Устройство для стыковой сварки в монтажных условиях с нагревом дугой, вращающейся в магнитном поле

 

Использование: для прессовой стыковой сварки деталей замкнутого контура с нагревом их дугой, вращающейся в магнитном поле. Сущность.изобретения: устройство содержит подвижный и неподвижный блоки с механизмами зажимов, включающими подвижные захваты, приводы механизмов зажимов, выполненные в виде силовых цилиндров, и цилиндры осадки. Устройство снабжено упругими элементами, расположенными на штоках цилиндров осадки между поршнями и неподвижным блоком. Механизм зажима каждого из блоков выполнен в виде клиньев, жестко закрепленных на штоке силового цилиндра с возможностью взаимодействия наклонными поверхностями с подвижными захватами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 23 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4940737/08 (22) 18.06;90 (46) 15,06.93. Бюл. М 22 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) В.Т.Чередничок, П.Н.Чвертко, И.К.Голомовзюк, В.В.Юматов, В.И.Кулиш, С.М.Самотрясов, С.В.Пономарев, А.Л.Семенюк. и

В,Г.Шкурко (56) Уетановки для дугоконтактной сварки серии УДК. Информационное письмо ВНИИЭСО "Электротехника СССР 11.10.02-80.

Авторское свидетельство СССР

М 1207684, кл. В 23 К 11/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВОЙ СВАР КИ В МОНТАЖНЫХ УСЛОВИЯХ С НАГРЕВОМ ДУГОЙ, ВРАЩАЮЩЕЙСЯ В

МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Изобретение относится к машинострое. нию, а конкретно к оборудованию для прессовой стыковой сварки деталей с замкнутым кон-.уром с нагревом их дугой, вращающейся в магнитном. поле.

Целью изобретения является уменьше. ние металлоемкости устройства, повышение его автономности, обеспечение более высокого качества сварных соединений путем улучшения точности,их центровки.

На фиг.1 изображен общий. вид устройства для сварки изделий в монтажных условиях; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Устройство содержит два блока 1 и 2, цилиндры осадки 3 и 4, гильзы которых закреплены на неподвижном блоке 2, а штоки

5 и 6 закреплены на подвижном блоке 1 и являются направляющими. Блоки 1 и 2 элек,,5U 1821310 А1 (57) Использование: для прессовой стыковой сварки деталей замкнутого контура с нагревом их дугой, вращающейся в магнитном поле, Сущность. изобретения: устройство содержит подвижный и неподвижный блоки с механизмами зажимов, включающими подвижные захваты, приводы механизмов зажимов, выполненные в виде силовых цилиндров, и цилиндры осадки. Устройство снабжено упругими элементами, расположенными на штоках цилиндров осадки между поршнями и неподвижным блоком. . Механизм зажима каждого из блоков выполнен в виде клиньев, жестко закрепленных на штоке силового цилиндра с возможностью

„взаимодействия наклонными поверхностями с подвижными захватами. 1 з.п. ф-лы, 2 трически изолированы друг от друга. Подвижный и неподвижный блоки содер>кат механизмы клинового типа, Каждый механизм зажатия изделий включает устройство предварительного зажатия эксцентрикового типа и устройство окончательного зажатия, Механизм предва, рительного зажатия изделий состоит из эксцентрикового механизма 7, воздействующего на силовой шток 8, который в свою очередь приводит в движение силовые клинья 9. Механизм предварительного зажатия изделий служит для удобства работы с устройством, заключающегося в том, что после предварительного за>катия изделий легче работать с ручным насосом.

Клинья 9 поджимают сменные вкладыши 10 к иэделиям и закрепляют их, а пружины 11

1821310 возвращают вкладыши в исходное положение при отходе клиньев.

Окончательное зажатие предотвращает осевое перемещение иэделий во вкладышах

10 при обсадке изделий. Пружина 12 служит для возврата силового штока 8 зажима и клина 9 в исходное положение при вертикальном положении рычага предварительного зажатия 13, На торцах клиньев расположены постоянные магниты 14, со:здающие магнитное поле в зазоре свариваемых.изделий.

На неподвижном блоке 2 устройства расположены два цилиндра осадки 3 и 4. В каждом цилиндре расположен поршень 15,,. на штоке которого находятся упругие.элементы 16.

Для создания давления в устройствах зажатия и для сжатия упругих элементов 16 служит ручной гидронасос 1.7. Для этих целей "можно испольэовать насос ДГП-8, серийно выпускаемый промышленностью.

Насос развиваетдавление на выходе до 24,0

МПа. Насос соединен с устройствами зажатия и цилиндрами осадки. Для удержания, сжатых упругих элементов 16 в крайнем положении и для их освобождения в период сварки использован фиксатор 18. Фиксатор

18 связан с поршнями 15 цилиндров осадки;

При подаче масла в жидкостную полость цилиндров осадки упругие элементы сжимаются запасая энергию, которая затем будет использована при осадке нагретых торцов иэделий, С целью возбуждения дуги в зазоре служит поворотное устройство, содержащее пластину 19, которая приводится в движение рычагом 20;

Устройство работает следующим образом.

Исходным для начала работы является положение при котором подвижный блок 1 под действием гидроцилиндров осадки 3 и

4 отведен от.неподвижного блока 2 в крайнее положение. При этом упругие элементы

16 цилиндров осадки сжаты, а фиксатор 18 препятствует обратному ходу поршней.

