Установка для стыковой сварки полиэтиленовых труб

 

Изобретение относится к изготовлению элементов трубопроводов, в частности для подготовки и сварки оболочек полиэтиленовых труб. Рама установки снабжена верхними и нижними направляющими, по которым перемещаются нагреватель и торцеватель. В рабочей зоне рамы расположены поперечные направляющие и упоры, ограничивающие перемещение рабочих столов. Устройство центровки и крепления свариваемых труб на рабочих столах снабжено сменными захватами и переходниками. Рабочие столы снабжены пневмоцилиндрами. Величина перемещения от ручного управления составляет 0,09 - 0,12 величины хода штока пневмоцилиндра. Система управления работой установки снабжена прибором, задающим температурный режим нагревателя. Работу установки в автоматическом режиме обеспечивают програмно-временные устройства. Такое выполнение установки позволяет значительно повысить качество сварки при сокращении времени ее выполнения. 5 ил.

Изобретение относится к изготовлению элементов трубопроводов и в частности для подготовки и сварки оболочек полиэтиленовых труб.

Известна установка для сборки и сварки объемных пустотелых изделий /а.с. 1544542, В 23 К 37/04, 1985/, в которой средства, обеспечивающие подготовку и проведение сварочных работ, объединены в одной установке, что способствует повышению их механизации.

Известны передвижные и мобильные установки для стыковой сварки полиэтиленовых труб /УДК 621.643.07, Проектирование, строительство и эксплуатация трубопроводов из полимерных материалов, под ред. А.Н.Шестопала и B.C.Ромейко, М. : Стройиздат, 1985, с. 210-211/, включающие торцеватель, электронагреватель, зажимные и центрирующие приспособления.

Известные установки недостаточно механизированы, требуют большой доли ручного труда и не могут быть автоматизированы.

В предлагаемом изобретении указанные недостатки устраняются.

Технический результат достигается тем, что установка для стыковой сварки полиэтиленовых труб содержит раму и смонтированные на ней торцеватель, нагреватель, два рабочих стола, симметрично расположенных относительно рамы, устройство центровки и крепления свариваемых труб и систему управления, при этом рама снабжена верхними и нижними направляющими, по которым перемещается нагреватель и торцеватель, поперечными направляющими, расположенными в рабочей зоне рамы, и упорами, ограничивающими перемещение рабочих столов, устройство центровки и крепления свариваемых труб на рабочих столах снабжено сменными захватами и переходниками, рабочие столы снабжены пневмоцилиндрами, связанными с ними, причем величина перемещения от ручного управления составляет 0,09-0,12 величины хода штока пневмоцилиндра, находящегося под давлением, а система управления работой установки снабжена прибором, задающим температурный режим нагревателя, а также для визуального контроля температуры и программно-временными устройствами, обеспечивающими работу установки в автоматическом режиме.

На фиг.1 представлена конструктивная схема установки; на фиг.2 - механизм подачи рабочих столов; на фиг.3 - торцеватель; на фиг.4 - нагреватель; на фиг.5 - пневмосхема установки.

Конструктивная схема установки /фиг.1, вид спереди и вид сверху/ включает раму 1, нижние и верхние направляющие 2 и 3, торцеватель 4, сменные захваты 5, переходники 6, нагреватель 7 с рукояткой 8, два пневмоцилидра 9 и рабочие столы 10.

Рабочие столы 10 расположены симметрично относительно рамы 1.

Рама 1 представляет собой сварную конструкцию, выполненную из швеллеров, в ней имеются продольные нижняя и верхняя направляющие 2 и 3, по которым перемещается торцеватель 4 и нагреватель 7.

Перемещение рабочих столов 10 происходит с помощью пневмоцилиндров 9, закрепленных на раме 1 и ограниченных упорами /на чертеже не показаны/.

На рабочих столах устанавливаются сменные захваты 5, в которых с помощью переходников 6 закрепляются свариваемые трубы.

В зависимости от сортамента труб установка укомплектована сменными пневмоцилиндрами 9.

Механизм перемещения столов /фиг.2/ включает поперечные направляющие 11, штурвал ручного управления 12 перемещения рабочего стола 10 и червячную передачу 13.

Штурвал 12 обеспечивает перемещение стола, величина которого составляет 0,09 до 0,12 перемещения хода штока пневмоцилиндра, находящегося под давлением на упоре.

Поперечные направляющие 11 расположены в рабочей зоне рамы 1.

Торцеватель /фиг. 3/ снабжен корпусом 14, торцевой двухсторонней фрезой 15, ременной передачей 16, электродвигателем 17 и штурвалом 18 с зубчатым колесом 19.

Торцеватель 4 служит для механической обработки торцов оболочек труб перед сваркой.

