CS266330B2

CS266330B2 - Device for automatic welding of tubes

Info

Publication number: CS266330B2
Application number: CS854032A
Authority: CS
Inventors: Fernando Rinaldi; Giorgio Isetta
Original assignee: Saipem Spa
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1989-12-13
Also published as: ES544560A0; NZ212234A; GB8514104D0; DD232448A5; PT80593A; SE8502622L; AU4332885A; FI852228L; RO93759A; DK251885D0; FR2565144A1; BR8502817A; AU571091B2; NL8501596A; DE3520241A1; DK251885A; CA1238089A; CS403285A2; LU85922A1; SE457067B

Description

Vynález se týká zařízení pro automatické svařování trubek, obíhajícího po obvodu svařované trubky, nazývaného v dalším popisu jednoduše jako oběžné zařízení, které současným vytvářením dvou svarových housenek pomocí dvou svařovacích hořáků při jejich každém průchodu zrychluje, zlepšuje, inovuje a zlevňuje automatické svařovací operace jak ve směru nahoru, tak také ve směru dolů, přičemž tímto zařízením je možno svařovat i trouby větších průměrů.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tube welding apparatus orbiting the periphery of a weld tube, hereinafter simply referred to as an orbital apparatus, which simultaneously speeds up, improves, innovates, and reduces the cost of automatic welding operations. upwards and downwards, and it is also possible to weld tubes of larger diameters with this device.

Potřeba zrychlení pracovního cyklu při «vařovac ích operacích pří pokládáni. poLrubí, určeného pro dopravu kapalin nebo plynů, kterým se má dosáhnout snížení výrobních nákladů a dosáhnout stále větší konkurenční schopnosti při současném snížení spotřeby času na co nejmenší míru byla impulsem pro vývoj stále více komplexních zařízení pro automatické svařování trub.Need to accelerate the working cycle during boiling operations during laying. A pipeline designed to transport liquids or gases to reduce production costs and achieve increasingly competitive capabilities while minimizing time consumption has been the impetus for the development of increasingly complex automatic pipe welding equipment.

Z dosud známých vysoce účinných svařovacích zařízení pro automatické oběžné svařování trub je zejména třeba se zmínit o zařízení, popsaném v československém patentě č. 241 006, ze kterého bylo vycházeno při řešení předmětu přihlášky, která představuje zdokonalení tohoto známého zařízení.Among the known high efficiency welding devices for automatic orbital welding of pipes, mention should be made in particular of the device described in Czechoslovak patent No. 241 006, which was the basis of the present invention, which is an improvement of this known device.

Jak známo, oběžné svařovací zařízení, které je předmětem této dříve podané přihlášky vynálezu, je v podstatě tvořeno kolejnicí, umístěnou kolem trouby a upevněnou к ní v předem stanovené poloze kolem okraje, který má být svařován, a také podpěrnou deskovou základnou, upevněnou pomocí rychloupínacích prostředků na okraje této kolejnice, přičemž zařízení je dále opatřeno čtyřmi oběžnými kladičkami, určenými pro odvalování podél trouby a pohybujícími se podél kolejnice pomocí rýhovaného hnacího pastorku, spolupracujícího s okrajem kolejnice; na podpěrné deskové základně jsou kromě jiného upevněny svařovací hořáky, přívodní ústrojí pro podávání svařovacího drátu a mechanismy, potřebné pro nastavení polohy hořáku a také pro jeho natáčení v příčném směru vzhledem к okraji, který má být svařován.As is known, the orbital welding apparatus of the present invention is essentially comprised of a rail positioned around the oven and fixed thereto at a predetermined position around the edge to be welded, as well as a support plate base fastened by quick-clamping devices. means at the edges of said rail, the apparatus further comprising four orbital rollers intended for rolling along the tube and moving along the rail by means of a grooved drive pinion cooperating with the edge of the rail; welding torches, a welding wire feeder and the mechanisms necessary for adjusting the torch position and also for turning it in a transverse direction to the edge to be welded are fixed on the support plate, inter alia.

Takové oběžné svařovací zařízení umožňuje podobně jako všechna jiná podobná svařovací zařízení vytváření pouze jediné svarové housenky, vytvářené při každém posuvu.Such an orbital welding device, like all other similar welding devices, allows the formation of only a single weld bead formed at each feed.

Jinak řečeno, dvě vzájemně přesazené svarové housenky je možno získat v za sebou následujících a oddělených časových intervalech, pomocí dvou samostatných posuvů.In other words, two offset weld beads can be obtained in successive and separate time intervals, using two separate feeds.

Protože se tedy svařování trub provádí vždy kladením určitého počtu svarových housenek za sebou, je třeba u těchto známých zařízení uskutečnit tolik posuvů, kolik má být svarových housenek.Thus, since the welding of the tubes is always carried out by laying a number of weld beads one after the other, as many displacements as the weld beads are to be provided with these known devices.

