Устройство для автоматической многопроходной сварки кольцевых швов

 

(ii) 438505

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сьаз Советских

Социалистицеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10.08.72 (21) 1820391/25-27 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05,08.74. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 16.01.75 (51) М. Кл.

В 23k 37/02

G 05g 21/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и OTKpblTHH (53) УДК 621.791.75 .037.462 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Тимченко, Е, Ф. Маличенко, Ю. А. Вдовиченко, Н. И. Усик, Ю. К. Василенко, В. А. Курасов, С. Н. Мельбард, Ю. M. Ниуиъин и В. Б. Назарук

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамен =-.---институт электросварки им. Е. О. Патона ) Г". (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ МНОГОПРОХОДНОЙ -::.

СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ

Изобретение относится к оборудованию для электродуговой сварки металлов, более точно к устройствам для автоматического последовательного перемещения сварочного мундштука в положения, требуемые при вы. полнении многопроходной сварки.

Известно устройство для автоматической многопроходной сварки кольцевых швов с глубокой разделкой кромок, содержащее корпус, сварочную головку с мундштуком, приводы поворота и вертикального перемещения мундштука, устройство, программирующее положение мундштука в разделке путем взаимодействия его хвостовика, связанного с мундштуком, с выключателями, установленными в корпусе привода поворота мундштука, и электрическую схему управления. Однако это устройство невозможно использовать при сварке разделок переменной ширины (например, трапециевидной), так как выключатели устанавливают на корпусе мундштука перед сваркой данной разделки и не изменяют их положения в процессе сварки.

Цель изобретения — улучшение качества шва и повышение производительности при сварке швов с разделкой кромок переменной ширины.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что на его корпусе укреплен копир, торцевая поверхность которого соответствует форме разделки и взаимодействует

5 с роликом, связанным через рычаг с одним концом вала, установленного в корпусе привода поворота, а на другом конце вала жестко закреплена коническая шестерня, находящаяся в зацеплении с двумя коническими

10 шестернями, посредством которых мундштук соединен с предусмотренными в устройстве рычагами, на которых установлены указанные выше выключатели.

На фиг. 1 представлено описываемое уст15 ройство, общий вид; на фиг. 2 — кинематическая схема привода поворота мундштука, где один из крайних выключателей условно вынесен в плоскость чертежа; на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид по

20 стрелке Б на фиг. 2, Устройства для подачи флюса, очистки изделия от шлаковой корки и ее сбора, катушка с электродной проволокой, теплоизолирующие приспособления на фиг. 1 условно не

25 показаны.

Изделие 1 с разделкой (на фиг. 1 представлена для упрощения одна разделка) установлено во вращателе 2, шпиндель 3 которого связан поводковым или кулачковым па гроном с изделием. Одновременно шпиндель кинематически связан с механизмом 4 отсчета оборотов изделия. Корпус 5 устройства крепится к механизму 6 установки устройства в положение сварки очередной разделки. В направляющих корпуса 5 установлена каретка

7 с закрепленным на ней механизмом 8 поворота мундштука 9 и механизмом 10 подачи электродной проволоки, Каретка винтовой передачей связана с приводом 11 вертикального перемещения мундштука. Последний представляет собой пустотелый вал с изогнутым наконечником, по которому подается электродная проволока. Через передачу 12 мундштук (фиг. 2) связан с приводом поворота мундштука.

На мундштуке на подшипниках смонтированы рычаги 13 и 14, на одном конце их установлены соответственно выключатели 15 и 16, а на другом — конические шестерни 17 и 18, в зацеплении с которыми находится шестерня 19, жестко закрепленная на валу

20 с рычагом 21. Пружина растяжения 22 одним концом крепится на рычаге 21, а другим — на корпусе 23 механизма поворота мундштука. Рычаг 21 через ролик 24 взаимодействует с копиром 25, укрепленным на корпусе 5 устройства. Средний выключатель 26 закреплен на корпусе 23 механизма поворота мундштука. Выключатели 15, 16 и 26 крепятся таким образом, чтобы их прорези лежали в одной плоскости вдоль траектории движения хвостовика 27 рычага 28, жестко связанного с мундштуком. На рычаге 21 установлен регулируемый пружинный упор 29, взаимодействующий с выключателем 30, установленным на корпусе 23.

При многопроходной сварке мундштук должен последовательно занять в разделке положения, определяемые режимами сварки или назначаемые после пробных сварок. Перемещение конца электрода поперек разделки осуществляется вращением мундштука с изогнутым наконечником; величина перемещения (угол поворота мундштука) определяется взаимным расположением выключателей 15, 16 и 26. Положение мундштука фиксируется при расположении хвостовика

27 в прорези соответствующего выключателя.

Изменение положения крайних выключателей 15 и 16 происходит следующим образом.

Пружина 22 прижимает ролик 24 рычага 21 к торцевой поверхности копира 25. При этом шестерня 19 одновременно поворачивает через шестерни 17 и 18 рычаги 13 и 14 с выключателями 15 и 16 в поло>кение, соответствующее требуемому поло>кению электрода поперек разделки. Конфигурация торцевой поверхности копира 25 определяется на основании режимов сварки или после пробных сварок модели.

Подъем электрода осуществляется подъемом каретки 7 приводом 11.