Двухсторонняя фреза 15 и ременная передача 16 расположены в корпусе 14, электродвигатель 17 закреплен на этом корпусе. В нерабочей зоне рамы 1 торцеватель 4 защищен стальными плитами, прикрепленными к раме.

При помощи штурвала 18 и зубчатого колеса 19 торцеватель 4 перемещается по верхним и нижним направляющим 2 и 3.

Нагреватель /фиг.4/ включает плиту 20, электроспираль 21, термопару 22 и кронштейн 23.

Нагреватель 7 предназначен для нагрева торцов свариваемых оболочек труб. Плита 20 состоит из медных пластин, которые с наружной стороны покрыты специальной стеклоэмалью, обладающей антиадгезионными свойствами.

В нерабочей зоне нагреватель защищен асбоцементными защитными плитами, прикрепленными к раме 1. Кронштейн 23 прикреплен к раме 1 и связан с рукояткой 8. Термопара 22 служит для контроля температуры нагрева плиты 20. Термопара 22 и жгуты питания электроспирали 21 крепятся к кронштейну 23.

Электрическая схема управления установкой имеет стандартное решение и на чертеже не показана, она включает прибор, задающий температурный режим нагревателя, и обеспечивает визуальный контроль температуры, а также два программно-временных устройства, обеспечивающих необходимое время работы агрегатов установки в автоматическом режиме.

Пневмосхема /фиг.5/ включает пневмоклапан 24, редукционные клапаны 25 и 26, электроуправляемые распределители 27 и 28, манометры 29 и 30, пневмоуправляемые распределители 31 и 32 и пневмоцилиндры 9.

Пневмоклапан 24 обеспечивает подачу воздуха в систему. Редукционные клапаны 25 и 26 обеспечивают редуцирование воздуха до назначенного уровня давления. Распределители электроуправляемые 27 и 28 и пневмоуправляемые 31 и 32 обеспечивают подачу командного воздуха по команде электроуправления в соответствующие полости пневмоцилиндров 9 или его стравливание.

Визуальный контроль давления в пневмоцилиндрах обеспечивается манометрами 31 и 32.

Подготовка к работе и проведение сварочных работ осуществляется следующим образом.

В захватах 5 устанавливаются и при помощи переходников 6 фиксируются заготовки свариваемых труб, в системе устанавливается фиксированное давление воздуха. Подается электропитание на нагреватель 7, температура которого автоматически поддерживается на заданном уровне.

Торцеватель 4 вводится в рабочую зону вращением штурвала 18 и скрепляется с рамой посредством болтового соединения.

Подается давление в пневмоцилиндры 9, штурвалом 12 осуществляется доводочное перемещение рабочих столов 10. Затем производится торцовка труб и возвращение торцевателя 4 в исходное положение.

При сварке труб в ручном режиме нагреватель 7 при помощи рукоятки 8 вводится в рабочую зону рамы 1. Затем производится оплавление торцов труб на первом этапе прижима - при заданном давлении.

Продолжительность первого этапа оплавления обуславливается моментом появления по всему периметру оплавляемых кромок равномерного грата заданных параметров.

После появления грата осуществляют снова прижим стыков труб заданными силой и продолжительности.

После окончания процесса сплавления стыки труб разводятся, нагреватель 7 возвращают в исходное положение и затем производится осадка труб с заданной силой.

Технологическая пауза между окончанием оплавления и осадкой труб должна быть не более трех секунд.

Продолжительность охлаждения труб производится под давлением в течениe 8-12 минут.

При автоматическом режиме сварки оплавление, сплавление, осадка и охлаждение труб производится автоматически, но после окончания второго режима оплавления, когда стыки труб разводятся, необходимо вручную вывести плиту нагревателя 7 из рабочего положения в исходное.

Испытания опытного образца установки для стыковой сварки полиэтиленовых труб, реализующей предложенные конструктивные особенности, показали возможность повышения качества сварки при сокращение времени ее выполнения.

Формула изобретения

Установка для стыковой сварки полиэтиленовых труб, содержащая раму и смонтированные на ней торцеватель, нагреватель, два рабочих стола, симметрично расположенных относительно рамы, устройство центровки и крепления свариваемых труб и систему управления, отличающаяся тем, что рама снабжена верхними и нижними направляющими, по которым перемещаются нагреватель и торцеватель, поперечными направляющими, расположенными в рабочей зоне рамы, и упорами, ограничивающими перемещение рабочих столов, устройство центровки и крепления свариваемых труб на рабочих столах снабжено сменными захватами и переходниками, рабочие столы снабжены пневмоцилиндрами, связанными с ними, причем величина перемещения от ручного управления составляет 0,09 - 0,12 величины хода штока пневмоцилиндра, находящегося под давлением, а система управления работой установки снабжена прибором, задающим температурный режим нагревателя, а также для визуального контроля температуры, и программно-временными устройствами, обеспечивающими работу установки в автоматическом режиме.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5