрепленный упор 18,,взаимодействующий с корпусом 14, при этом направляющая 8 размещена в корпусах 13, 14 и 15 с возможностью не только вращения, но и осевого перемещения. 40

В корпусе 4 привода 1 вращения в подшипниках 19 размещен поворотный стакан, 20. связанный с двигателем 21 цилиндриче ской зубчатой парой 22 и 23. В стакане 20 с возможностью поворота и осевого переме- 45 щения расположена полая штанга 24 с зажимом 25. Внутри штанги 24 расположен силовой привод механизма центрирования, включающий рукоятку 26, ограничитель уси лия в виде муфты проскальзывания 27, вин- 50 товую пару 28 и 29, подвижный в осевом направлении зажим 30 для каната 31. другой конец которого перекинут через блок 32 и с помощью штыря 33 жестко связан с первой 34 из четырех центрирующих втулок 55

34-37, расположенных на штанге 24 с, возможностью осевого перемещения, а ось 38 блока 32 с помощью штыря 39 неподвижно закреплена в штанге 24, имеющей опорный торец 40, в который упирается последняя 37 из ряда центрирующих втулок. Между тремя стыками 41-43 центрирующих втулок 34-37 расположены шарики 44, заключенные в сепаратор 45 и образующие три кольцевых центрирующих опоры 46-48. Внутри штанги

24 расположена горелка 2 с электродом 49 и привод 50 слежения эа длиной дуги. Штанга 24 снабжена направляющим конусным наконечником 51, обеспечивающим сборку труб 4 и 52.

Для контроля за положением электрода

49 и наблюдения процесса сварки в полой штанге 24 размещена телевизионно-оптическая система 53. Штанга 24 выполнена из отдельных удлиняющих секций 54 и 55, соединенных резьбовыми муфтами 56. Каждая секция имеет продольный паз 57 и шпонку

58, диаметрально расположенную относительно паза 57. Через паз 57 во внутреннюю полость штанги 24 уложен токоподвод 59 и газоподвод 60. Втулки 34-37 центрирующей секции имеют на стыках конические поверхности 61 и 62, с которыми контактируют шарики 44. Одна из двух втулок, образующих каждый стык, снабжена дополнительной кс}йической поверхностью 63, которая перпендикулярна к основной конической поверхности 61. Сепаратор 45 выполнен в виде незамкнутого кольца.

Устройство работает следующим образом.

Вводят полую штангу 24 в свариваемые трубы 4 и 52 так, что хонусный наконечник

51 входит в трубу 52. Перемещают штангу 24 в трубах 4 и 52 до тех пор, пока опора 48 не войдет в трубу 52. При этом опоры 46 и 47 окажутся в трубе-4. В случае перекоса труб

4 и 52 относительно одна другой наконечник

51 обеспечивает размещение труб 4, 52 соосно, т.е. происходит предварительное центрирование. Затем закрепляют устройство на трубе 4 зажимом 3 и на трубе 6 зажимом

5. Окончательно центрируют трубы 4 и 52.

Для этого вращают рукоятку 26, при этом винт 29 перемещается и перемещает зажим

30, натягивая канат 31. Поскольку ось 38 блока 32 жестко закреплена с помощью штыря 39 в штанге 24, то дальнейшее пере- . мещение винта 29 вызывает перемещение штыря 33, а следовательно, и центрирующих втулок 34-37 и зазор между втулками выбирается. По. мере перемещения втулок

34-37 до упора в торец 40 шарики 44 перемещаются радиально и центрируют трубы 4 и 52. Усилие центрирования ограничивается муфтой проскальзывания 27, которая в случае достижения усилия центрирования разрывает кинематическую цепь от рукоятки 26 к шарикам 44, в результате чего штанга 24 имеет возможность вращаться на опорах

l 453764

25 . ность сварочных работ за счет сокращения времени на подготовительно-заключительные операции. За счет этого в условиях or30

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И

СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ,45 содержащее основной механизм зажима устройства на трубе, полую штангу с механизмом центрирования и сварочной горелкой, силовой привод механизма центрирования, размещенный в полой 50 штанге, и привод вращения горелки, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических вазможностей устройства эа счет обеспечения сварки монтажных стыков в ряду близко расположенных па-55 раллельных труб, оно снабжено дополнительным механизмом зажима и двумя направляющими с гайками и двусторонними упорами, привод вращения горелки расположен на штанге с возможностью

46-48 в трубе, а трубы 4 и 52 при этом сцентрированы.

3атем стягивают свариваемые трубы.

