Устройство для электронно-лучевой сварки крупногабаритных изделий в локальном вакууме

 

Изобретение позволяет расширить номенклатуру свариваемых изделий различного диаметра путем изменения радиуса кривизны уплотняющей поверхности. Радиус кривизны уплотняющей поверхности механизма герметизации зависит от угла а, который изменяется с изменением диаметра свариваемого изделия. В процессе сварки шкивы 23, охватываемые уплотнительными элементами 25, и четыре ролика 27 механизма герметизации опираются на поверхность свариваемого изделия. При этом уплотнительные элементы 25 плотно прилегают к свариваемому стыку. Устройство обеспечивает повышение производительности труда при электронно-лучевой сварке крупногабаритных изделий различного диаметра. 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 К 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

6 ЖИВЗАН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ """,""" " ig@ki

БИЕЯИ.О7ЕИА 3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

И Б (21) 4696221/27 (22) 27.02.89 (46) 23.11.91. Бюл. ¹ 43 (71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) Е.И.Стрельцов и С.Г.Лысенков (53) 621.791.72 (088.8) (56) Чвертко А.И. и др. Оборудование для электронно-лучевой сварки. — Киев: Наукова думка, 1973, рис. 269, с. 349. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ

ИЗДЕЛИЙ В ЛОКАЛЬНОМ ВАКУУМЕ (57) Изобретение позволяет расширить номенклатуру свариваемых иэделий различного диаметра путем изменения радиуса

„„5U „„1692788 А1 кривизны уплотняющей поверхности. Радиус кривизны уплотняющей поверхности механизма герметизации зависит от угла а, который изменяется с изменением диаметра свариваемого изделия. В процессе сварки шкивы 23, охватываемые уплотнительными элементами 25, и четыре ролика

27 механизма герметизации опираются на поверхность свариваемого изделия. При этом уплотнительные элементы 25 плотно прилегают к свариваемому стыку. Устройство обеспечивает повышение производительности труда при электронно-лучевой сварке крупногабаритных изделий различного диаметра. 10 ил.

1692 188

20 устройстве 3. На вращатель 1 устанавливаются свариваемые детали 4 и 5. Механизм 2 герметизации устанавливается на стойке 6 транспортного устройства 3. В состав механизма 2 герметизации входят суппорт 7 вер25 тикального перемещения с приводом 8 и площадкой 9 обслуживания, а также суппорт 10 горизонтального перемещения, в расточке ползушки которого установлена

, ось 11 (фиг.3).

На одном конце оси 11 крепится насад30

-i ка 12 с установленным на ней столом 13, а на другом — механизмы 14 и 15 наклона, стола 13 в вертикальной и горизонтальной, плоскостях. На столе 13, шарнирно установленном в расточках насадки 12, на осях 16

35 крепится челнок 17 с электронно-лучевой пушкой 18, а на осях 16 устанавливаются рычаги 19, противоположные концы которых соединены с помощью вилок с эксцентриковыми цапфами 20 механизма 14. В 40 расточках челнока 17 по его сторонам шарнирно на скалках 21 устанавливаются вилки

22 со шкивами 23, которые имеют воэможность вращения на осях 24, установленных в расточках вилок 22 (фиг.7), 45

Эластичные уплотняющие элементы 25бесконечной длины, в сечении имеющие форму треугольника с "ломанной диагональю", охватывают шкивы 23 и клиновид50 н ые сторон ы чел нока 17. Ге рметич ное прилегвние плоскостей уплотняющих элементов 25 друг к другу в зоне шкивов обеспечивается пружиной 26 растяжения, Прилегание поверхностей уплотняющих элементов 25 к клиновидным сторонам челнока 17 обеспечивается роликами 27, установленными в расточках челнока 17.

Натяжение уплотнительных элементов 25 обеспечивается пружинами 28 сжатия, установленными на скалках 21, а штырями 29 с

Изобретение относится к сварке, в частности к оборудованию для электронно-лучевой сварки в локальном вакууме.