55 б"Э б5

Работает устройство следующим образом.

Механизмом 6 устанавливают мундштук таким образом, чтобы его ось совпадала с серединой очередной заполняемой разделки. На корпусе 5 закрепляют копир 25, соответсгвующий данной разделке. В том случае, когда количество валиков в одном направляемом ряду изменяется с двух на три по ширине разделки, пружинный упор 29 регулируют таким образом, чтобы он нажимал на выключатель 30 при подъеме мундштука на высоту, соответствующую началу паплавки трех валиков. При наплавке двух валиков в ряду положение мундштука фиксируется при расположении хвостовика 27 в прорезях только крайних выключателей 15 и 16, а при наглавке трех валиков — дополнительно и в выключателе 26. Затем устанавливают электрод в исходное положение, при этом хвостовик 27 располагается в прорези одного из выключателей 15, 16 или 26, включают электрическую схему на автоматический режим работы кнопками управления, влево или вйраво задают направление последующего перемещения мундштука, включают вращение изделия, подачу флюса или защитного газа и сварку. Одновременно с включением сварки включается механизм 4 отсчета оборотов изделия. После наплавки одного кольцевого валика с заданным технологическим перекрытием (нахлестом швов) механизм 4 отключается от шпинделя 3 и подает электрический сигнал в схему управления, который включает привод поворота мундштука в направлении, заданном ранее нажатой кнопкой (влево или вправо).

Через передачу 12 вращение привода вызывает поворот мундштука и одновременно рычага 28 с хвостовиком 27. B случае наплавки трех валиков в ряду упор 29 нажимает выключатель 30, который подает в электрическую схему сигнал о подключении к ней трех выключателей 15, 16 и 26; при наплавке двух валиков в ряду выключатель 30 отпущен, и к электрической схеме подключены только крайние выключатели 15 и 16.

При повороте мундштука хвостовик 27 заходит в щель подключенного к схеме управления выключателя (в зависимости от количества валиков), который выдает сигнал на отключение привода поворота мундштука и подключение механизма 4 к вращающемуся шпинделю 3. После наплавки очередного валика работа механизмов и схемы управления повторяется, После наплавки каждого последнего валика в ряду схема работает следуюн1им образом. Завершается технологическое перекрытие швов-валиков, механизм 4 отключается от шпинделя 3 и подает сигнал в схему управления, который включает привод 11 вертикального перемещения мундштука и подготавливает цепь включения привода поворота мундштука в направлении, Ilpoтивопочо>ином выполнявшемуся ранее. При438505 вод 11 через винтовую передачу перемещает каретку 7, а следовательно, и мундштук. Величина подъема мундштука настраивается выдержкой реле времени, которое включает привод 11, По окончании подъема механизм 4 подключается к шпинделю 3. При завершении наплавки очередного валика механизм 4 отключается от шпинделя 3. При этом сигнал от механизма 4 включает привод поворота мундштука в направлении, подготовленном, как указывалссь р а нее.

При подьеме мундштука ролик 24 перемещается по торцевой поверхности копира 25, поворачивает рычаг 21, а через вал 20 и шестерни 19, 17 и 18 — рычаги 13 и 14, которые поворачиваются синхронно и в противоположные направления относительно среднего выключателя 26. Таким образом, крайние выключатели 15 и 16 устанавливаются симметрично относительно выключателя 26, что соответствует требуемым положениям мундштука в разделке в зависимости от высоты, на которой производится наплавка очередного ряда.

В такой последовательности сварка продолжается непрерывно до заполнения разделки.

Скорость поворота мундштука и подъема каретки выбирают таким ооразом, чтобы точность остановки электрода в заданном положении соответствовала требуемой. Точность положения электрода поперек разделки определяется выбором соотношения расстояний конца электрода и выключателей 15, 16 и 26

От оси мундштука, 5

При сварке разделок постоянной ширины торцевая поверхность копира должна быть параллельна направлению перемещения каретки. В этом случае при подъеме мундштука рычаг 21 не поворачивается, и положение выключателей 15 и 16 остается неизменным при сварке всей разделки.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической многопроходной сварки кольцевых швов с глубокой разделкой кромок, содержащее корпус, сварочную головку с мундштуком, приводы поворота и вертикального перемещения мундштука, устройство, программирующее положение мундштука в разделке путем взаимодействия его хвостовика, связанного с мундштуком, с выключателями, установленными в корпусе привода поворота мундштука, и элекгрическую схему управления, о тл и ч а ю щее с я тем, что, с целью улучшения качества шва и повышения производительности при сварке швов с разделкой кромок переменной ширины, на корпусе устройства укреплен копир, торцевая поверхность которого соответствует форме разделки и взаимодействует с роликом, связанным через рычаг с одним концом вала, установленного в корпусе привода поворота, а на другом конце вала кестко закреплена коническая шестерня, находящаяся в зацеплении с двумя коническими шестернями, посредством которых мундштук соединен с размещенными в устройстве рычагами, на которых установлены указанные выше выключатели.

7$

-28 иг Z

Du/A фиг 3

Фчг

Сяставитель Г. Макеева

1 едактор Л. )Каворонкова Техред Т, Курилко Корректор 3. Тарасова

Заказ 3664/6 Изд. № 142 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2