SU996150A1 - Установка дл сварки внутренних и наружных швов отводов трубопроводов - Google Patents

Description

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИ ВНУТРЕННИХ И НАРУЖНЫХ ШВОВ ОТВОДОВ ТРУБОПРОВОДОВ

1

Изобретение относитс  к оборудованию дл  изготовлени  элементов трубопроводов, преимущественно к устройствам дл  сварки штампосварных отводов трубопроводов из нержавеющей и углеродистой стали атомных электростанций.

Известна установка, содержаща  вращатель , выполненный в виде секторной рамы с направл ющими и перемещающейс  по ним тележкой, и консольную щтангу со сварочной головкой на конце 1.

Указанна  установка требует разных вращателей дл  сварки швов с выпуклой и вогнутой сторон отвода и соответственно перестановки отвода при сварке с одного вращател  на другой и последующего закреплени  его, что увеличивает трудозатраты и продолжительность работ. Прин та  схема креплени  отбода затрудн ет автоматизацию этой операции. Еще одним недостатком установки  вл етс  необходимость в отдельных вращател х и соответственно сварочных установках дл  сварки отвода каждого диаметра и радиуса гиба. Така  специализаци  сварочных установок требует очень больщих производственных площадей, предназначенных дл  изготовлени  щтампосварных секторных отводов необходимого дл  атомных станций диапазона диаметров, при посто нном простое указанных установок.

Известна также установка, содержаща 

роликовый вращатель дл  издели  и щтангу со сварочной головкой, установленную на колонне с возможностью поворота в двух взаимно перпендикул рных направлени х и подпружиненную относительно привода ее

10 наклона, смонтированного на основании 2.

