Сварочный узел

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республин

/ ь

-г (61) Дополнительное к авт; сеид-ву— (22) Заявлено 31.07.78 (21)2665289/25-27 (51)м. >

3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет8 21 С 37/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 23g)g80, Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 25. 09. 80 (53)Ó4Ê 621.771. .28 (088 ° 8) A. Н. Медведев, A. Х. Волков, A. Я. Герасименко, С. Н. Кудрявцев и M. И. Дзюба (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СВАРОЧНЫЙ УЭЕЛ

Изобретение относится к производ ству электросварных труб, а именно к сварочным устройствам трубосварочных станов.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в трубосварочных станах при сварке в среде защитных газов прямошовныХ труб малых и средних диаметров из легированных .сталей.

При злектродуговой сварке неплавящимся электродом в атмосфере защитных газов труб иэ легированных сталей в месте сварйого шва образуется жидкая ванна. ПоэтоМу крОмки трубы необходимо удерживать в сжатом состоянии от момента образования жидкой ванны до ее затвердевания. Иначе иэ-За упругого.разворачивания заготовки происходит растрескивание остывающего металла и образование микротрещин или раэру» шение шва. Особенно это сказывается при повышенных скоростях сварки :(свыше 1 м/мин).

Известно формовочное устройство трубосварочного стана, содержащее формующие элементы, каждый из которых выполнен в виде .обоймы с направ.

2 .ляющим желобом, внутри которого рас положены опорные шарики, контакти-, рующие с трубой $1).

Это устройство может быть использовано для удержания кромок трубы при сварке от момента образования жидкой ванны до ее затвердевания. Однако при изменении геомет10 рической формы трубы вследствие неравномерности упругих свойств исходной полосы происходит неравномерное распределение нагрузки на опорные шарики в различных обоймах: увели15 чение давления на одни обоймы и уменьшение -.на другие. Это приводит к наклону поверхности трубы в местах увеличения давления, к об;раэованию накатов, что снижает ка- . чество сварйых труб.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является сварочный узел, содержащий последовательно устайовленные на станине об25 жимные валки и корпуса с телами качения (21.

В известном сварочном узле в каж. дом иэ корпусов выполнен продольнозамкнутый желоб, внутри которого размещены опорнйе шарики, контактиI

764769 рующие с трубой, на длине рабочей поверхности желоба, расположенной параллельно оси трубы. Таким образом, в поперечном сечении трубы. по.ее периметру расположены всего три опорных шарика. Вследствие конструктивной невозможности размещения по периметру трубы большего

Числа корпусов и, следовательно, большего числа опорных шариков возрастает удельная нагрузка на кажцый шарик, что приводит к появлению накатов на поверхности трубы. Кроме тoro, отсутствие замкнутого контура для обхвата трубы в поперечном сечении не позволяет обеспечить постоянство периметра трубы, что также снижает качество сварных труб.

Отсутствие самоустановки корпусов с шариками по периметру трубы при изменении ее геометрической формы из-за неравномерности упругих свойств исходной полосы приводит к неравномерному распределению нагрузки на каждый шарик. Это также вызывает появление наклепа и накатов на IIoB DKHocTH трубы.

Все эти недостатки особенно усугубляются при повышении скоросте и сварки.

Недостатком является также сложность и трудоемкость изготовления данной конструкции сварочного узла.

Для повышения качества сварных труб путем стабилизации их периметра при изменении геометрической формы трубы предлагаемый сварочный узел снабжен устройством для перемещения корпусов с телами качения в плоскости, перпендикулярной к оси трубы, каждый корпус выполнен в виде гибкого элемента и установлен с воэможностью обхвата трубы, а его концы соединены между собой при помощи регулировочных винтов.

Кроме того, устройство для перемещения корпусов с телами качения может быть выполнено в виде установленных на станине подушек с вертикальными пазами и направляющих, укрепленных на гибких элементах и расположенных в вертикальных пазах подушек.

Такое конструктивное выполнение обеспечивает возможность самоустанов ки по периметру трубной заготовки гибких элементов, образующих замкнутый контур постоянного в процессе сварки периметра. Вследствие этого при изменении геометрической формы трубной заготовки гибкие элементы повторяют эту изменяющуюся форму, благодаря чему нагрузка на тела качения гибких элеМентов распределяется равномерно. Это позволяет уменьшить появление наклепов и накатов. на поверхности трубы, т.е. повысить ее качество. Обеспечение качества

5 !

