Устройство для автоматической многопроходнойсварки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

<л825305

Ф

/«(61) Дополнительное к авт, свид-вурю)м. кл.з

В 23 К 37/02 (22) Заявлено 070679 (21) 2789307/25-27 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300481 Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 300481 (53) УДК 621.791..75.037.462 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. E. Патон, Б. С. Касаткин, М. Г. Бел

A К. Царюк, Ю.И. Сапрыкин, Н.Ф. Кра

С.И. Герман, A.A Бугаец, Л.П. Ерег

I -- т т.0

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знйкени„- .,, институт электроснарки им. Е.О./ПатоНа с . о, (71) За яв и тель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ МНОГОПРОХОДНОЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к оборудованию для автоматической электродугоной многопроходной сварки кольцевых соединений с глубокой разделкой кромок может быть использовано на объектах энергетического, тяжелого и химического машиностроения при сварке кольцевых швов цилиндрических изделий большой толщины.

Известно устройство для автоматической многопроходной сварки кольцевых соединений, содержащее сварочную головку с изогнутым мундштуком, приноды поворота и вертикального перемещения мундатука в разделке .с . 15 программирующим устройством, выполненным в риде поворотного кулачкового сектора, связанного с мундштуком и снабженного хвостовиком, взаимодействующим с конечными ныключате- 20 лями, установленными в пазу корпуса с воэможностью фиксированного перемещения (1 1.

При сварке в узкую и глубокую раз— делку необходима точная установка электрода у стенок разделки для того, чтобы исключить подрезание стенки или несплавления наплавленного валика с основным металлом, от этого зависит качество сварного шва. 30

В известном устройстве установка электрода осуществляется смещением выключателей вдоль паза, это затруднительно и неудобно. В такой конструкции точность установки электрода зависит не только от точности установки выключателей, нс и от погрешности самих выключателей. Суммарная ошибка унеличивается, поскольку передаточное отношение от круговой зубчатой рейки на шестерню мундштука больше единицы.

При сварке н глубокую разделку возможно схождение стенок разделки по мере ее заполнения, при этом необходима постоянная подрегулировка положения электрода у кромок. В известном устройстве осуществить это невозможно без остановки сварочного процесса.

При многопроходной сварке под флюсом для контроля процесса сварки необходимо знать положение электрода в разделке. Известное устройство не имеет такого указателя.

Цель изобретения — повышение производительности и улучшение качества сварного шва.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматической

825305 многопроходной сварки привод перемещения мундштука выполнен в виде расположенной между двумя регулируемыми упорами зубчатой рейки с шарнирно установленной в ней цапфой с пружиной, смонтированной между двумя установленными в цапфе втулками, имеющими бурты, а во втулках расположен с . воэможностью перемещения шатун переменной длины, связанный с кривошипом, при этом программирующее устройство снабжено двумя кулачками„ установленными на валах привода перемеще ния мундштука, связанными между собой передаточным отношением 1:2 и взаимодействующими с конечными выключателями, причем первый кулачок связан с одним конечным выключателем, а второй — с двумя, расположенными противоположно.

Зубчатая рейка снабжена указателем, взаимодействующим с неподвижной шкалой.

В таком устройстве точность установки электрода определяется регулируемыми упорами. Неточность остановки кулачков, погрешности выключа телей, люфты в кинематических связях не передаются на мундштук. Положение мундштука определяется по указателю, а подрегулировка электрода может быть осуществлена упорами без остановки сварочного процесса, величина подрегулировки контролируется по шкале.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 кинематическая схема программирующего устройства; на .фиг. 3 — вид A на фиг. 2.

Устройство содержит изделие 1, установленное во вращателе 2, шпиндель 3 которого связан кулачковым пат роном с изделием 1. Одновременно шпин дель 3 кинематически связан с механизмом 4 отсчета оборотов изделия 1.

Сварочный аппарат 5 содержит механизм б вертикального перемещения, . механизм 7 подачи проволоки в программирующее устройство 8.

Программирующее устройство 8 содер жит привод 9 (фиг. 2), кулачки 10 и

11 и конечные выключатели 12-14. Кулачки 10 и 11 кинематически связаны между собой шестернями 15 с передаточным отношением 1:2. На валу кулачка 10 установлен кривошипно-шатунный механизм 16 с регулируемой длиной кривошипа. Кривошипно-шатунный механизм 16 связан с рейкой 17, имеющей указатель 18 со шкалой 19. Ход рейки 17 ограничивают регулируемые упоры 20 и 21. Рейки 17 нахоДятся в кинематической связи с изогнутым мундштуком 22.

На шатуне 23 кривошипно-шатунного механизма 16 установлены с воз-можностью ограниченного перемещения две втулки 24 с буртиками,(фиг. 3), между которыми помещена пружина 25.

На втулках 24 установлена цапфа 26, взаимодействующая с буртиками и шарнирно связанная с рейкой 17.

Установка электрода в разделке осуществляется следующим образом.

Мундштук 22 аппарата 5 устанавливается в плоскости симметрии разделки изделия 1. Устанавливают требуемый вылет электрода и дуговой проме куток. С помощью регулируемого криво шипа кривошипно-шатунного механизма

16, определяющего ход рейки 17, устанавливают угол поворота мундштука

22 таким образом, чтобы конец электрода касался стенок разделки, а с

15 помощью регулируемых упоров 20 и 21, ограничивая.ход рейки 17, устанавливают требуемое расстояние конца электрода от стенок разделки.