Вращают направляющую 7. Поскольку упор

17 связан с зафиксированным на трубе 6 за>кимом 5, то направляющая 7 только вращается, а перемещается по резьбовому участка 9 гайка 11, а следовательно, и жестко связанный с ней зажим 3, который перемещает в том же направлении трубу 4 до стыка с трубой 52, Перемещение зажима 3 вызывает сопутствующие перемещения направляющей 8 совместно с приводом 1, так как гайка 12 жестко связана с корпусом 13 зажима 3, а корпус 14 привода 1 связан с направляющей 8 упором 18. После стыковки труб 4 и 52 вращение направляющей прекращают и начинают выставлять электрод

49 на стык. Для этого предварительно зажимают штангу 24 зажимом 25. Вращают направляющую 8, которая одновременно перемещается в гайке 12 и тянет за собой благодаря наличию упора 18 привод 1, Корпус 14 перемещает штангу 24, выставляя электрод 49 на стык. Положение электрода

49 контролируют системой 53, которую подают ток и защитный газ к месту сварки.

Устройство готово к сварке. Включают систему подачи защитного газа (на чертеже не показана), Вращение выходного вала двигателя 21 через зубчатую пару 22 и 23 передается на стакан 20, а последний благодаря зажиму 25 вращает штангу 24 вокруг стыка.

Включают сварочный ток и осуществляют процесс сварки.

Труба 4 может быть большей длины. В этом случае штангу 24 удлиняют с помощью секций 54, которые присоединяют к секции

55 и скрепляют муфтами 56 со штангой 24.

При этом секции 54 и 55 стыкуют так, чтобы

Формула изобретения продольные пазы соседних секций совпадали, Укладывают через паз 57 в полость штанги 24 такоподвод 59 и газаподвад 60.

Разворачивают секции 54 и 55 так, чтобы пазы 57 были противонаправлены, тогда шпон ка 58 войдет в паз 57 соседней секции, фиксируя положение секций. При это токоподвод 59 и газоподвод 60 надежно зафиксированы внутри штанги 24.

Трубы 4 и 52 могут иметь различные внутренние диаметры из-за колебания полей допусков. Для компенсации разброса размеров внутреннего диаметра торцовые поверхности втулок 34-36 имеют дополнительную коническую поверхность 63. Это увеличивает радиальное перемещение шариков 44, что возможно благодаря разрезному сепаратору 45.

Применение предлагаемого устройства позволит выполнять сборочные и сварочные операции, в связи с чем отпадает необходимость в дополнительных специальных центрирующих и стягивающих трубы механизмах, что повышает производительраниченного пребывания оператора в зоне работы повышается безопасность работ.

Кроме того. предложенное устройство позволит сваривать трубы, имеющие взаимный перекос, различную длину и трубы с колебаниями внутреннего диаметра, Благодаря компактности конструкции штанги обеспечивается сварка труб малого диаметра. (56) Авторское свидетельство СССР

N 759275, кл, В 23 К 31/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N. 872125, кл. В 23 К 31/06, 1979. осевого перемещения по ней и фиксации в заданном положении, направляющие размещены параллельно продольной оси устройства и на их концах выполнены резьбовые участки, гайки размещены на резьбовых участках направляющих и жестко связаны с механизмом "àæèìà устройства на трубе, направляющие установлены с возможностью независимога вращения на приводе вращения горелки, одна иэ направляющих через двусторонние упоры кинематически связана с дополнительным механизмом зажима, а другая - с приводом вращения горелки, 2, Устройство по п,1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено ограничителем усилия центрирования, расположенным e nonoA штанге.

1453764

3. Устройство по п,1, отличающееся тем, что полая штанга выполнена из отдельных секций, связанных между собой резьбовыми муфтами, на одном конце каждой секции выполнен паз, а нэ другом конце диаметрально противоположно пазу закреплена шпонка, 4, Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм зажима выполнен в виде втулок с коническими торцовыми поверхностями, шариков и сепараторов, втулки последовательно установлены на полой штанге с возможностью осевого перемещения, а шарики размещены в сепараторе равномерно по окружности между коническими торцовыми поверхностями втулок с возможностью взаимодействия с ними и

5 ðàäèàëüíîãî перемещения.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что на одном из торцов каждой втулки выполнена дополнительная коническая поверхность, перпендикулярная основной ко"О нической поверхности, 6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что сепаратор выполнен в виде незамкнутого кольца.

1453764

У

ФмжК

Составитель Л.Назарова

Техред М.Моргентал Корректор M. Петрова

Редактор Т.Иванова

Тираж . Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3335

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101