Устройство для автоматической дуго-вой сварки стыковых соединений

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Ф

O (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 051079 (21) 2822886/25-27 (51)M. КЛ. с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

В 23 К 37/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15,07.81, Бюллетень ЙЯ 26

Дата опубликования описания 150781 (53) УДК 621. 791. .75(088.8) (72) Авторы изобретения

Б.A. Меркулов и В.Л. Турик

Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ

СВАРКИ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к сварочно му оборудованию и може быть использовано при дуговой сварке в машиностроении, в частности в котлостроении и тяжелом машиностроении при изготовлении крупногабаритных полотнищ иэ толстолистовой стали, корпусов сосудов, крупногабаритных балок ко- робчатого сечения, корпусных конст- 1Р рукций и других изделий, и предназначено для решения технологических проблем, связанных с улучшением качества сварных соединений при использовании систем автоматического ведения сварочной головки по разделке кромок стыкового соединения, исключающих влияние субъективных качеств .оператора на точность соблюдения оптимального пространственного положения электрода в разделке, которая исключает появление непроваров, подрезов стенок разделки кромок и других дефектов особенно при выполнении многопроходной сварки корневой и средней час-25 ти стыка. Эта проблема является актуальной при изготовлении крупногабаритных тяжелых конструкций, когда необходимо выполнять сварку как продольных, так и поперечных стыковых соединений. Например, необходимо выполнить сварку коробчатой балки прямоугольного сечения из толстолистовой стали, две противоположные стенки которой не имеют разделки кромок, а две другие выполнены с односторонним скосом кромки по торцам разделкой к наружной поверхности.

При этом необходимо выполнить общую сборку, прихватку элементов конструкций и затем сварку продольных швов и поперечных швов в плоскости каждой стенки балки.

Известно устройство для сварки таких балок, содержащее самоходный портал, перемещающийся вдоль изделия со скоростью сварки, на котором установлены направляющие для перемещения сварочной головки поперек иэделия. Сварку продольных и поперечных стыков осуществляют одной сварочной головкой поочередно (1) .

Однако при сварке изделий большой протяженности и большого веса трудновыполняемой является операция его установки с необходимой точностью соблюдения параллельности направления свариваемого стыка относительно

846192 направляющих, по которым перемещается портал (продольные стыки) и сварочная головка (поперечные стыки).

Вследствие этого оператору необходи" мо постоянно корректировать положение электрода в процессе сварки при выполнении корневой и средней части разделки, правильно определять положение электрода в глубине разделки.

Качество сварного соединения будет в значительной степени зависеть от его профессиональных навыков.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является устройство для автоматической электродуговой сварки стыковых соединений с раздел- 5 кой кромок, содержащее приводную каретку с механизмом регулировки положения электрода относительно шва перемещения сварочной горелки, снаб-! женной следящими роликами, взаимо- Щ действующими с разделкой кромок стыкуемых элементов (2) .

Данное устройство может быть использовано для сварки либо продольных, либо поперечных швов. При пос- д ледовательном выполнении продольных и поперечных швов необходимо иметь два аналогичных устройства с самостоятельной системой перемещения о .носительно свариваемых стыков,что и является основным недостатком подфбных устройств. Это обусловлено тЕм, что по своему конструктивному исполнению устройство может использоваться для последовательного выполнения продольных и поперечных швов только путем поворота на 90 всей сварочной головки целиком совместно с направляющими, приводной тележкой, кареткой, кронштейном, механизмом подачи и т.д. Кроме того, в извест- Щ ном устройстве подающий механизм удален от сварочной горелки, что усложняет конструкцию, делает ее громоздкой и требует применения дополнительного элемента — гибкого шланга 4 для подачи проволоки, который ограничивает технологические возможности, не позволяя выполнять процесс сварки проволокой, диаметр кОторой свыше 3-х мм, Недостатком известного устройства также является расположение механизма вертикальной корректировки на кронштейне за лицевой стороной сварочной головки, обеспечивающего работу горелки в зафиксированном или плавающем положении по горизонтали.

Цель изобретения — повышение производительности путем обеспечения сварки как продольных, так и поперечных стыковых швов. 40

Поставленная цель достигается тем, что каретка снабжена вертикальной выдвижной полой штангой с установленным на нижн м ее торце с возможностью поворота на 90 редУктором, у на торцах корпуса которого смонтированы два кронштейна: верхний и нижний, на которых установлены направляющие, и основанием с жестко закрепленной на нем зубчатой рейкой, установленным на нижнем кронштейне с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а механизм подачи смонтирован на плоской пластине, снабженной роликами, установленными в направляющих кронштейнов, и зубчатым колесом со стопором, кинематически связанным с рейкой основания.

На фиг. 1 изображено устройство для автоматической электродуговой сварки стыковых соединений, общий вид; на фиг. 2 — подающий механизм (разрез А-A на фиг. 1), на фиг.3 то же (вид Б на фиг. 1); на фиг. 4 стопорное устройство (разрез В-В на фиг. 3) .

Устройство для автоматической электродуговой сварки стыковых соединений содержит приводную каретку 1 с механизмом 2 регулировки положения электрода по вертикали. Выдвижная полая штанга 3 механизма 2 снабжена фланцем 4, на котором закреплена кольцевой обоймой 5 с направляющими.

В обойме 5 установлен с возможностью поворота на 90 с привода 7, обеспечивающего подачу электродной проволоки. На верхнем и нижнем торцах редуктора 6 установлены кронштейны 8.

Выходные валы 9 редуктора 6 через карданные валы 10 связаны с установленными на подающем механизме 11 ведущими роликами 12.

