Устройство для зачистки сварных швов

 

Изобретение относится к устройствам зачистки сварных швов механическим инструментом , в частности тавровых кольцевых швов приварки патрубков к цилиндрическим корпусам в стесненных условиях. Цель изобретения - повышение производительности обработки тавровых кольцевых швов приварки патрубков к обечайке в стесненных условиях. Штурвалом 40 устанавливают инструментальную головку 5. Включают привод 30 и через систему шестерен 31 вращают шестерни 21 и 22 цилиндрических корпусов 10 и 11 с солнечными зубчатыми колесами, в зацеплении с которыми находятся шестерни шпинделей 6, размещенных в качестве сателлитов между корпусами 10 и 11. Шпиндели 6 устанавливают хвостовиками в отверстиях диска 13. Инструменты 44 врезаются в обрабатываемый шов с углоаой скоростью круговой подачи, заданной усилиями пружин 16 до,упора конусных роликов в поверхность изделия. После копирования поверхности шпиндели 6 подаются вверх вместе с инструментом 44. Размещение инструмента на сателлитах двух вращающихся корпусов позволяет поднять жесткость конструкции, увеличить количество режущих инструментов и повысить производительность при уменьшении рабочей зоны устройства. При этом передаточные числа систем шестерен инструментальной головки выбирают из условия И %, Zl/ft nZn +С0зм Zl, -I2 СУгр X x Z2/uM Zn -CDsM 2.2, где И - передаточное число от вала коробки 26 до солнечного зубчатого колеса корпуса 10; - передаточное число от вала коробки 26 до солнечного зубчатого колеса корпуса 11; ftVip - угловая скорость выходного вала коробки 26; со& угловая скорость круговой автоматической подачи шпинделя 6; Zn - число зубьев шестерни шпинделя 6; Zi -число зубьев солнечного колеса корпуса 10; Zz - число зубьев солнечного колеса корпуса 11.3 з.п.ф-лы, 6 ил. ел с о чэ ё о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК (5i)S В 23 К 37/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (, с

О

Ф

;С) (21) 4747978/27 (22) 11.10.89 (46) 15.11.91. Бюл. ¹ 42, (71) Научно-производственное обьединение

"Атомкотломаш" (72) Н.И. Гришин и Ю.Д. Цуманенко (53) 621.914.7 (088.8) (56) Патент ФРГ № 3341204,кл. В 23 С 3/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 722701, кл. В 23 С 3/12, 1977, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЧИСТКИ СВАРНЫХ ШВОВ (57) Изобретение относится к устройствам зачистки сварных швов механическим инструментом, в частности тавровых кольцевых швов приварки патрубков к цилиндрическим корпусам в стесненных условиях. Цель изобретения — повышение производительности обработки тавровых кольцевых швов приварки патрубков к обечайке в стесненных условиях. Штурвалом 40 устанавливают инструментальную головку 5. Включают привод 30 и через систему шестерен 31 вращают шестерни 21 и 22 цилиндрических корпусов 10 и 11 с солнечными зубчатыми колесами, в зацеплении с которыми находятся шестерни шпинделей 6, размещенных и качестве сателлитов между корпусами 10

Изобретение относится к устройствам зачистки сварных швов механическим инструментом, в частности тавровых кольцевых швов приварки патрубков к цилиндрическим корпусам в стесненных условиях.

Целью изобретения является повышеwe производительности обработки тавро„„5U„„1691040 А1 и 11. Шпиндели 6 устанавливают хвостовиками в отверстиях диска 13, Инструменты 44 врезаются в обрабатываемый шов с угловой скоростью круговой подачи, заданной усилиями пружин 16 до,упора конусных роликов в поверхность изделия. После копирования поверхности шпиндели 6 подаются вверх вместе с инструментом 44. Размещение инструмента на сателлитах двух вращающихся корпусов позволяет поднять жесткость конструкции, увеличить количество режущих инструментов и повысить производительность при уменьшении рабочей зоны устройства. При этом передаточные числа систем шестерен инструментальной головки выбирают из условия