О

65 труб позволяет, в свою очередь, значительно увеличить скорость сварки.

На фиг. 1 изображен сварочный узел, поперечный разрез; на фиг.2 сварочный узел в плане; на фиг. 3 элемент качения.

Сварочный узел содержит обжимные валки 1 (см. фиг. 2), укрепленные в подушках 2, установленных с возможностью перемещения в станине 3 с помощью нажимных винтов 4. 3а обжимными валками по ходу перемещения трубы установлен ряд гибких элементов. Гибкие элементы выполнены в виде цепей 5, в звеньях которых размещены тела качения в виде опи- рающихся на трубную заготовку шариков 6. Шарики 6 закреплены в звеньях цепей 5 с .помощью гаек 7. Концы каждой иэ цепей 5 соединены между собой регулировочными винтами 8.

Каждый из гибких элементов снабжен двумя закрепленными в них направляющими 9, установленными с возможностью перемещения в вертикальных пазах, выполненных в подушках 10. Подушки 10 установлены на станине 3 по обеим сторонам гибких элементов и могут перемещаться на станине 3 с помощью винтов 11.

Устройство работает следующим образом.

Трубная заготовка 12 из формовочного стана поступает в обжимные валки. Кромки трубной заготовки разогреваются до температуры сварки.

Необходимое сварочное давление создается нажимными винтами 4, перемещающими подушки 2 с обжимными валками 1. В месте образования сварного шва образуется жидкая ванна, поэтому необходимо удержать кромки в сведенном состоянии до ее затвердевания. После обжимных валков трубная заготовка проходит через ряд последовательно установленных гибких элементов, опирающихся на трубу шариками 6. Это создает непрерывный очаг удержания кромок в зоне сварки, что предотвращает упругое разворачивание трубной заготовки.

Периметр каждого гибкого элемента предварительно настраивают по требуемому диаметру трубы с помощью регулировочных винтов. Таким,образом, каждый из гибких элементов образует замкнутый контур постоянного во время сварки периметра. При изменении геометрической формы трубной заготовки, имеющем место вследствие неравномерности упругих свойств исходной полосы в продольном и поперечном направлениях, направляющие гибких элементов скользят в паэах подушек. Благодаря этому образуемый каждым из гибких элементов замкнутый контур постоянного периметра перемещается в плоскости, перпендикулярной к оси трубной за764769

Формула 1.изобретения фиг. 1

t фиг 1 фиг Я

Составитель С. Никулина

Редактор Т. Шагова Техред М.Левицкая Корректор М, Шароши

Заказ 6392/8 Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгорд, ул. Проектная, 4 готовки, повторяя изменяющуюся гео- метрическую форму трубы и сохраняя постоянным периметр трубы. При переходе на другой диаметр трубы подушки 10 перемещаются по станине с помощью винтов 11, а периметр гибких элементов настраивают с помощью регулировочных винтов 8.

Предлагаемый сварочный узел по сравнению с известными обеспечивает повышение качества сварных прямошовных труб иэ х. егированных сталей, позволяя при этом значительно увеличить скорость сварки (свыше

1,5 м/мин). Возможность применения . повышенных скоростей сварки. позволяет увеличить производительность на стане аргоно-дуговой сварки АДС-20-76 на 70%.

1. Сварочный узел, содержащий последовательно установленные на стайкне обжимные валки и корпуса с телами качения, о т л и ч а ю щ и йс я- тем, что, с целью повышения качества сварных труб путем стабилизации их периметра, он снабжен устройством для перемещения корпусов с телами качения в плоскости, перпендикулярной к оси трубы, каждый корпус выПолнен в виде гибкого элемента и установлен с возможностью обхвата трубы, а его концы соединены между собой при помощи регулироtO вочных винтов.

2. узел по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что устройство для перемещения корпусов с телами качения выполнено в виде установлен ных на станине подушек с вертикальными пазами и направляющих, укрепленных на гибких элементах и расположенных в вертикальных пазах подушек.

Источники информации, ?О принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3236083, . кл. 72-176, 1966.

2. Чертеж Электростальского завода тяжелого машиностроения

g5 Р 1-235460 СБ, 1976 (прототип).