На кронштейнах 8 установлены параллельные направляющие 13, по которым на роликах 14 свободно перемещается подающий механизм 11, выполненный в виде вертикальной плоской стойки 15 с установленными на ней ведущими роликами 12 и прижимным механизмом 16, который состоит из поджимаемого винтом 17 через пружину 18 рычага 19 с установленным на нем свободно качающимся коромыслом 20, несущим прижимные ролики 21.

На кронштейне 8, установленном на нижнем торце редуктора 6, смонтировано подвижное основание 22, перемещаемое возвратно-поступательно и параллельно направляющей 13 винтом

23. На подвижном основании 22 закреплена зубчатая рейка 24, взаимодействующая со снабженной винтовым стопором 25 свободно вращающейся шестерней 26, установленной на вертикальной стойке 15 подающего механизма 11.

На вертикальной стойке 15 в обойме

27 закреплена сварочная горелка 28 с установленными на ней копирными роликами 29 взаимодействующими с разделкой кромок.

846192

Работа устройства осущестнляется следующим образом.

В исходном нерабочем положении выдвижная полая штанга 3 механизма

2 регулировки положения электрода по вертикали находится в Крайнем 5 верхнем положении. Вместе со штангой

3 занимают верхнее нерабочее положение механизм 11 подачи проволоки и установленная на нем сварочная горелка 28 с копирными роликами 29.

При этом шестерня 26 зафиксирована неподвижно стопором 25, что исключает самопроизвольные перемещения подающего механизма 11 в горизонтальной плоскости.

Далее включают привод каретки 1, аппарат перемещается поперек стыка до попадания сварочной горелки 28 в зону сварки. Винтом 23 перемещают подающий механизм 11 н горизонтальной плоскости, обеспечивая точное попадание горелки 23 н полость разделки кромок, и механизмом 2 корректировки вертикального хода начинают перемещать штангу 3 вниз. Когда копирные ролики 29, установленные на 25 горелке 28, войдут н полость разделки кромок примерно на половину ее глубины, стопор 25 переводят н нерабочее состояние и расфиксируют шестерню 26. Это обеспечивает свободное щ перемещение подающего механизма 11 поперек шна. Затем продолжают опускать штангу 3 до соприкосновения копирных роликов 29 со стенками разделки. Устройстно готоно к сваРке.

Включают привод агрегата, обеспечивающего перемещения горелки вдоль продольного шва со скоростью сварки (привод портала не показан). Одновременно с этим включают привод 7, обеспечинающий подачу электродной проволоки н зону сварки. Вращение от редуктора 6 через карданные налы 10 передается ведущим роликам 12 подающего механизма 11. Возбуждается дуга, осуществляется процесс сварки. 45

При наличии непараллельности меж- ду направлением движения устройства и свариваемым стыком положение элект-.

Рода н Разделке соответствует задан- 5Q ному, так как под действием копирных роликов 29, установленных на горелке 28, подающий механизм 11 совершает необходимые перемещения поперек стыка по направляющим 13.

S5

При сварке толстостенных изделий после выполнения определенной части проходов, заполняющих корневую и среднюю часть разделки, копирные ролики 29 выходят из зацепления со 4Q стенками разделки. Однако при выполнении наружных проходов пространственное положение сварочной горелки легко допустимо для визуального наблюдения оператора. Поэтому в процессе ф5 их выполнения стопор 25 пеРеводят в рабочее положение, фиксируют неподвижно шестерню 26 и вместе с ней по дающий механизм 11, а корректировку положения электрода поперек шва осу« щестнляют винтом 23.

После выполнения продольных швов штангу 3 механизма 2 вертикального перемещения приводят в крайнее верхнее положение, редуктор 6, а вместе с ним и все установленные на кронштейнах 8 механизмы поворачиваются на 90 относительно первоначального положения

Устройство подводят к месту сварки поперечного стыка. Необходимую скорость для сварки следующего шва обес. печивает приводная каретка 1. Горелка опускается вниз.в разделку, и операции повторяются.

По сравнению с известной предлагаемая конструкция устройства для автоматической сварки стыковых соединений компактна и менее металлоемка.

Исключено применение гибкого шланга для подачи сварочной проволоки н горелку, что позволяет испольэовать для сварки электродную проволоку

3 мм, и тем самым расширены технологические воэможности оборудования.

Механизм фиксации, исключающий перемещение снарочной горелки вдоль горизонтальных направляющих, выполнен компактно, совмещен с механизмом регулировки горизонтальными перемещениями электрода и его управление нынесено на лицевую сторону устройства, что упрощает технологическое обслуживание оборудования в процессе сварки.

Формула изобретения

Устройство для автоматической дуговой сварки стыковых соединений, содержащее приводную каретку со смонтированными на ней горелкой и механизмом подачи присадочной проволоки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения снарки как продольных, так и поперечных стыков швов, каретка снабжена вертикальной выдвижной полой штангой с установленным на нижнем ее торце с возможностью поворота на 900 редуктором, на торцах корпуса которого смонтированы два кронштейна; верхний и нижний, на которых установлены направляющие, и основанием с жестко закрепленной на нем зубчатой рейкой, установленным на нижнем кронштейне с воэможностью возвратно-поступательного перемещения, а механизм подачи смонтирован на плоской пластине, снабженной роликами, установленными в направляющих кронштейнов, и зубчатым колесом со

846192 стопором, кииематически связанным с рейкой основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Средства механизации сборочно сварочного производства. Часть il.

М., НИИКНФОРМТЯЖМАМ, 1966, с. 8-9.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 607687, кл. В 23 К 37/03, 1975.

846192

В-В

Составитель A. Гаврилов

Редактор С. Лыжова Техред И.Асталош Корректор М. Пожо

Заказ 5293/14 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