Цель изобретения — расширение номенклатуры свариваемых иэделий различного 5 диаметра путем изменения радиуса кривизны уплотняющей поверхности.

На фиг.1 показано устройство на пози ции сварки; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.З вЂ” разрез Б — Б на фиг.2; на фиг,4 — 10, разрез  — В на фиг,3; на фиг.5 — вид Г на фиг.3; на фиг.6 — разрез Д вЂ” Д на фиг.Д; на фиг.7 — разрез Е-Е на фиг,2; на фиг.8— разрез Ж вЂ” Ж на фиг.6; на фиг.9 — разрез 3 — 3 на фиг.6; на фиг.10 — разрез И вЂ” И на фиг.6, 15

В комплекс оборудования для сварки кольцевых стыков крупногабаритных изде, лий входят вращатель 1 и механизм 2 герме тизации, установленный на транспортном . гайками 30 ограничивается перемещение вилок 22 по скалкам 21.

На торцовых поверхностях ступиц, на которых крепятся скалки 21. устанавливаются рычаги 31 с роликами 32, которые обеспечивают прилегание уплотняющих элементов 25 к поверхности свариваемого изделия. В зависимости от диаметра свариваемого иэделия рычаги 31 устанавливаются под различным углом а и оси шкивов 23.

Для плавности работы механизма герметизации один из шкивов 23 снабжен приво- дом ЗЗ, работающим синхронно с приводом вращателя 1. Положение рычагов 31 относительно шкивов 23 фиксируется на торцовых поверхностях ступиц муфтами с машинным зубом. Пружины 34 растяжения, воздействуя на ступицы скалок 21, обеспечивают возвращение шкивов 23 и уплотняющих элементов 25 после сварки в исходное прямолинейное положение, Откачная система устройства представлена форвакуумными насосами и высоковакуумными агрегатами, Один агрегат 35 устанавливается на челноке, другой — на электронно-лучевой пушке (не показан). Поскольку натекание атмосферы в основном происходит вдоль стыка свариваемых изделий, в конструкции челнока предусматривается ступенчатая откачка, для чего в зазоре

I между уплотняемой поверхностью изделия и торцом челнока 17 заложены термостойкие эластичные элементы 36 с отверстиями (по три отверстия в каждом), через которые форвакуумными насосами производится откачка атмосферы (фиг.6), Наблюдение эа процессом сварки ведется через иллюминатор 37, расположенный на челноке 17 с площадки 9 обслуживания. Механизм 38 подачи присадочной проволоки, расположенной также на челноке, предназначен для формирования сварочного шва на поверхности изделия. В целях обеспечения техники безопасности обслуживающего персонала подвижная часть механизма 2 герметизации прикрыта кожухом 39, на котором по сторонам крепятся суппорты 40 со штырями 41 (фиг.2).

При совмещении луча со стыком в горизонтальной плоскости ползушки суппортов

40 выставляются так, чтобы конусные вершины штырей 41 лежали в плоскости, проходящей через центр лучепровода челнока

17, При вращении маховика 42 червячная пара механизма 15 поворачивает ось 11 с установленной на ней насадкой 12 и всеми установленными на ней элементами конструкции механизма 2 герметизации до со° вмещения конусных вершин штырей 41 со стыком свариваемых деталей 4 и 5, 1692788

10

20

45

55

Для совмещения луча со стыком в вертикальной плоскости в лучепровод челнока .17 вставляется оправка с индикатором 43.

Вращением маховика 44 суппорта 10 горизонтального перемещения и перемещением суппорта 7 устанавливают ножку индикатора 43 на торец изделия 4. Вращением маховика 44 создается возвратно-поступательное движение суппорта 10 (фиг,10), При изменении показаний стрелки индикатора необходимо вращением маховика

45 механизма 14 добиться нулевого показа.ния стрелки индикатора 43. При этом червячная пара механизма 14, вращая эксцентриковые цапфы 20, поднимает или опускает концы рычагов 19. Рычаги поворачивают оси 16 с установленными на них столом 13 и челноком 17, Нулевое показание стрелки индикатора 43 (фиг.3) при возвратно-поступательном движении ползушки суппорта 10 показывает íà совмещение плоскости прохождения луча с плоскостью стыка.