Однако данна  установка обеспечивает сварку лищь внутренних щвов цилиндрических изделий, а сварка наружных щвов производитс  на другой установке, кроме того, 15 вращатель не обеспечивает закреплени  секционных отводов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  установка дл  сварки внутрен20 них и наружных щвов секторных отводов трубопроводов, содержаща  смонтированные на основании вращатель дл  отводов трубопроводов, колонну со сварочными головками дл  сварки внутренних щвов, а также колонну со сварочными головками дл  сварки наружных швов отводов 3. Указанна  установка обеспечивает лишь сварку внутренних и наружных кольцевых швов отводов, но не обеспечивает сварки его продольных швов. Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей путем обеспечени  сварки внутренних и наружных продольных швов отводов. Цель достигаетс  тем, что в установке дл  сварки внутренних и наружных отводов трубопроводов, содержашей смонтированные на основании враш,атель дл  отводов трубопроводов, колонну со сварочными головками дл  сварки внутренних швов и колонну со сварочными головками дл  сварки наружных швов, колонны установлены симметрично относительно продольной оси шпиндел , кажда  колонна снабжена двум  корпусами, установленными с возможностью поворота в двух взаимноперпендикул рных направлени х и оснаш,енными штангами , а сварочные головки смонтированы на указанных штангах, при этом враш,атель выполнен в виде стойки с приводным шпинделем и зажимным устройством; зажимное устройство выполнено в виде смонтированной на шпинделе перпендикул рно его оси опорной балки с перемешаемым вдоль нее противовесом, зажимной балки, шарнирно закрепленной на опорной балке с возможностью поворота в плоскости расположени  оси шпиндел  и продольной оси опорной балки, двух направл ющих, смонтированных на опорной балке симметрично относительно ее продольной оси и радиально и наклонно относительно оси шпиндел  и смонтированных в указанных направл ющих обеих балок кареток с зажимными призмами дл  отводов, установленными с возможностью поворота в двух взаимно перпендикул рных направлени х, причем вершины углов наклона направл ющих опорной и зажимной балок к оси шпиндел  направлены друг к другу . Каждый корпус выполнен в виде закрепленной на колонне перпендикул рно ее оси и параллельно оси шпиндел  цапфы, установленной на цапфе с возможностью поворота планки с закрепленной на ней перпендикул рно оси цапфы втулкой, шарНирно установленного на планке кронштейна, подпружиненного относительно втулки, установленной внутри втулки оси с фланцем и винтового привода, закрепленного на соответствующей колонне и соединенного с кроштейном, при этом штанга закреплена на фланце оси корпуса. На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку, на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 3; на фиг. 8 - сечение Ж-Ж на фиг. 3; на фиг. 9 - сечение 3-3 на фиг. 8; на фиг. 10 - узел I на фиг. 1; на фиг. 11 - сечение И-И на фиг. 10; на фиг. 12 - сечение К-К на фиг. 10; на фиг. 13 - сечение Л-Л на фиг. 10; на фиг. 14 - узел II на фиг. 1; на фиг. 15схема перемещени  призм. Установка дл  сварки секторных отводов трубопроводов содержит вращатель 1, оборудованный зажимным устройством 2 дл  свариваемого отвода 3, колонны 4 и 5, установленные на них консольнь1е штанги 6-9 со сварочными головками 10 на конце . Штанги 6-9 прикреплены к колоннам 4 и 5 посредством корпуса 11, обеспечивающего поворот штанги относительно двух взаимно перпендикул рных осей и снабженного приводом 12, обладающими гарантированным свободным ходом. Сварочные головки 10 оборудованы направл ющими роликами 13. Вращатель 1 выполнен в виде смонтированного на стойке приводного шпиндел  (не обозначен), а зажимное устройство выполнено в виде закрепленной на щпинделе перпендикул рно ему опорной балки 14 с перемещаемым вдоль нее противовесом и с направл ющими 15, по которым при помощи винтов 16 перемещаютс  каретки 17, имеющие гайки 18. На каретках на пальце 19 с возможностью поворота установлен кронштейн 20, несущий ось 21, на которую опираетс  зажимна  призма 22. Взаимно перпендикул рные палец 19 и ось 21 образуют щарнир с двум  степен ми свободы. Конец зажимной балки 23 зажимного устройства вращател  щарнирно посредством оси 24 прикреплен к стойке 25, приваренной к опорной балке 14. Зажимна  балка 23 снабжена механизмом поворота 26. Механизм поворота 26 имеет вращающуюс  гайку 27, размещенную в траверсе 28, качающейс  на цапфах 29 в кронщтейнах 30, прикрепленных к балке 23. Гайка 27 вращаетс  электроприводом 31, установленным на траверсе 28. Винт 32 механизма поворота 26 посредством пальца 33 прикреплен к кронштейну 34 опорной балки 14. Призмы 35 зажимной балки 23 прикреплены к ползунам 36 и 37 через пальцы 19, кронштейны 20 и оси 21. Ползуны 36 и 37 раздвигаютс  при помощи винта 38 с левой и правой резьбой, перемеща сь в направл ющих, выполненных в корпусе 39. Корпус 39 установлен с возможностью поворота на втулке 40. Угол поворота корпуса 39 относительно втулки 40 ограничен шпонкой 41. Втулка 40 перемещаетс  при помощи винта 42 по направл ющей 43 зажимной балки 23. Плоскости перемещени  призм пересекаютс  под углом оС (см. фиг. 15), обеспечивающим при закреплении отводов разных диаметров на соответствующих радиусах расположение сварных швов в одной и той же

вертикальной плоскости вне зависимости от диаметра отвода.

