SU1391850A1 - Установка дл сварки кольцевых швов - Google Patents

Description

(21)4098648/25-27

(22)29.07.86

(46) 30.04.88. Бюл. № 16

(71)Производственное объединение «Жда- новт жмаш

(72)Д. Е. Чепуренко, К. М. Султанов, В. Ф. Матвиенко, В. К- Сельков,

Б. П. Кубарев, А. Е. Райз и А. Б. Гулюк

(53)621.791.75(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 899319, кл. В 23 К 37/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 899316, кл. В 23 К 37/04, 1980.

(54)УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ

(57)Изобретение относитс  к сварке кольцевых стыков корпусных деталей большого диам.етра и может быть применено на заводах т желого, энергетического и транспортного машиностроени . Цель - расширение технологических возможностей оборудовани  и повышение производительности. Установка содержит основание 1 с размещенными на ней передней бабкой 2 с приводной планшайбой 3, заднюю бабку 9 с холостой планшайбой 11, продольный суппорт 12, опорные ролики 20 дл  издели  и приводной портал со сварочной головкой. Передн   бабка 2 снабжена дополнительной планшайбой 42. Пиноль задней бабки размещена в опоре и снабжена втулкой с регулируе- мы.ми упорами. Опорные ролики выполнены в виде двух систем на одпо.м корпусе. Приводной портал имеет горизонтальную направл ющую со сварочным оборудование.м и площадкой 32 дл  сварщика с возможностью их автономного перемеи1енп . Установка позвол ет в короткие сроки выставить крупнотоннажное изделие по ее оси. 6 ил.

о

(Л

79

СО

СО

00 СП

о

Изобретение относитс  к сварке кольцевых стыков корпусных деталей большого диаметра и может быть применено на заводах т желого, энергетического и транспортного машиностроени .

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей оборудовани  и повышение производительности.

На фиг. 1 показана установка дл  сварки кольцевых швов, обш,ий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 (вид на опорные ролики); на фиг. 4 - опорные ролики, вид сверху; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1 (передн   приводна  бабка); на фиг. 6 - вид II на фиг. 1 (задн   холоста  бабка).

Установка дл  сварки кольцевых швов содержит основание 1, на котором размещена передн   бабка 2 с приводной планшайбой 3, кинематически св занной посредством муфты 4 и редуктора 5 с электродвигателем 6. Передн   бабка 2 и электродвигатель 6 с редуктором 5 установлены на технологических подставках 7 и 8 соответственно . Задн   бабка 9 установлена на основании 1 посредством технологической подставки 10 и оснашена холостой планшайбой 11. Продольный суппорт 12 установлен на направл юш,их основани  1 (не показано) и св зан ходовым винтом 13 и вертикальным удлинительным валом 14 с редуктором отбора мош.ности передней бабки 2. На суппорте 12 размещена стойка 15 с наплавочным оборудованием 16, установленным с возможностью настроечных перемещений и стойка 17 с рабочей площадкой 18 дл  сварщика, снабженной приводом вертикального перемещени  и лестницей 19.

Возле планшайб 3 и 11 на основании 1 расположено по одному корпусу 20 с опорными роликами. Приводной портал 21 размещен на ходовых тележках 22, установленных на рельсовом пути. Кажда  из сторон приводного портала 21 выполнена в виде двух колон 23 и 24, жестко соединенных между собой в верхней части балкой 25. Колонны 23 и 24 снабжены каретками 26 и 27, оснащенными самосто тельными винтовыми приводами 28 и 29 подъема. Две каретки 26, установленные на колоннах 23, расположенных по разную сторону портала 21, соединены между собой горизонтальными направл ющими 30, на которых установлена сварочна  головка 31. Две каретки 27, установленные на колоннах 24, расположенных по разную сторону портала 21, соединены между собой площадкой дл  сварщика 32, снабженной лестницей 33 дл  подъема обслуживающего персонала. В планщайбу 3 передней бабки 2 установлен центр 34, взаимодействующий с центровым отверстием 35 полумуфты сцепной муфты 36, втора  полу- муфта которой св зана с концом приводного вала 37, который размещен в опорном подшипнике 38, установленном на технологической подставке 39. На элементе 40 технологической подставки 39 установлена регулируема  роликоопора 41, на которую оперта сцепна  муфта 36.