=ждр Z)/ип 2П +щм Z<, iz =жпр х х 22/вп 2п — в м 2г, где li — передаточное число от вала коробки 26 до солнечного зубчатого колеса корпуса 10; -i2 — передаточное число от вала коробки 26 до солнечного зубчатого колеса корпуса 11; в,р — угловая скорость выходного вала коробки 26; в — угловая скорость круговой автоматической подачи шпинделя 6; Q — число зубьев шестерни шпинделя 6; 21 — число зубьев солнечного колеса корпуса 10; Zz — число зубьев солнечного колеса корпуса 11. 3 з.п.ф-лы, 6 ил. вых кольцевых швов приварки патрубков к обечайке в стесненных условиях.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 — вид по стрелке В на фиг.3; на фиг,5 — вид по стрелке Г на фиг.1; на фиг.6 — разрез Д вЂ” Д на фиг.1;

1691040

Устройство содержит полую стойку 1, на верхнем конце которой выполнена резьба, а на нижнем размещена разжимная оправка 2, пневмоцилиндр 3, закрепленный на стойке 1 и связанный с разжимной оправкой 2 штоком 4. размещенным в полости стойки 1, инструментальную головку 5 с инструментальными шпинделями 6, механизмы 7 и 8 соответственно радиального перемещения и осевой подачи инструментальной головки 5, регулируемые по высоте копирные ролики 9, связанные с инструментальными шпинделями 6 для взаимодействия с изделием.

Инструментальная головка 5 выполнена в виде дифференциального механизма с двумя концентрично размещенными относительно оси стойки 1 цилиндрическими корпусами 10 и 11 со ступицами. Внутренний корпус 10 своей ступицей вставлен в ступицу наружного корпуса 11, а оба установлены с возможностью свободного поворота относительно общей оси и снабжены солнечными зубчатыми колесами, между которыми размещены шпиндели 6 с зубчатыми шестернями на поверхностях, являющиеся сателлитами и взаимодействующие с солнечными зубчатыми колесами корпусов

10 и 11, между торцами которых установлен с охватом ими через упорные подшипники

12 на ступице корпуса 10 диск 13 с отверстиями по периметру, в которых установлены с регулировкой по оси с помощью гаек 14, опираемых на диск 13 через упорные подшипники 15, подпружиненные с силой большей осевой силы резания пружинами 16 через упорный подшипник 17 хвостовики зубчатых шпинделей 6 с возможностью перемещения вдоль своих зубьев от взаимодействия с изделием с помощью копирных роликов 9, каждый из которых установлен в резьбовой вилке 18 с возможностью регулировки по высоте относительно корпуса 19, охватывающего шпиндель 6 с возможностью его поворота и фиксации от осевого смещения, Корпусы 19 вставлены между цилиндрическими корпусами 10 и 11 с возможностью радиального свободного контакта с ним в точках К со скольжением.

Корпус 10 выполнен с внутренней поверхностью 20, охватывающей с гарантированным зазором наибольший по диаметру патрубок изделия. На концах ступиц корпусов 10 и 11 соосно с ними закреплены шестерни 21 и 22, разделенные между собой по торцам упорным подшипником 23. Ступицы корпусов 10 и 11 через упорные подшипники 24 схвачены по торцам корпусом 25 зубчатой коробки передач 26, шарнирно посаженным на ступице корпуса 10 с по. ной зацеплением с шестернями 21 и 22 корпусов 10 и 11 с обеспечением передаточных

10 отношений по зависимостям.

®и и Жм

55 мощью нижнего радиального подшипника

27 и зафиксированным в осевом направлении снаружи упорным подшипником 28.

Коробка передач 26 выполнена с одним входным валом 29 от привода 30 и с двойной системой шестерен 31, раздельно связан— b— p ° 22

Nn Zn й)зи 22 где i< — передаточное число от выходного вала 29 коробки 26 до солнечного зубчатого колеса корпуса 10;

-12 — передаточное число от выходного вала 29 коробки 26 до солнечного зубчатого колеса корпуса 11, с противоположным направлением (знак "минус") вращения; ви — угловая скорость шпинделя 6; в — угловая скорость круговой автоматической подачи шпинделей 6;

Zn — число зубьев шестерни шпинделя 6;

Z< — число зубьев солнечного колеса корпуса 10;

Z2 — число зубьев солнечного колеса корпуса 11.

Механизм радиального перемещения инструментальной головки 5 выполнен из двух эксцентриковых с равным зксцентриситетом втулок 32 и 33. Втулка 32 вставлена во втулку 33 до упора своим буртиком в торец буртика втулки 33 с возможностью взаимного поворота и фиксации пружинными фиксаторами 34, втулка 33 вставлена до упора в торец буртиком через опорный подшипник 35 в ступицу корпуса 10 со стороны его зубчатого солнечного колеса с возможностью поворота, а втулка 32 установлена на стойку 1 также с возможностью поворота относительно ее оси. На конце втулки 33, выдвинутом из корпуса 25, установлено червячное колесо 36, а нэкидной гайкой-штур- валом 37 и закреплением червячного колеса

36 с опорой на внешний торец корпуса 25 коробки передач 26 втулки 32 и 33 зафиксированы от осевого смещения относительно инструментальной головки 5. Червячное колесо 36 входит в зацепление с червяком 38, подвижно установленным на корпусе 25 ко- . робки передач 26. Червяк 38 снабжен штурвалом 39.