Úkolem vynálezu je proto odstranit úplně toto omezení a vyřešit konstrukci oběžného zařízení, které by umožnilo vytvoření celého svaru menším počtem posuvů.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to eliminate this limitation entirely and to solve the design of the impeller which allows the entire weld to be formed with fewer feeds.

Vyřešením tohoto úkolu má být také dosaženo lepší kvality svarů. Při prováděných zkouškách se totiž zjistilo, že kvalita svaru je také závislá na velikosti Časové prodlevy mezi vytvořením obou svarových housenek, která tedy musí být přesně nastavena pro každý konkrétní případ. Proto je nutno, aby bylo možno kontrolovat a ovládat průběh tohoto jevu, zabezpečit možnost změny časového intervalu mezi vytvářením dvou za sebou následujících svarových housenek, a začít s vytvářením druhé svarové housenky v přesně stanoveném okamžiku prvního cyklu, ve kterém jsou teplotní podmínky a stupeň ztuhnutí svařovacího materiálu a také svařované trouby pro zahájení druhého cyklu nejvhodnější.A better quality of welds is also to be achieved by solving this task. Indeed, in the tests carried out, it has been found that the quality of the weld is also dependent on the amount of time delay between the formation of the two weld beads, which must therefore be precisely adjusted for each particular case. Therefore, it is necessary to be able to control and control the course of this phenomenon, to provide for the possibility of changing the time interval between the formation of two consecutive weld beads, and to start the formation of the second weld beads at a precisely defined time of the first cycle. of the welding material and also of the welded pipes to start the second cycle.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje a vytčený úkol řeší zařízení pro automatický svařování trub, které je pohyblivé po oběžné dráze a sestává z pevného dílu nebo kolejnice, umístěné a upevněné kolem trubky v předem stanovené poloze vzhledem к okraji, který má být svařován, a z pohyblivého dílu, tvořeného podpěrnou základní deskou, upevněnou rychloupínacími členy na okraje kolejnice prostřednictvím čtyř valivých kladiček pro umožnění posuvu, poháněných podél kolejnice hnanými rýhovanými pastorky, spolupracujícími s okrajem kolejnice, na základní desce je umístěn svařovací systém, tvořený blokem podporujícím svařovací hořák včetněThe above-mentioned deficiencies are eliminated and the object is solved by an automatic tube welding device which is movable in orbit and consists of a fixed part or a rail positioned and fixed around the tube in a predetermined position relative to the edge to be welded and a movable part. formed by a supporting base plate fastened by quick-clamping members to the rail edges by means of four rolling followers for driving, driven along the rail by driven knurled pinions cooperating with the rail edge, a welding system comprising a block supporting the welding torch including

CS 266 330 B2 příslušných ústrojí, nezbytných pro nastavení jeho polohy a pro ovládání jeho výkyvného pohybu, a také přívodní ústrojí pro přivádění svařovacího drátu, obsahující cívku se svařovacím drátem a mechanismus pro odvíjení svařovacího drátu; podle vynálezu, jehož podstata ‘-.pociv.i v tom, zařízení pro svařování trubek jo dálo opatřeno druhým svařovacím systémem, uspořádaným v paralelní poloze vzhledem к prvnímu svařovacímu systému na základní desce ¹ '¹ ‘ ’’ ' ‘ ' '1 ’ ’ ' '' ' I ' ''' ’¹ ' I I И . И', у I - ti >11 n: 11 Ч I i' .Μ Ι.Ί и у v /, Л ρ·ηιιι<*· I < >υ ικ >1 ><* Z ||Λ | >< >d< · | fiVařiiV.-ilirlin řtkm jo a oba svařovací systémy jsou upevněny vo vzájemně nastavitelné vzdálenosti upevněním podpěrných bloku pomocí čepu, procházejících podélnými štěrbinami, které probíhají v obvodovém směru kolejnice a jsou vytvořeny ve druhé podpěrné desce, která je zase zavěšena jedním svým koncem na podpěrné základní desce a jejíž druhý konec je zachycen zajištovacím hákem, upevněným na základní desce.CS 266 330 B2 of the appropriate devices necessary to adjust its position and to control its pivoting movement, as well as a welding wire feeding device comprising a welding wire spool and a welding wire unwinding mechanism; according to the invention whose principle '-.pociv.i in that the device for welding pipes jo befell provided with a second welding system, arranged in a parallel position relative к first welding system on the base plate ^1' ¹ '''''''1'''''' I ''''' ¹ ' II И. И ', у I - ti> 11 n: 11 Ч I i' .Μ Ι.Ί и у in /, Л ρ · ηιιι <* · I <> υ ικ>1><* Z || Λ | ><> d <· | The two welding systems are fixed at a mutually adjustable distance by fastening the support blocks by means of a pin extending in the circumferential direction of the rail and extending in a second support plate, which in turn is hinged at one end to the support base. the other end of which is engaged by a locking hook mounted on the base plate.