Второй конец приводного вала 37 выполнен конической формы, на который насажена дополнительна  рабоча  планшайба 42 посредством конической втулки 43. План- щайба 42 выполнена трехлучевой дл  сни0 жени  металлоемкости. Каждый луч снабжен кулачком 44, перемещаемым посредством винтового привода 45.

В заднюю бабку 9 установлена пиноль 46. За пределами задней бабки 9 пиноль 46 оперта на подщипниковую опору 47, размещенную на технологической подставке 48. На конический хвостовик 49 пиноли 46, снабженной буртом 50 с регулировочными винтами 51, установлена втулка 52 с буртом 53 и регулировочными винтами 54. На наружQ ной горизонтальной поверхности втулки 52 свободно установлено кольцо 55, которое жестко закреплено в планшайбе 11. От выпадани  планщайбу удерживают полукольца 56, закрепленные на втулке 52. Бурт 57 снабжен отверсти ми 58 дл  зажати  резь5 боной втулки 59 воротками (не показаны). Опорные ролики выполнены из двух систем. На каждом корпусе 20 расположена система роликов 60 и система роликов 61. Система роликов 60 выполнена из двух опорных роликов 62 и 63, расположенных по разную сторону продольной оси установки и симметрично ей. Каждый из роликов 62 и 63 снабжен индивидуальными приводами 64 и 65 перемещени  по горизонтальным направл ющим 66 корпуса 20 перпендикул рно продольной оси установки. На направ л ющих 66 нанесены делени , а на каркасе оси роликов 62 и 63 - метка.

Втора  система роликов 61 выполнена в виде двух рычагов 67 и 68, на которых установлены ролики 69. Один конец каждого

0 из рычагов 67 и 68 закреплен с помощью щарниров 70 и 71 на стойке 72 корпуса 20, расположенной по оси установки. Второй конец каждого из рычагов 67 и 68 с помощью щарниров 73 и 74 закреплен на гильзах 75 и 76 гидродомкратов 77 и 78, которые щар5 нирно установлены на корпусе 20.

Кабель 79 питани  приводного портала 21

закреплен с возможностью горизонтального

перемещени  на несущей его траверсе 80.

Установка дл  сварки кольцевых швов

работает следующим образом.

Устанавливают на основании 1 два (возле передней и задней бабки) корпуса 20 с опорными роликами 62 и 63 и роликами 69, технологические подставки 8, 7, 39, 48, 10 соответственно под электродвигатель 6 с редукс тором 5, переднюю бабку 2, опорный подшипник 38 и заднюю бабку 9. Это позвол ет на установке обрабатывать крупнотоннажные издели  больших габаритов. Дл 

0

облегчени  и ускорени  центрировани  сцепной муфты 36 относительно оси вращени  устройства и переднюю бабку 2 устанавливают центр 34, на цилиндрический рабочий конец которого насаживают сцепную муфту 36 отверстием 35 ее полумуфты. Кулачками планшайбы 3 зажимают полумуфту сцепной муфты 36. На технологической подставке 39 закрепл ют опорный подшипник 38 с приводным валом 37, предварипланшайбы 42 передней бабки 2. Винтами 54 пере.мешают планшайбу 11 по горизонтальной поверхности втулки 52 на величину удлинени  издели  под действием теплового расширени  материала в процессе сварки. Перемещают пиноль 46 задней бабки 9 до соприкосновени  с изделием. Зажимают кулачками задней бабки 9 изделие. Приводами 64 и 65 отвод т ролики 62 и 63 от издели . Включают электродвигатель 6 передней бабки 2 и

тельно выставив его по оси вращени  уст- Ю начинают вращать изделие, провер   его ройства, и соедин ют его со сцепной муфтой биение. Отрегулировав биение издели , окончательно зажимают его кулачками 44 передней бабки 2 и задней бабки 9. Выкру36 . На второй конический конец приводного вала 37 устанавливают дополнительную планшайбу 42 конической втулкой 43 и закрепл ют ее.

В заднюю бабку 9 устанавливают пи- ноль 46, которую размешают в подшипниковой опоре 47 и закрепл ют на технологической подставке 48. На конический хвостовик 49 пиноли 46 устанавливают план15

чивают винты 54 таким образом, чтобы их хвостовики спр тались в теле бурта 53.