Механизм осевой подачи выполнен в виде штурвала 40 с гайкой 41, своим внешним буртиком связанной по торцам с внутренним буртиком гайки-штурвала 37 и

1691040 . эксцентриковой втулки 32. Гайка 41 установлена на резьбе стойки 1.

Корпус 25 коробки передач 26 инструMeHT8llbHoA головки 5 зафиксирован oT Аоворота Отн Осител ьн О стойки 1 с возможностью вертикального поступательного перемещения вилкой 42, закрепленной на стойке 1 и своими щечками 43 охватывающей корпус 25. Снизу в шпиндели 6 вставлены инструменты, например фасонные фреэы 44.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают на торец патрубка разжимной оправкой 2, которая от пневмопривода 3 штоком 4 разжимается внутри патрубка и закрепляется. Исходное положение эксцентриковых втулок 32 и 33 устанавливают поворотом накидной гайкиштурвала 37 с фиксацией фиксаторами 34 и суммарным эксцентриситетом, равным нулю, контролируемым, например, с помощью указателя поворота.

Штурвалом 40 с гайкой 41 инструментальную головку 5 устанавливают по высоте в исходную позицию для обработки. Включают привод 30, который приводит в разнонаправленное вращение через раздельную систему шестерен 31 и шестерен 21 и 22 солнечные колеса корпусов 10 и 11, которые вращаются с угловой скоростью соответственно зависимости в, ° 21 г п Zï — cosy Z1

Впр 22 г п Zn Жом 2-2

Корпуса 10 и 11 приводят во вращение шпиндели 6 с заданной угловой скоростью вп, которые обегают по кругу вдоль сварного шва с заданной угловой скоростью круговой подачи в м . Поворотом штурвала 40 с гайкой 41 инструментальные шпиндели 6 опускаются ча врезание инструментом в обрабатываемый шов, а так как пружины 16 отрегулированы и выполнены с усилием больше осевого усилия резания, происходит обработка шва с автоматической круговой подаче до упора отрегулированными по высоте роликами 9 в поверхность изделия, после чего происходит копирование поверхности изделия, при этом отжимаются пружины 16,.шпиндели 6 по зубьям солнечных колес корпусов 10 и 11 перемещаются вверх вместе с инструментом, не давая ему воэможности врезаться в изделие.

Поворотом накидной гайки-штурвала

37 поворачивают зксцентриковую втулку 32 и устанавливают фиксированное с по5

55 мощью пружинных фиксаторов 34 значение эксцентриситета эа счет регулировки эксцентрисистемы. Штурвалом 39 червяка 38 поворачивают червячное колесо 36, связанное с втулкой 33, которая, поворачиваясь, меняет направление эксцентриситета е, позволяя обрабатывать шов у поверхности патрубка, обеспечивая качество обработки

I несмотря на возможную некруглость его в пределах эксцентриситета е.

Обработку шва можно вести и с установкой шпинделей-сателлитов с помощью гаек

14 на разную высоту в пределах припуска на обработку, позволяя распределить припуск на глубины резания между каждым инструментом в отдельности.

За счет жесткости конструкции при малых поперечных размерах установки инструментальных шпинделей, исключения их вылета по консоли, применения усиленных режимов в стесненных условиях относительно простыми конструктивными элементами устройство позволяет повысить производительность обработки швов приварки патрубков в стесненных условиях.

