Устройство для формирования кольцевых сварных швов

 

Использование: в оборудовании для строительства магистральных трубопроводов , а именно в устройствах для сборки кольцевых стыков труб и других цилиндрических изделий и для формирования обрат ного валика при дуговой сварке. Сущность изобретения: в устройстве для формирования кольцевых сварных швов передние сегменты закреплены на укороченных штоках с возможностью радиального перемещения. В передних сегментах выполнены гнезда, в которых расположены штоки. Кроме того, передние сегменты могут быть подпружинены посредством пружин, расположенных в гнездах, или посредством пружин, расположенных на штоках между поверхностью сегментов и выступов, которые выполнены на штоках. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 B 23 К 37/053

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1073060 (21) 4848335/08 (22) 09.07.90

1 (46) 30.07.92. Бюл. М 28 (71) Специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения

"Сварка нефтегазстрой" (72) В.С; Ротенфельд, А.Л. Малинин, Д. E. Самородницкий, В.А. Авраменко, В,П. Козйрев и Б.С. Холявко (53) 621.791.75.039.(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1073060, кл. В 23 К 37/06, 1986, . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

КОЛЬЦЕВЫХ СВАРНЫХ ШВОВ (57) Использование: в оборудовании для строительства магистральных трубопровоИзобретение относится к оборудованию для строительства магистральных трубопроводов, а именно к устройствам для сборки кольцевых стыков труб и других цилиндрических изделий и для формирования обратного валика при дуговой сварке, и является усовершенствованием устройства по авт.св. М 1073060.

Известно устройство для формирования кольцевых сварных швов, содержащее корпус и смонтированный на корпусе формирующий механизм, включающий в себя чередующиеся через один передний и задний сегменты, установленные на штоках и привод сегментов, шарнлрно соединенный со штоками посредством звеньев, причем штоки передних сегментов выполнены по отношению к штокам задних сегментов укороченными на постоянную величину, а сое„„!Ж„„1750905 А2 дов, а именно в устройствах для сборки кольцевых стыков труб и других цилиндрических изделий и для формирования обратного валика при дуговой сварке. Сущность изобретения: в устройстве для формирования кольцевых сварных швов передние сегменты закреплены на укороченных штоках с возможностью радиального перемещения.

В передних сегментах выполнены гнезда, в которых расположены штокй, Кроме того, передние сегменты могут быть подпружинены посредством пружин, расположенных в гнездах, или посредством пружин, расположенных на штоках между поверхностью сегментов и выступов, которые вйполнены на штоках. 3 э.п. ф-лы, 4 ил. диненные с ними звенья — соответственно удлиненными.

К недостаткам известного устройства следует отнести следующее: жесткое крепление сегментов на штоках обеспечивает плотное прилегание подкладного кольца к иэделию только для определенного расчетного размера внутреннего дйаметра, для всех других внутренних диаметров изделия прилегание подкладного кольца будет неполным, При минимальных размерах диаметра к изделию прилегают только передние сегменты, при максимальных — задние.

Кроме того, при отводе сегментов от периферии к центру, несмотря на разные величины ходов передних и задних сегментов, зависящие от геометрических размеров и формы последних не исключена возмож1750905 ность заклинивания сегментов, особенно в начальной стадии перемещения.

Вследствие неполного прилегания сегментов жидкий металл, проникая в зазор, прожигает кольцо,.снижая износостойкость устройства, Целью изобретения является улучшение качества сварки и повышение иэносостойкости устройства путем обеспечения более плотного прилегания сегментов подкладного кольца к изделию.

Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для формирования кольцевых сварных швов передние сегменты закреплены на укороченных штоках с возможностью радиального перемещения.

В передних сегментах выполнены гнезда, в которых расположены штоки.

Кроме того, передние сегменты могут быть подпружинены посредством пружин, расположенных в гнездах или посредством пружин,- расположенных на штоках между поверхностью сегментов и выступов, которые выполнены на штоках.

На фиг.1 показан центрирующий механизм устройства, общий вид; на фиг.2— узел I на фиг.1; на фиг.3 — узел ll на фиг.1; н.а фиг.4 — узел ill на фиг.1.

Устройство для формирования кольцевых сварных швов содержит центрирующий механизм с подкладным кольцом, состоящим иэ передних 1 и задних 2 сегментов, соединенных со своими штоками 3 и 4 винтами 5. Крепление передних сегментов 1 к укороченным штокам 3 свободное с воэмо>кностью радиального перемещения.

Если перемещение задних сегментов 2 в рабочее положение или в исходное зависит только от величины хода их штоков 11, — то перемещение передних сегментов 1 зависит как от хода их штоков lz, так и от хода перемещения сегментов относительно штоков lj, обусловленного наличием зазора.