Применение дополнительной рабочей планшайбы 42, приводной вал 37 которой посредством опорного подшипника 38 оперт на технологическую подставку 39 и св зан через сцепную муфту 36 с приводной планшайбу 11 с втулкой 52. Резьбовой втулкой 59 20 шайбой 3, а также планшайбы 11, пиноль 46 напресовывают конусную втулку 52 на кони-которой оперта посредством опорного подшипника 47 на технологическую подстав25

ческий хвостовик 49 пиноли 46. Отвод т приводной портал 21 и продольный суппорт 12 в сторону за пределы передней бабки 2 и задней бабки 9. Крановым оборудованием устанавливают обрабатываемое изделие на ориентировочно выставленные опорные ролики 62 и 63 систе.мы 60 таким образом, чтобы торец издели  входил в кулачки 44 планшайбы 42. Кулачки 44 не зажимают. Кулачки 44 планшайбы 11 наход тс  за п пределами издели .

Выставление оси издели  по оси вращени  передней и задней бабок осуществл ют следующим образом.

ку 48, позвол ет разгрузить от динамических нагрузок, возникающих от веса издели , превышаюшего грузоподъемность станка , переднюю и заднюю бабки станка, которые остаютс  нагруженными только крут щими моментами. Изгибающие нагрузки от веса издели  воспринимают на себ  технологические подставки 39 и 48.

Наезжают приводным порталом 21 на место сварки кольцевого шва. По горизонтальным направл ющим 30 перемещают сварочную головку 31 до совмещени  ее с вертикальной осью издели . Винтовыми приводами 28 и 29 выставл ют каретки 26 с

Допустим, что ось издели  после установки его на опорные ролики 62 и 63 нахо- ,г горизонтальными направл ющими 30 и кадитс  ниже и правее оси передней и задней бабок. Включают гидродомкрат 78. Гильза 76 гидродомкрата 78 начинает подниматьс  вместе с концом рычага 68, который поворачиваетс  относительно неподвижного

ретки 27 с площадкой дл  сварщика 32 на необходимую высоту. Включают электродвигатель 6 и начинают вращать изделие с рабочей скоростью, производ  сварку кольцевого шва. В процессе сварки под деистшарнира 71. Ролики 69 рычага 68, пройд  40 вием выдел емого тепла изделие получает холостой ход, войдут в соприкосновение с тепловое расширение, т. е. происходит изделием и начнут поднимать его, одно- увеличение длины издели . Задн   бабка 9 с временно смеша  влево. Если подъемом пра- закрепленным в ее кулачках изделием под вого гидродомкрата 78 ось издели  на- действием теплового расширени  переме- пример ушла левее оси передней и задней щаетс  своим кольцом 55 по горизонталь- бабок и не достигла ее по высоте, то вклю- нбй части втулки 52, предупрежда  полом- чают гидродомкрат 77 и аналогичным об-ку оборудовани ,

разом перемещают изделие вверх и вправо. Манипулиру  подъемом гидродомкратов 77 и 78 обоих корпусов 20, добиваютс  выставки оси издели  по оси передней и задней бабок. Включают приводы 64 и 65 и пере- мешают по направл ющим 66 ролики 62 и 63 до упора их в изделие. Опускают гидродомкраты 77 к 78 и вывод т из контакта с изделием ролики 69. Замечают цоложение

метки каркаса оси роликов 62 и 63 относи- 55 ми 67 и 68 с помощью гидродомкратов 77 тельно делений направл ющих 66.и 78. Дальнейшие операции, св занные со

После выставки оси издели  по оси перед-сваркой кольцевых швов, производ т аналоней и задней бабок зажимают кулачки 44гичным образом.

Произвед  сварку кольцевого шва, изделие снимают с установки известным способом . Если следующее изделие, подлежащее обработке аналогично предыдущему, то ролики 62 и 63 корпусов 20 выставл ют по ранее замеченным меткам на направл ющих 66 и устанавливают на него изделие, сокраща  врем  на выставку издели  рычагапланшайбы 42 передней бабки 2. Винтами 54 пере.мешают планшайбу 11 по горизонтальной поверхности втулки 52 на величину удлинени  издели  под действием теплового расширени  материала в процессе сварки. Перемещают пиноль 46 задней бабки 9 до соприкосновени  с изделием. Зажимают кулачками задней бабки 9 изделие. Приводами 64 и 65 отвод т ролики 62 и 63 от издели . Включают электродвигатель 6 передней бабки 2 и

начинают вращать изделие, провер   его биение. Отрегулировав биение издели , окончательно зажимают его кулачками 44 передней бабки 2 и задней бабки 9. Выкру

чивают винты 54 таким образом, чтобы их хвостовики спр тались в теле бурта 53.