Устройство работает следукщим об20 разом

Перед сваркой мундштук 22 устанавливается (в ручном режиме) в среднее положение, при этом конечный выключатель 13 взаимодействует с выемкой кулачка 11, а выемка кулачка 10 в этот момент находится на равном удалении от выключателей 12 и 14. После каждого оборота изделия 1 механизм 4 отсчета оборотов дает электрический сигнал. По этому сигналу включается двигатель 9 или двигатель механизма б г одъема. Двигатель 9 выключается конечными выключателями 12-14,а электтродвигатель механизма б подъема выключает реле времени.

Таким образом, после каждого включения двигателя 9 кулачок 10. поворачивается на 90, а кулачок 11 на 180О (передаточное отношение между кулачками 1:2), при этом, когда выемка кулачка 10 находится против конечных выключателей 12 или 14, электрод занимает крайние положения в разделке, а когда выемка кулачка

11 находится против конечного выключателя 13, электрод находится в среднем положении. После каждого выключе-. ния двигателя 9 конечными выключателями 12 и 14 подготавливается включение двигателя механизма 6 подъема, когда будет подан следующий сигнал механизмом 4 отсчета оборотов.

После каждого подъема сварочного аппарата 5 на шаг реле времени включает механизм 6 подъема и подготавливает включение двигателя 9. Далее цикл повторяется. Подготовка включе- . ния двигателей обеспечивается электрической схемой управления.

Одновременно с включением вращателя 2 включается сварка. Пока изделие

60 1 не сделало полного оборота, задается направление очередного перемещения электрода влево или вправо (реверсом двигателя 9). После подачи сигнала механизмом 4 отсчета оборотов

65 включается двигатель 9, при этом

525305 кулачки 10 и 11 поворачиваются. Выемка кулачка 10 входит в контакт с конечным выключателем 12 или 14 в зависимости от заданного очередного перемещения, а выемка кулачка 11 занимает диаметрально противоположное положение относительно конечного выключателя 13 °

С помощью кривошипно-шатунного механизма 16 перемещается рейка 17, кинематически связанная с мундштуком 22.

Рейка.17 останавливается упорами 20 или 21; Дальнейшее движение шатуна 23 и кривошипно-шатунного механизма 16 происходит за счет сжатия пружины 25 через одну из втулок 24, установленных в цапфе 26 с возможностью относитель- 15 ного скольжения.

Таким образом, величина поворота мундштука 22 зависит только от хода рейки 17, ограниченного упора ми 20 и 21, а пружина 25, втулки 24 и цапфа 26 являются буферным устройством при передаче перемещения оТ кривошипно-шатунного механизма 16 к рейке 17.

Установкой упоров 20 и 21 регулируется положение электрода у кромок разделки. Эту регулировку можно осуществить во время сварки. Положение электрода и величину смещения упоров при регулировке можно проследить по указателю 18, связанному с рейкой 17, и шкале 19.

При подаче следующего сигнала выключается двигатель механизма б подьема. его включение подготовлено конечными выключателями 12 или 14. Сва- . рочный аппарат 5 поднимается вверх.

Величина подъема составляет 3-4 мм и . регулируется с помощью реле времени, которое выключает двигатель механизма б подъема и подготавливает включение двигателя 9. При подаче очередного сигнала механизмом 4 отсчета оборотов. включается двигатель 9, при этом поворачиваются кулачки 10 и 11. Выемка кулачка 10 занимает среднее положе ние между конечными выключателями 12 и 14, а выемка кулачка 11 входит в контакт с выключателем 13, который останавливает пружину 25, а затем совместно с цапфой 26 перемещает рей- 5О ку 17, которая поворачивает мундатук

22, и электрод занимает среднее положение в разделке.

При подаче следующего сигнала включается двигатель 9, поворачиваются кулачки 10 и 11, поворачивается мундштук 22, и электрод перемещается к противоположной кромке, при этом срабатывает конечный выключатель 12 или 14, который выключает двигатель

9, подготавливает включение двигателя механизма б подъема и т.д. аналогично циклу у предыдущей кромки.

В такой последовательности заполняется вся разделка.

Применение предлагаемого устройства дает возможность. точно устано вить электрод у стенок разделки, проконтролировать его положение и произвести корректировку при схождении кромок без остановки сварочного процесса. Это повышает производительность сварки и улучшает качество сварного шва.

Формула изобретения

Устройство для автоматической многопроходной сварки, содержащее мундштук с приводом перемещения и программирующее устройство с конечными выключателями и регулируемыми упорами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1 что, с целью повышения производительности, привод перемещения мундштука выполнен в виде расположенной между двумя регулируемыми упорами зубчатой рейки с шарнирно установленной в ней цапфой с пружиной, смонтированной между двумя установленными в цапфе втулками, имеющими бурты, а во втулках. расположен с возможностью перемещения шатун переменной длины, связанный .с кривошипом,.при этом программирующее устройство снабжено двумя кулачками, установленными на валах привода перемещения мундщтука, связанными между собой передаточным отношением-1:2 и. взаимодействующими с конечными выключателями, причем первый кулачок связан с одним конечным выключателем, а второй - с двумя, расположенными противоположно.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что зубчатая рейка. снабжена указателем, взаимодействующим с неподвижной шкалой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 369995, кл ° В 23 К 37/02, 03.03 ° 71 (прототип).

Вид A

Фиг.д

Составитель A. Гаврилов

Редактор A. Лежнина Техред A.Вааинец КорректорВ. Синицкая

Заказ 2402/46 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4