Podle dalšího výhodného provedení zařízení podle vynálezu je druhá cívka se svařovacím drátem pro zásobování druhého svařovacího hořáku upevněna otočně na kloubové rameno a držena Ve své poloze zajištovacím svorníkem.According to a further preferred embodiment of the device according to the invention, the second welding wire coil for supplying the second welding torch is rotatably mounted on the articulated arm and held in position by a locking bolt.

Zařízení pro automatické svařování trub podle vynálezu zcela odstraňuje nutnost provádět tolik posuvových cyklu svařovacího ústrojí, kolik je třeba vytvořit housenek, a dovoluje naopak vytvoření celého svaru při podstatně menším počtu posuvových cyklu a navíc vytvoření svarového švu s lepšími metalurgickými a tedy i mechanickými vlastnostmi v podstatně kratším časovém intervalu, což je způsobeno tím, že se další svarová housenka vytváří v době, kdy spodní vrstva svaru není ještě zcela vychladlá. Zařízení je přitom konstrukčně jednoduché, snadno ovladatelné a nenáročné na seřizování a údržbu. Upevnění jednotlivých svařovacích systému nikoli na jediné, nýbrž na dvou pohyblivě spojených základních deskách dovoluje snadný přístup, kontrolu i čištění hořáků svařovacích systémů: spodní části zařízení.The automatic tube welding device according to the invention completely eliminates the need to carry out as many feed cycles of the welding device as the caterpillars need to be, and on the other hand allows the entire weld to be formed with substantially fewer feed cycles and more welded with better metallurgical and hence mechanical properties. This is due to the fact that another weld bead is formed at a time when the bottom layer of the weld is not yet completely cooled. The device is simple in design, easy to operate and easy to set up and maintain. The mounting of the individual welding systems not on a single, but on two movably connected base plates allows easy access, control and cleaning of the welding torches: the bottom of the machine.

Provedení závěsu cívek se svařovacím drátem pak dovoluje velmi jednoduchou výměnu prázdných cívek nezávisle na sobě.The design of the welding wire coil suspension then allows very simple replacement of the empty coils independently of each other.

Příklad provedení svařovacího zařízení pro svařování trub podle vynálezu je zobrazen na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje částečný axonometrický pohled na oběžné svařovací zařízení, upevněné na svařované troubě, obr. 2 znázorňuje částečný axonometrický pohled na oběžné svařovací zařízení z obr. 1 se svařovacími systémy v jejich odkloněné poloze a na obr. 3 je částečný axonometrický pohled a ve zvětšeném měřítku detail upevňovacího systému druhé cívky pro zásobu svařovacího drátu.An exemplary embodiment of a pipe welding apparatus according to the invention is shown in the drawings, wherein Fig. 1 shows a partial axonometric view of a circulating welding apparatus mounted on a welded pipe; Fig. 2 shows a partial axonometric view of a circulating welding apparatus of Fig. 1 with welding systems in their deflected position and FIG. 3 is a partial axonometric view and, on a larger scale, a detail of the fastening system of the second coil for supplying the welding wire.

Na troubě £, jejíž okraj £ má být svařován, je v předem stanovené vzdálenosti od jejího okraje £ osazena kruhová kolejnice 3, která je к troubě £ upevněna a spočívá na ní prostřednictvím čepových rozpěrek 4.An annular rail 3 is mounted on the oven 4 whose edge 4 is to be welded at a predetermined distance from its edge 4, which is fixed to the oven 4 and rests on it by means of spacers 4.

Na kolejnici £ je potom upevněna základní deska £, která má možnost pojezdu prostřednictvím čtyř valivých kladiček £, přičemž na konci základní desky £ je zavěšena druhá podpěrná deska £, připojená pomocí otočného čepu £, a tato druhá podpěrná deska 8 je udržována ve styku s první základní deskou £ pomocí rychle uvolnitelných zajištovacích háků £, které jsou upevněny na druhém konci základní desky £ a jejichž záchytný hák .£ je v záběru s horní povrchovou plochou druhého konce druhé podpěrné desky £ (obr. 1).A base plate 4 is then mounted on the rail 4, which is movable by means of four roller rollers 4, with a second support plate 4 hinged at the end of the base plate 4, connected by means of a pivot pin 8, and this second support plate 8 is kept in contact with the first base plate 4 by means of quick-release locking hooks 4, which are fastened to the other end of the base plate 4 and whose catch hook 6 engages the upper surface of the second end of the second support plate 4 (FIG. 1).