Применение дополнительной рабочей планшайбы 42, приводной вал 37 которой посредством опорного подшипника 38 оперт на технологическую подставку 39 и св зан через сцепную муфту 36 с приводной планшайбой 3, а также планшайбы 11, пиноль 46 которой оперта посредством опорного под

ку 48, позвол ет разгрузить от динамических нагрузок, возникающих от веса издели , превышаюшего грузоподъемность станка , переднюю и заднюю бабки станка, которые остаютс  нагруженными только крут щими моментами. Изгибающие нагрузки от веса издели  воспринимают на себ  технологические подставки 39 и 48.

Наезжают приводным порталом 21 на место сварки кольцевого шва. По горизонтальным направл ющим 30 перемещают сварочную головку 31 до совмещени  ее с вертикальной осью издели . Винтовыми приводами 28 и 29 выставл ют каретки 26 с

горизонтальными направл ющими 30 и каретки 27 с площадкой дл  сварщика 32 на необходимую высоту. Включают электродвигатель 6 и начинают вращать изделие с рабочей скоростью, производ  сварку кольцевого шва. В процессе сварки под деиствием выдел емого тепла изделие получает тепловое расширение, т. е. происходит увеличение длины издели . Задн   бабка 9 с закрепленным в ее кулачках изделием под ействием теплового расширени  переме- щаетс  своим кольцом 55 по горизонталь- нбй части втулки 52, предупрежда  полом- ку оборудовани ,

ми 67 и 68 с помощью гидродомкратов 77 и 78. Дальнейшие операции, св занные со

Произвед  сварку кольцевого шва, изделие снимают с установки известным способом . Если следующее изделие, подлежащее обработке аналогично предыдущему, то ролики 62 и 63 корпусов 20 выставл ют по ранее замеченным меткам на направл ющих 66 и устанавливают на него изделие, сокраща  врем  на выставку издели  рычагаДл  осуществлени  наплавки наружной поверхности сплошной цилиндрической заго- говки приводной портал 21 установки вывод т за пределы передней бабки 2. Разжи- |мают кулачки передней бабки 2, удерживаю- |щие сцепную муфту 36. Развинчивают креп- ление технологической подставки 39 к основанию . Цеховым краном убирают технологическую подставку 39 с закрепленными на |ней рабочей планшайбой 42, подшипниковой |опорой 38, приводным валом 37 и сцепной муфтой 36. Роликоопора 41 удерживает сцепную муфту 36 от выпадани . Центр 34 с цилиндрической рабочей поверхностью замен ют на рабочий центр с конической по- |верхностью.

: Вставл ют в отверсти  58 воротки и откручивают резьбовую втулку 59. Внутренние заплечики втулки 59 не позвол ют ей вы- inacTb из полуколец 56 и потер тьс . Вин- |тами 51 выпрессовывают коническую втул- j ку 52 с конического хвостовика 49 пиноли 46. I Устанавливают заднюю бабку 9 с техноло- I гической подставкой 10 и подшипниковую I опору 47 с технологической подставкой 48 I на необходимое дл  обработки издели  рас- I сто ние. Цеховым краном устанавливают : подлежаш.ие наплавке изделие между цент- I ром передней бабки 2 и подпружиненным центром (не показано) задней бабки 9, который посто нно паходитс  в конической части 49 пиноли 46. Включают редуктор отбора мош,ности передней бабки 2, посредством вертикального удлинительного ва- ; ла 14 и ходового винта 13 перемещают : с маршевой скоростью продольный суппорт 12 с наплавочным оборудованием 16 к месту начала наплавки. Настраивают наплавочное оборудование 16, включают суппорт 12 на рабочий ход наплавки и производ т наплавку издели .