При перемещении передних сегментов

1 от периферии к центру их ход равен Iz — 1з, а при перемещении в рабочее поло>кение

1г + 1з.

Крепление передних сегментов 1 к штокам выполнено таким образом, что в гнезде сегмента 1 между торцом штока 3 и прилегающей к нему поверхностью сегмента 1 образован осевой зазор (фиг.2}, Зазор зависит от допусков на размеры заготовки 6 и для каждого типоразмера трубы ймеет постоянную величину;

Передние сегменты могут быть снабжены пружинами 7 (фиг,3), размещенными в зазорах между торцами штоков 3 и соответствующими поверхностями сегментов 1.

В одном из вариантов пружины 8 (фиг.4) могут быть расположены между основаниями передних сегментов 1 и выступами штоков 3.

5 Устройство работает следующим образом.

Пои минимальном размере заготовки 6

Эмин происходит полное прилегание к ней передних 1 и задних 2 сегментов, так как в

10 этом случае их рабочие поверхности одновременно вступают в соприкосновение с заготовкой только за счет перемещения штоков I> и b.

Для всех других размеров заготовок

15 0расч. обеспечить полное прилегание к ним подкладного кольца возможно только при условии, что передние сегменты крепятся к своим укороченным штокам свободно.

Эта можно объяснить следующим обра20 зом. На участке пути Dpac . — 0мин задние сегменты, опережая в перемещении передние сегменты, воздействуют на последние своими боковыми стенками Е (фиг.2). Чтобы не происходило заклинивания между смеж25 ными сегментами, препятствующего плотному прилеганию, в устройстве предусмотрена возможность свободного перемещения переднего сегмента вдоль оси своего штока на величину заданного

30 зазора. Благодаря этому и компенсируется отставание переднйх сегментов, Еще большую надежность в работе подкладного кольца центрирующего механизма гарантируют подпружиненные передние

35 сегменты. В этом случае полное прилегание сегментов к заготовке обеспечивается не только за счет осевого перемещения передних сегментов в пределах заданного зазора под воздействием боковых поверхностей

40 смежных жимков, а и за счет непосредственного воздействия на сегмент и самой пружины, При наличии подпру>киненных пере, дних сегментов(в вариантах фиг.3,4) устрой45 ство работает следующим образом.

К внутренней поверхности заготовки 6 подводится подкладное кольцо центрирующего механизма. Поскольку ход задних сегментов I> больше хода передних сегментов

50 12 (11>lz) при минимальных размерах внутреннего диаметра заготовки 6, первыми вступают в соприкосновение с заготовкой передние сегменты 1, при дальнейшем пе- . ремещении штоков 3 и 4, торец или выступ

55 штока 3, воздействуя на пружину 7 или 8, сжимает ее, а задние сегменты вступают в соприкосновение с внутренней поверхностью заготовки. Полное прилегание передних и задних сегментов завершает операцию сборки.! 150905

При максимальных размерах внутреннего диаметра заготовки 6 передние и задние сегменты вступают в соприкосновение с заготовкой одновременно.

При всех других промежуточных размерах внутреннего диаметра заготовки 6 между ее минимальными и максимальными значениями полное прилегание подкладного кольца всегда обеспечивается за счет большей или меньшей степени сжатия пружин 7 или 8. Наличие пружин играет также положительную роль в предотвращении заклинивания в отдельных случаях смежных сегментов при перемещении их от периферии к центру, так как в начальный момент задние сегменты, перемещающиеся совместно со штоками, успевают отойти от передних сегментов на величину хода пружин, так как при этом передние сегменты стоят на месте.

Предотвращать возможность заклинивания сегментов можно было бы и за счет изменения геометрических размеров каждого сегмента, например. за счет уменьшения угла а (фиг,3), но г ри этом стойкость подкладного кольца уменьшается, так как чем острее угол боковой части сегмента, тем быстрее обгорают в процессе сварки кромки сегмента.

Таким образом использование изобретения улучшает качество сварки и повышает износостойкость устройства путем обеспечения более плотного прилегания сегментов

5 подкладного кольца к изделию.

Формула изобретения

1, Устройство для формирования кольцевых сварных швов-йо"ввт св, ¹ 1073060, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

10 улучшения качества сварки и повышения иэносостойкости устройства путем обеспечения более плотного прилегания сегментов подкладного кольца к изделиЮ передние сегменты закреплены на укороченных исто15 ках с воэможностью радиального перемещения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в сегментах-выполнены гнезда, в которых расположены штоки.

20 3, Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что передние сегменты подпружинены посредством пружин, расположенных в гнездах.

4, Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю25 щ е е с я тем, что передние сегменты подпружинены посредством пружин, расположенных на штоках между поверхностью сегментов и выступов, которые выполнены на штоках, 1750905

1750905

Составитель Д. Самородницкий

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор С, Лисина

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

Ф »

Даказ 2650 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5