В конструкции устройства предусмотрена дополнительная настройка луча на стык, осуществляемая перемещением его. поперек стыка по дуге в пределах 45О, Герметизация подвижных плоскостей механизма настройки пушки на стык осуществляется ферромагнитной жидкостью.

Механизм 2 герметизации свариваемой поверхности с помощью транспортного устройства 3 подкатывается к поверхности свариваемых деталей 4 и 5, С помощью суппортов вертикального 7 и горизонтального

10 перемещений, а также используя механизмы 14 и 15 луч электронно-лучевой пушки 18 совмещается с плоскостью стыка.

Вращением маховика 44 суппорта 10 горизонтального перемещения челнок 17 перемещается на свариваемое изделие до полного прилегания уплотняющих элементов 25 к свариваемой поверхности. Натяжением амортизаторов обеспечивается контакт механизма 2 герметизации с поверхностью свариваемого изделия, после чего включается откачная система.

При движении механизма 2 герметизации на свариваемое изделие контакт уплотнительных элементов 25 происходит сначала в плоскости сечения Б — Б (фиг.2), затем при дальнейшем перемещении механизма 2 герметизации ролики 32 рычагов

31, коснувшись поверхности свариваемого, изделия, развернут в шарнире вилки 22 со шкивами 23 до их полного контакта с поверхностью свариваемого иэделия.

По достижении необходимого давления в полости челнока 17 включается вращатель

1. Сила трения между вращающейся поверхностью свариваемого изделия и уплотнительными элементами 25 приводит их в движение, Радиус кривизны уплотняющей поверхности механизма 2 герметизации зависит от величины угла а, который изменяется с изменением диаметра свариваемого изделия, Чем меньше диаметр изделия, тем больше кривизна его свариваемой поверхности и тем больше угол а, При правильном выбранном угле а, механизм 2 герметизации опирается на поверхность свариваемого изделия четырьмя роликами 27 и двумя шкивами 23, по три точки опоры с каждой стороны челнока 17. При этом уплотнительные элементы 25 плотно прилегают к свариваемому стыку, а между торцом челнока 17 и подвижной поверхностью свариваемого изделия образуется гарантированный зазор I.

После окончания сварки освобождают амортизаторы и вращением маховика 44 отводят уплотнительные элементы 25 от поверхности свариваемого изделия.

Благодаря воэможности плавного обкатывания уплотнением свариваемых стыков изделий различного диаметра, устройство позволяет эффективно решить вопрос герметизации подвижной поверхности свариваемого изделия и тем самым повысить гибность производства.

Экономический эффект от внедрения устройства получен за счет увеличения производительности труда, которая по сравнению с технологией многопроходной сварки повышается в 6 — 8 раз.

Формула изобретения

Устройство для электронно-лучевой сварки крупногабаритных изделий в локальном вакууме, содержащее электронно-лучевую пушку, механизм герметизации с уплотнением для герметизации стыка, о тл и ча ю ще ес я тем, что, с целью расширения номенклатуры свариваемых изделий различного диаметра путем изменения радиуса кривизны уплотняющей поверхности, механизм герметизации, выполнен в виде челнока с шарнирно закрепленными шкивами и эластичных подвижных уплотнений замкнутого контура для охвата шкивов и боковых поверхностей челнока, при этом электронно-лучевая пушка установлена на челноке.

1692788

BudГ

1692788

1692788

1692788

Ж-Ж

Фор

И-И

Фиг.10

Составитель И. Фролов

Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор А, Мотыль

Заказ 4038 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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