Druhá podpěrná deska £ je kromě toho opatřena dvojicí drážek 10, probíhajících v obvodovém směru kolejnice £, ve kterých jsou prostřednictvím upevňovacích šroubů uchyceny podpěrné bloky 11, 11', uložené vzájemně rovnoběžně. Tyto podpěrné bloky 11, 11~, jejichž vzájemná vzdálenost je snadno a přesně nastavitelná podle potřeby při využití celé délky drážek 10, podpírají dva svařovací systémy, které obsahují všechna potřebná ústrojí a jsou na sobě nezávislé, přičemž oba systémy jsou vzájemně rovnoběžné a prvky druhého z nich jsou označovány stejnými vztahovými čísly, odlišenými čárkou.In addition, the second support plate 6 is provided with a pair of grooves 10 extending in the circumferential direction of the rail 4, in which support blocks 11, 11 'are mounted parallel to each other by means of fastening screws. These support blocks 11, 11 ', the spacing of which is easily and precisely adjustable as desired using the entire length of the grooves 10, support two welding systems which contain all the necessary devices and are independent of each other, both systems being parallel to each other and elements of the other of these, they are designated by the same reference numbers, separated by a comma.

Každý podpěrný blok £1, 11' nese rám £3, 13', který je stavitelný v axiálním směruEach support block 41, 11 'carries a frame 43, 13' which is adjustable in the axial direction

CS 266 330 B2 trouby 2 natáčením otočného knoflíku £2, 12~ a který je rovněž nastavitelný v radiálním směru pomocí druhého otočného knoflíku £4, 14. Každý rám £3, 13 podpírá konstrukci 16, M*, která má možnost vykonávat kyvné pohyby a jejíž zdvih může být nastaven pomocí třetího otočného knoflíku £5, 15, přičninž na konstrukci 16, £6_2 je připevněn svařovací hořák 18, 18 prostřednictvím vystupujících ramen 17, 17. ‘ oba svaíovací hořáky £8, JJI jsou uspořádány vzáJešitně rovnoběžně poděl okraje 1, který má být svařován (obr. 1), a jsou zásobovány svařovacím drátem 19, 19, který je odtahován z příslušné cívky 20, 20' podávacím mechanismem £1, 21.CS 266 330 B2 of the tube 2 by rotating the rotary knob £ 2, 12 ~ and which is also adjustable in the radial direction by the second rotary knob £ 4, 14. Each frame £ 3, 13 supports a structure 16, M * which is able to perform rocking movements and whose stroke can be adjusted by means of the third rotary knob 5, 15, while the welding torch 18, 18 is attached to the structure 16, 62 by means of the projecting arms 17, 17. The two welding torches 8, 11 are arranged mutually parallel along the edges. 1 to be welded (FIG. 1) and are supplied with a welding wire 19, 19 which is withdrawn from the respective coil 20, 20 'by the feed mechanism 41, 21.

Druhá cívka 20' se svařovacím drátem 19 pro druhý svařovací hořák 18 je upevněna na ramenu 22, připojeném kloubem 23 ke konzoli 24, která je pevně spojena s podpěrným blokem 11.The second welding wire coil 20 'for the second welding torch 18 is mounted on an arm 22 connected by a hinge 23 to a bracket 24 which is rigidly connected to the support block 11.

Tato konzola 24, která umožňuje odklopení druhé cívky 20 při výměně první cívky 20, je udržováno ve své poloze zajišřovacím svorníkem 25, zašroubovaným do prodloužení 26 ramena 22.This bracket 24, which allows the second spool 20 to be tilted when the first spool 20 is replaced, is held in position by a locking bolt 25 screwed into the extension 26 of the arm 22.

Claims

1. Apparatus for automatic welding of tubes which is movable in orbit and consists of a fixed rail part placed around the oven at a predetermined position relative to the welded edge and of a movable part formed by a support plate which is fastened to the rail edges by a quick clamping device and driven along the rail by a drive grooved pinion cooperating with the edge of the rail, the supporting base plate having a welding system comprising a block carrying the welding torch including a positioning and pivoting device thereof and a welding wire feed device comprising a spool welding wire and wire feeding mechanism, characterized in that a second welding system is arranged on the support base plate (6) in a position parallel to the first welding system such that both welding torches (1) 8, 18) lie parallel to each other along the rail (3) and the two welding systems are fixed at a mutually adjustable distance by means of support blocks (11, 11 ') which are journaled in grooves (10) running in the circumferential direction of the rail (3); formed in a second support plate (8), which is hinged at one end at one end of the support base plate (6) and is held at its other end in the desired position by a securing hook (9) thereon.

Device according to claim 1, characterized in that the second welding system has a coil (20) with a welding wire (19) rotatably mounted on the pivoting arm (22) and held in the set position by a locking bolt (25).