Примером конкретного выполнени   вл етс  сварка обечаек с наружным диаметром 2240 мм, внутренним диаметром 1460 мм и длиной корпуса 4020 мм и весом издели  80 т. За базовую установку прин т токарно-винторезный станок модели 1680 грузоподъемностью 50 т. Переднюю бабку 2, заднюю бабку 9 и электродвигатель 6 устанавливают на технологические подставки 8, 7 и 10 высотой 800 мм. Подшипниковые опоры 38 и 47 устанавливают на технологические подставки 39 и 48 высотой 1300 мм. Высота портала 21 составл ет 9 М. Винтовые приводы 28 и 29 обеспечивают варьирование сварочного оборудовани  и рабочей площадки 32 дл  сварщика гго высоте в пределах 2,5 м. На основание 1 устанавливают корпус 20 с роликами. На ролики 62 и 63 корпуса 20 цеховым краном устанавливают собранное под сварку изделие, состо щее из трех обечаек и доныщка. Рассто ние между свариваемыми элементами составл ет 25 мм. Разделка сопр гаемых элементов обеспечивает надежный замок шва

0

типа остающа с  подкладка. Кромки издели  подлежащие сварке, выполнены ровными .

Манипулиру  подъемом гидродомкратов 77 и 78, выставл ют ось издели  по оси 5 передней и задней бабок станка. Закрепл ют изделие в передней и задней бабках станка. Наезжают порталом 21 на место сварки и настраивают сварочную головку 31 на режим и заданную технологию сварки.

Q Сварку ведут со скоростью 20 м/ч, постепенно заполн   присадкой расходуемого электрода пространство между двум  торцами близлежащих обечаек издели .

Применение предложенной установки дл  сварки кольцевых швов обечаек большой тол5 П1ИНЫ позвол ет заменить электрошлаковую сварку, примен емую в насто щее врем  дл  соединени  ответственных толстотенных изделий больших габаритов, на электросварку , удешевл ющую изготовление издели  и повышающую качество сварного шва за счет меньшего изменени  структуры материала соедин емых элементов, получаемого в результате меньшей интенсивности их нагрева . В результате материал соедин емых элементов с присадочным материалом получают5 с  более близкими по структуре, что повышает качество и надежность сварного соединени .

Применение дополнительных планшайб в передней и задней бабках, опорные подшипники которых оперты на технологичес0 кие подставки, позвол ет разгрузить от динамических нагрузок, возникающих ,от веса издели , превышающего грузоподъемность станка. Передн   и задн   бабки станка остаютс  нагруженными только крут щими моментами . Изгибающие нагрузки от веса изде5 ЛИЯ воспринимают на себ  технологические полставки. В результате увеличиваетс  грузоподъемность станка, позвол юща  расширить диапазон обрабатываемых изделий, увеличить загрузку оборудовани , т. е. уве0 личить его производительность.

Индивидуальное регулирование подъема рычагов с роликами и индивидуальное горизонтальное перемещение опорных роликов позвол ют в более короткие сроки выставить крупнотоннажное изделие по оси уста5 новки, исключить повторную выставку аналогичного издели  по оси установки, т. е. увеличить производительность оборудовани .

50

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Установка дл  сварки кольцевых OJBOB, преимущественно крупногабаритных обечаек , содержаща  основание с размещенными на нем передней бабкой с приводной планшайбой, заднюю бабку с холостой план- шайбой, расположенные на технологических подставках, опорные ролики с приводом, приводной портал со сварочным оборудованием , отличающа с  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей и повышени  производительности, задн   бабка снабжена съемником и втулкой с регулируемыми упорами и кольцом, установленным на наружной поверхности втулки с возможностью горизонтального перемещени  и закрепленным в планшайбе, причем опорные ролики выполнены на одном корпусе с одной стороны в виде двух роликов с индивидуальными приводами их поперечного пе- ю перемешени .

   26

   ремещени  в горизонтальной плоскости, и с другой стороны - в виде двух рычагов с роликами, один конец каждого из которых шарнирно закреплен на корпусе по оси установки, а второй шарнирно св зан с приводом их вертикального перемещени , а приводной портал снабжен горизонтальной направл ющей со сварочным оборудованием и площадкой дл  сварщика, установленных автономно с возможностью вертикального

   26

   27

   Фиг.З

   W

   Фиг. 5