Клинья 9 зажимных блоков находятся в верхнем положении. При этом рычаг 13 предварительного зажатия находится в соосном-со штоком положении. а поршни цилиндров зажатия в исходном верхнем положении, Монтажная головка одевается на свариваемые изделия и устанавливается с небольшим зазором с помощью поворотной .пластины 19. Далее рычагами 13 предварительного зажатия изделия закрепляются в устройстве. При этом клинья 9 каждого блока воздействуют на вкладыши 10, которые зажимают изделия. Затем рычагом насоса

17 создается давление в зажимных цилиндрах. Под действием гидравлического давления в цилиндрах эажатия изделмя

5 окончательно эажимаются.

Затем пластина 19, находящаяся в tlllQскости стыка, удаляется с помощью рычага

20. Таким образом устройство:подготовлено. к сварке. Далее включается источник свэ10 рочного тока (например ВДУ-505) -и к изделиям подводится напряжения источника.

Дуга возбуждается неплавящейся вставкой (графитовой или вольфрамовой) одновременным касанием двух изделий, на15 ходящихся под напряжением. При ее отрыве (отводе) между торцами иэделий: возбуждается дуга, которая под действием" поля постоянных магнитов 14 начинает вра- щаться. По истечении заданного времени - ..

20 нагрева свариваемых изделий производится их осадка. Осадка осуществляется с по-." мощью предварительно сжатых упругих элементов 16. Фиксатор 18 убирается, осво-: бождая поршни для выполнения осадки;

25 при этом полости цилиндров соединены со сливной магистралью: llo окончании осадки источник сварочного тока отключается, ры-: чаги 13 предварительного ээжатия изделий . переводятся в исходное положение, гидрав30 лические полости цилиндров зажатия соединяются со сливной магистралью.

Под действием пружин возврата 12 поршни, перемещаясь вверх, отодвигают клинья 9 в верхнее положение, а вкладыши, 35 10, охватывающие изделия, отводятся пружинами 11, освобождая сваренный стык.

Подготовка к сварке очередного стыка производится следующим образом, Гидрокран переводится в положение при. котором на40 порная линия насоса соединяется с полостями цилиндров осадки.

Упругие элементы 16 сжимаются, à поршни цилиндров становятся на фиксатор. Затем производится предварительное и

45 силовое зажатие изделий в зажимах, После сварки изделия освобождаются от зажатия, аустройство переносится для сварки и.сварки следующего стыка. Для перехода на сварку изделий другого . диаметра

50 предусматриваются сменные эажимные вкладыши.

В йредлагаемом устройстве автономность головки обеспечивается тем; что на

55 ней размещен гидронасос, который связан с гидроцилиндрами трубками малого диаметра.

После сварки силовые кабели источника отключаются от устройства с помощью разьемов, после чего кабель и сварочное устрой1821310

6 ство можно транспортировать в необходимое место. . Практикой определено, что для сварки одного стыка необходимо произвести 15-18 качков насоса ДГП-В, в результате чего в 5 гидроцилиндрах создается давление до 16,0

МПа, Отсутствие рукавов высокого давления не ограничивает подвижность устройства, что важно в монтажных условиях, а вся гидросистема смонтирована на устройстве 10 для сварки. 3а счет механического предварительного зажатия изделий и небольших величин осадки не требуется больших ходов поршней, а значит и расходов жидкости. Так для окончательного закрепления изделия 15 необходимо поршень переместить на небольшое расстояние.

Предлагаемое устройство проверено при сварке труб из стали 20 диаметром 51 мм с толщиной стенки2,5 мм. Для питания 20 вращающейся дуги использовался источник типа ВДУ-504, подключенный своими выводами к блокам 1 и 2. Монтажный стык рас-. полагался в вертикальной плоскости устены на расстоянии от не до 40 мм. 25

К сварке устройство подготавливается

- следующим образом. Пластина размещалась между торцами труб, Упругие элементы сжимались поршнем цилиндров осадки. ,. При этом поршейь устанавливался на фик- 30 сатор. Затем устройство одевалось на свариваемый стык; Пластина механизма 11 . определяла зазор между трубами и он устанавливался равным 1,5 мм. Эксцентриковым механизмом предварительно 35 зажимались трубы. Затем ручным насосом в гидрополость подавалось масло и .трубы окончательно зажимались. Устройством поджига возбуждалась дуга, которая имела следующие параметры; напряжение дуги

24 — 26 В, ток дуги 220-230 А. Такой режим устойчивого горения дуги поддерживался в течение 5-6 с.

Ф ормула изобретения

1. Устройство для стыковой сварки в,: монтажных условиях с нагревом дугой, вращающейся в магнитном попе, содержащее подвижный и неподвижный блоки с механизмами зажимов, включающими подвижные "захваты,- приводы механизмов зажимов, выполненные в виде силовых цилиндров, и цилиндры осадки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки аз счет повышения точности центровки, она снабжена упругими элементами, расположенными на штоках цилиндров осадки между поршнями и неподвижным блоком, механизм зажима каждого из блоков выполнен в виде клиньев, жестко закрепленных на штоке силового цилиндра с возможностью взаимодействия наклонными поверхностями с подвижными захватами.

2, Устройство по п.1, о т л и ч à ю щ е е- с я тем, что силовые цилиндры привода механизмов зажимов снабжены дополнительными штоками и эксцентриковыми механизмами, каждый из которых выполнен в аиде валика, установленного на корпусе силового цилиндра с воэможностью поворота и взаимодействия с торцом дополнительного штока, жестко закрепленного на поршне, 1821310

Д ю ф

Составитель B,Þìàòoâ

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор Т.Иванова

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

Заказ 2083 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

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