Формула изобретения

1,Устройство для зачистки сварных швов, содержащее стойку, смонтированную на стойке разжимную оправку с приводом, инструментальную головку с инструментальными шпинделями, подвижно закрепленную на стойке, привод вращения инструментальной головки, механизмы радиального перемещения и осевой, подачи инструментальной головки, а также регулируемые по высоте копирные ролики, связанные с инструментальными шпинделями, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью повышения производительности обработки тавровых кольцевых швов при приварке патрубков к обечайке в стесненных условиях, инструментальная головка выполнена в виде двух концентричных относительно оси стойки наружного и внутреннего цилиндрических корпусов со ступицами и солнечными зубчатыми колесами, установленными с . возможностью взаимного вращения относительно упомянутой оси, диска с отверстиями, равномерно расположенными по .его периметру, зубчатых шестерен, жестко закрепленных на торцах ступиц цилиндрических корпусов, а также упорных подшипников, установленных между зубчатыми шестернями, инструментальные шпиндели выполнены с наружными зубчатыми шестернями и хвостовиками, стойка выполнена полой с резьбовой частью на конце, противоположном размещению разжимной оправки, а привод вращения инструментальной головки выполнен в виде зубчатой коробки передач, шарнирно за1691040 крепленной на ступице наружного цилиндрического корпуса с фиксацией относительно него в осевом направлении посредством упорных подшипников и возможностью установленного перемещения вдоль оси стойки и выполненной в виде корпуса, одного выходного вала, двух выходных шестерен и фиксатора ее поворота относительно оси стойки, выполненного в виде вйлки, закрепленной на стойке и охватывающей коробку, 10 при этом ступица внутреннего цилиндрического корпуса размещена внутри ступицы наружного цилиндрического корпуса, инструментальные шпиндели размещены между

20 внутренней поверхностью наружного цилиндрического корпуса и наружной поверхностью внутреннего цилиндрического корпуса с воэможностью зубчатого зацепления своих шестерен с солнечными зубчатыми колесами корпусов, хвоста вики инструментальных шпинделей шарнирно посредством упорных подшипников и подпружиненно в осевом направлении закреплены в отверстиях диска, одна из выходных шестерен зубчатой коробки пере- 25 дачи установлена в зацеплении с зубчатой шестерней наружного цилиндрического корпуса, а вторая — с зубчатой шестерней внутреннего цилиндрического корпуса, а передаточные отношения систем шестерен инструментальной головки выбраны из условия

35 апр Е

% 2,=%, Е где i> — передаточное число от выходного вала зубчатой коробки передачи до солнечного зубчатого колеса внутреннего цилинд- 40 рического корпуса;

-1 — передаточное число от выходного вала зубчатой коробки передач до солнечного зубчатого колеса наружного цилиндрического корпуса;

45 апр — угловая скорость выходного вала зубчатой коробки передач: со — угловая скорость инструментального шпинделя; йъм — угловая скорость круговой авто- 50 матической подачи шпинделя;

Zn — число зубьев шестерни шпинделя;

Z> — число зубьев солнечного колеса внутреннего цилиндрического корпуса;

Š— число зубьев солнечного колеса наружного цилиндрического колеса.

2,Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что механизм радиального перемещения инструментальной головки выполнен в виде внешней и внутренней эксцентриковых втулок с буртами и одинаковыми эксцентриситетами, размещенных одна в другой с возможностью взаимного поворота и фиксации посредством подпружиненных фиксаторов, упорного подшипника, установленного на наружной поверхности внешней эксцентриковой втулки в месте расположения, ее бурта, червячного колеса, закрепленного на наружной поверхности внешней эксцентриковой втулки, у противоположного ее борту торца, накидной гайкиштурвала, закрепленной на наружной поверхности внутренней эксцентриковой втулки у противоположного ее бурту торца, и приводного червяка, подвижно закреп- ленного на корпусе зубчатой коробки передач и находящегося в зацеплении с червячным колесом, при этом внешняя эксцентриковая втулка размещена в ступице внутреннего цилиндрического корпуса с возможностью их взаимного поворота, а также в корпусе зубчатой коробки передач и зафиксирована от осевого перемещения червячным колесом, а внутренняя эксцентриковая втулка установлена на стойке с возможностью поворота на ней и зафиксирована от осевого перемещения накидной гайкой-штурвалом.

З.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что механизм осевой подачи инструментальной головки выполнен в виде штурвала с гайкой, установленной в контакте с резьбовой частью стойки и подвижно связанной своим торцом с торцом накидной гайки-штурвала, закрепленной на торце внутренней эксцентриковой втулки.

4.Устройство по п.1, отл и ч а ю ще ес я тем, что привод разжимной оправки выполнен в виде пневмопривода, смонтированного на стойке в месте расположения ее резьбовой части и соединенного с разжимной оправкой штоком, размещенным в полости стойки.

1691040 б

1691040

Составитель Т.Арест

Техред M.Ìîðãåèòàë

Редактор M.Áîêåðåâà

Корректор C.×åðíè

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

Заказ 3889 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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