Корпус 11 содержит установленную на колонне перпендикул рно ее оси и параллельно оси шпиндел  вращател  1 цапфу 44, установленную на цапфе плайку 45, с закрепленной на ней втулкой 46 и шарнирно установленным кронштейном 47, и смонтированную внутри втулки 46 ось 48 с фланцем 49. Кронштейн 47 шарнирно соединен с втулкой 46 через пальцы 50 и 51, снабженную проушинами втулку 52, стакан 53, штоК 54 .с гайкой 55, пружину сжати  56 и гайку 57. Зазор а между торцом стакана 53 и уступом на штоке 54 обеспечивает возможность свободного поворота штанги, при остановленном приводе 12. Соответствующа  каждому корпусу штанга закреплена на фланце 49 корпуса 11. Поворот штайги и оси 48 ограничен установленными на корпусе 11 упором 58 и упорными болтами 59, прикрепленными к фланцу 49,

Привод 12 выполнен в виде шарнирно установленного на колонне электропривода 60, винта 61, соединенного с кронштейном 47, и гайки 62. Гайка 62 установлена в качающейс  траверсе 63 и опираетс  на радиально-упорные подшипники 64, поджатые гайкой 65. На балке 14 смонтирован противовес 66 с приводом 67.

Установка работает следующим образом .

На схеме фиг. 15 показаны три положени  призм при закреплении отводов диаметром d(, 2, dj. Дл  уменьшени  необходимого крут щего момента опорна  балка 14 снабжена передвижным противовесом, перемещаемым по балке 14 приводом 67 в соответствии с размещением свариваемого отвода 3.

При настройке установки на сварку отводов заданного диаметра призмы зажимного устройства устанавливаютс  на рассто нии R от оси вращател  1, равном радиусу гиба отвода. Соответственно смещаетс  протйровес 66 при помощи привода 67. Включением вращател  1 опорна  ,балка 14 зажимного устройства 2 устанавливаетс  в .вертикальное положение, противовесом 66 кверху как показано на фиг. 1.

Собранный на прихватках с выводными планками свариваемый отвод 3 заводитс  снизу между призмами 35, опорной 14 и..зажимной 23 ба-лок. Зажимна  балка поворачиваетс  включением привода 31 механизма поворота 26 и зажимает отвод 3 в призмах Й2 и 35.

Благодар  тому, что кажда  призма, поворачива сь в Шарнирах с двум  степен ми свободы, самоусТанавливаетс , а обе призмы 35 вместе с ползунами 36 и 37 и корпусом 39 поворачиваютс , самоустанавлива сь, на втулке 40- вокруг оси направл ющей 43 зажимной балки 23, достигаетс  полное прилегание всех четырех призм 22, 35 к отводу 3. Включением вращател  I зажимное устройство 2 с отводом 3 поворачивают так. чтобы отвод зан л положение, показанное пунктиром на фиг. 1, и на выводную план5 ку отвода 3 устанавливают роликом 13 сварочную головку 10, поворачива  несущую ее щтангу 6 при помощи механизма поворота 26; после этого включаетс  сварочна . головка и вращатель, отвод поворачиваетс  и производитс  автоматическа  сварка внут реннего шва по большему радиусу.

Поворот штанги осуществл ют следующим образом. Включают электропривод 60, гайка 62 вращаетс , винт 61 движетс  поступательно , одновременно поворачива сь

5 вместе -с траверсой 63 и соответствующа  штанга поворачиваетс  на цапфе 44 под действием собственного веса, сохран   зазор а до тех пор, пока ролик 13 не упретс  в вУводную планку на отводе 3. При дальнейшем вращении гайки 62 зазор га

0 начнет уменьшатьс , так как под действием винта 61 кронштейн 47 повернетс  и задвинет шток 54 в стакане 53. При уменьшении зазора а до половины первоначальной величины привод 60 выключаетс . Включением

, вращател  1 и последовательно приводов 12 каждой из штанг 6-9, обеспечиваетс  последовательна  сварка всех продольных швов отвода.

При сварке сварочна  головка «следит за положением свариваемь1Х кромок благо0 дар  ролику 13, который катитс  по жолобу, образованному фасками на свариваемых кромках отвода, поворачива  штангу в корпусе 11 и компенсиру , таким образом, неправильность геометрической формы отвода и неточность выставки его на вращателе.

