Патент ссср 402447

 

сеооюэr ""я

nal åH-(i:о-:. "r- i:- ñêà о:; -, л б о., ",11

О Il é-е-а

ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 04.XI.1971 (№ 1?11525, 25-27) М. Кл. В 23k 37 04

В 25j 1/10 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 19,Х.1973. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 4.11.1974

Гасударственный комитет

Саввта Министров СССР на делам изобретений и открытий

УДК 621.791.039 (088.8) Авторы изобретения

В. М. Макаров, Н. К. Глобин, Б. Г. Зисельман, П. Г. Серов, В. Б. Ромашевский и Л. П. Карташов

Заявитель

МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ ТЯЖЕЛОВЕСНЫХ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области сварки, а именно IK:êoíñòðóêöèè манипулятора для сварки;и наплавки тяжеловесных деталей.

Известен, манипулятор для сварки и наплавки тяжеловесных деталей, содержащий поворотный стол, планшайбу, ось которой установлена в подшипнике, смонтированном в,корпусе стола, механизмы наклона стола и вращения

BJIBHIIIBfIobl, а также наружную кольцевую опору, расположенную в корпусе стола концентрично оси вращения планшайбы.

Этот манипулятор обеспечивает сварку и наплавку тяжеловесных деталей. Однако, грузолодъемность его ограничена и недостаточно высоко качество сварки и наплавки. Недостаток известного манипулятора за ключается в

его ограниченной грузоподъемности, особенно при углах наклона стола, близких,к 90, вследствие неспособности наружной кольцевой опоры воспринимать усилия, отрывающие лланшайбу от корпуса стола, так как эти усилия полностью, передаются на относительно сла бый подшипник центральной оси. Когда вес детали составляет 100 — 160 т этот недостаток .усиливается тем, что в месте расположения наружной кольцевой опоры ас планшайбе;прикладываются значительные деформирующие усилия со стороны механизмов, зажима детали.

Так,как планшайба не имеет силового замыкания в наружной;кольцевой опоре, то она не может передавать усилия зажима детали на более жесткий и массивный корпус стола. Это выну?сдает делать планшайбу более жесткой и тяжелой. Кроме того, планшайба и ее опоры не имеют защиты от теплового воздействия со стороны детали. Это тепловое воздействие особенно интенсивно прн сварке и наплавке сталей, требующих предварительного и сопутствующего подогрева для обеспечения качест- ва сварного шва, что заставляет выполнять планшайбу полой и заводить в эту полость охлаждающую жидкость.

Цель изобретения заключается в повышении грузоподъемности;манипулятора при одновременном улучшении,качества сварки и наплав,ки. Цель достигается тем, что в предложенном устройстве наружная кольцевая опора выпо.тнена в виде двойного двухрядного упор2о ного подшипника качения, промежуточное ,кольцо которого сделано плоским и жестко связано с планшайбой, а поверхность каждого свободного кольца, опирающаяся íà корпус стола, имеет выпуклую по всему периметру ,кольца форму и расположена в ответной вогнутой формы, канавке в корпусе стола.

На фиг. 1 изображен предложенный манипулятор, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — сечение по А — А на фиг. 2;

30 на фиг. 4 — узел 1 в увеличенном масштабе.

402447

Станина маHèïóëÿòoра состоит из неподвH?K ного основания 1 и устаповле|шых на нем двух стоек 2 с подшипниковыми узлами 3, в которых на цапфах 4 смонтирован .корпус стола 5. В корпусе стола 5 расположена невращающаяся ось 6 с радиальным подшипником

7. На этом подшипнике установлена планшайба 8, опирающаяся на нару?кную кольцевую опору, которая, выполнена в виде двойного двухрядного упорного подшипника;качения.

Проме?куточное кольцо 9 выполнено плоскпм и жестко соединено с планшайбой 8, а поверхность каждого свободного кольца 10 и 11, спирающаяся на корпус стола 5, имеет выпуклую по всеьму периметру кольца форму и расположена в ответной вогнутой формы канавке, выполненной в,корпусе стола, Шарики 12 заключены в сепараторы и расположены в беговых дорожках радиусной формы.

Привод вращения планшайбы 13 смонтирован на,корпусе стола 5 и привод:во вращение планшайбу 8, на которой закреплен зубчатый венец 14. Привод на клона стола состоит из электродвигателя 15, двух червячно-винтовых редукторов 16, двух винтов 17, двух осей 18 и четырех подшипников 19. На планшайбе, показа,а закрепленная, деталь 20.

На корпусе стола 5 закреплена, коробка 21 для распределения охла?кдающей ?кидкости.

В распределительной. коробке имеются полости

22 и 23, а также каналы 24 .и 25, к которым подведены напорный 26 и сливной 27 трубопроводы с .подпорным клапаном 28, Внутри оси 6 расположена трубка 29. В планшайбе 8 имеется полость 30, радиальный канал 31,,канал 32, полость 33, а также канал 34.

Манипулятор работает следующим образом.

На горизо нтальную планшайбу 8 устанавливается деталь 20. Для осуществления сварочного процесса к детали подводятся сварочные головки (на чертежах не показаны), и вк "IIQчается привод вращения планшайбы 13. Если для работы требуется установка детали в наклонное положение, то это достигается с помощью привода, наклона стола.