5 После окончани  сварки с выводом шва на выводную планку, отвод 3 поворачиваетс  в обратном направлении, освобожда  штангу . После этого при помощи механизма поворота 26 штанга 6 убираетс  за пределы

„ большого радиуса отвода (положение штанги 6 показано на фиг. 1 пунктиром). Затем последовательно производитс  автоматическа  сварка второго внутреннего при помощи сварочной головки на штанге 7 и а.втоматическа  сварка наружных швов по

5 большему и меньшему радиусу соответственно сварочными головками на штангах 8 и 9.

Цикл операций при сварке каждого их этих швов аналогичен вышеописанному. окончани  сварки отвода 3 опорна 

0 балка 14 оп ть устанавливаетс  в вертикальное положение противовесом 66 вверх, как показано на фиг. 1. Зажимна  балка 23 отводитс  при помощи механизма поворота 26, освобожда  отвод 3, который опускают вниз между призмами 22 и 35.

Предлагаема  установка позвол ет свари в.-эть продольные швы секторных отводов, различных диаметров без переналаживани  сваоочных головок, что позвол ет повысить

производительность и расширить технологические возможности по сравнению с известным .

Claims (3)

1.Установка дл  сварки внутренних и наружных швов отводов трубопроводов, содержаща  смонтированные на основании вращатель дл  отводов трубопроводов, колонну со сварочными головками дл  сварки внутренних швов отводов и колонну со сварочными головками дл  сварки наружных отводов, отличающа с  тем, что,с целью расширени  технологических возможностей путем обеспечени  сварки продольных швов отводов, колонны установлены симметрично относительно продольной оси вращател , кажда  колонна снабжена двум  корпусами, установленными с возможностью поворота в двух взаимно перпендикул рных направлени х и оснащенными шта.нгами, а сварочные головки смонтированы на указанных штангах, при этом вращатель выполнен в виде стойки с приводным шпинделем и зажимным устройством.

2.Установка по п. 1, отличающа с  тем, что зажимное устройство выполнено в виде смонтированной на шпинделе перпендикул рно его оси опорной балки с перемещаемым вдоль нее противовесом, зажимной балки , шарнирно закрепленной на опорной балке с возможностью поворота в плоскости расположени  оси шпиндел  и продольной оси опорной балки, двух направл ющих, смонтированных на опорной балке симметрично относительно ее продольной оси и радиально и наклонно относительно шпиндел , направл ющей установленной на зажимной балке наклонно оси шпиндел , и смонтированных в указанных направл ющих обеих балок кареток с зажимными призмами дл 

отводов,установленными с возможностью поворота в двух взаимно перпендикул рных направлени х , причем вершинь углов наклона направл ющих опорной и зажимной балок к оси щпиндел  направлены друг к другу. 3. Установка по п. 1, отличающа с  тем, что каждый корпус выполнен в виде закрепленной на колонне перпендикул рно ее оси и параллельно оси вращател  цапфы, установленной на цапфе с возможностью поворота планки с закрепленной на ней перпендикул рно оси цапфы втулкой, шарнирно установленного на планке кронштейна, подпружиненного относительно втулки, установленной внутри втулки оси с фланцем и винтового привода, закрепленного на соответствующей колонне и соединенного с кронщтеином , при этом штанга закреплена на фланце оси корпуса.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Тавастшерна Р. И. и Куренков В. А. Отечественный и зарубежный опыт заводского изготовлени  штампосварных деталей трубопроводов. - Обзор ЦБНТИ, Минмонтажспе .цстро , М., 1977, с. 9.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 306922, кл. В 23 К 37/02, 1978 (прото0 тип).

№ 306922, кл. В 23 К 37/02, 1969.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 795827, кл. В 23 К 37/02, 1978 (прототип ).

Видб

3 Фиг. д-д

29

32

фиг.&

38

фиг.7

38

Фиг

3-J ОЛ

фиг.П A

SI

6

фuг.fд

I

фиг.15