Рабочая нагрузка передается на промежуточное кольцо 9 подшипника через два ряда шариков 12. Шарики передают нагрузку на нижнее свободное, кольцо 11, которое своей выпуклой стороной опирается на вогнутую поверхность корпуса стола 5. Под влиянием нагрузки промежуточное кольцо 9 свободно опускается в низ на величину, рабочего зазора в подшипнике. При этом оно стремится оторваться от внешнего ря да шариков 12, опираясь на внутренний .ряд шариков, который начинает нести большую долю нагрузки.

Повышение нагрузки на внутреннем ряду шариков вызывает поворот кольца 11;на вогнутой поверхности о порного .кольца. В результате внешний ряд шариков 12 сно ва входит в контакт с плоской поверхностью проме?куточного .кольца 9, принигмая на себя нагрузку, Таким образом свободные кольца 10 и 11, кро ме основной функции подшипниковых обойм, 5

25 зо

65 выполняют допо".íèòåëbHóþ рî Iü балансиров нагрузки.

В случае наклонного положения стола выравнивание нагрузки происходит почти аналогичным описанному выше способом. Отличие состоит лишь в том, что при больших углах наклона деталь раополагается на планшайбе копсольно, отрывая верхнюю ее половину от корпуса стола и, наоборот, прижимая нижнюю половин1 .к корпусу стола. При этом усилие отрыва верхней половины планшайбы передается промежуточным кольцом 9 на свободное кольцо 10 и воспринимается верхним опорны м кольцом, а усилие, прижима нижней половины планшайбы передается промежуточным кольцом 9 кольцу 11 и воспринимается нижним опор н ы м кол ьцом к ор пу с а стол а 5.

Работа провода наклона стола осуществляется включением электродвигателя 15, который приводит во вращение червячно-винтовые редукторы 16. Выдвигающиеся из реду кторов винты 17 через оси 18.передают усилия корпусу стола 5, который поворачивается в подшипниковых узлах 3 стоек 2 на цапфах 4. Так как при наклоне кор пуса стола 5 меняется положение винтов 17 в пространстве, редукторы 16 имеют возможность поворачиваться на своих цапфах в подшипниках 19. Привод вращения планшайбы 13 передает вращение зубчатому венцу 14 и жестко скрепленной с и|им планшайбе 8.

Система охлаждения планшайбы работает та к: ?кидкость от насоса по напорному трубопроводу 26 поступает через канал 24 в полость

22, поднимается вверх . по внутреннему каналу

34 оси 6 и попадает в полость 33 узла распределения жидкости. Через каналы 32 жидкость проходит во внутреннюю полость планшайбы, заполнение которой длится гдо тех пор, пока жидкость не станет выливаться обратно через радиальные каналы 31, прикрепленные изнутри,к верхней;поверхности планшайбы так, что между концом трубопроводов и внутренней цилиндрической поверхностью планшайбы сохраняется зазор, .достаточный для прохода жидкости. После полного заполнения полости планшайбы жидкостью, жидкость из радиальных каналов 31 поступает в полость 30 узла распределения жидкости, а оттуда по трубке

29 выходит в полость 23. Из полости 23 через канал 25 жидкость поступает в сливной трубопровод 27 и отводится в бак через подпорный клапан 28 с заданным гидравлическим подпором, достаточным для удержания жидкости в планшайбе при любом ее положении. ,1 ер метизация каналов и полостей осуществляется за счет уплотнений. Температура нагрева охлаждающей жидкости контролируется с .помощью температурного реле. Кратность обмена жидкости в планшайбе может быть установлена в зависимости от режима свар,ки и степени нагрева детали.

Предложенная конструкция наружной, коль. цевой опоры планшайбы повышает,грузоподьемность манипулятора и обеспечивает лереда402447 чу усилий от планшайбы .к корпусу стола в месте расположения опоры. Это благоприятно сказывается на увеличении жесткости системы в месте приложения усилий прижима детали к планшайбе, повышает надежность закрепления детали, особенно при больших углах на клона стола. Встроенная в планшайбу система охлаждения дает возможность эффективно вести сварочные процессы, в том числе с .применением предварительного и сопутствующего подогрева.

Предмет изобретения

Манипулятор для сварки и наплавки тяжеловесных деталей, содержащий поворотный стол,:планшайбу, ось которой установлена в подшипнике, смонтированном в корпусе стола, механизмы наклона стола и вращения планшайбы, а такие наружную .кольцевую опору, расположенную в корпусе стола концентрично оси вращения плапшайбы, отличаюшийся тем, что, с целью повышения грузоподъемности манипулятора прп одновременном улучшении ,качества сварки и наплявки, наружная .кОльцевая опора выполнена в виде двойного двух10 рядного упорного подшипни а качения, промежуточное кольцо которого выполнено плоским и жестко связано с планшайбой, а поверхность каждого свободного кольца подшипника, or èðàþøàÿcÿ на,корпус стола, имеет вы1 пуклую по всему периметру кольца форму и расположена в ответной воп|утой формы êàнавке. выполненной в корпусе стола.

402447

Узю1

У

7Z Л

Фиг. 4

Составитель В. Писаренко

Техред T. Ускова Корректор В. Брыксина

Редактор Н. Коган

Типография, пр Сапунова, 2

Заказ 108/13 Изд. № 2068 Тираж 888 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5