"Machine pour le soudage de tubes bout à bout par résistance avec
étincelage".
L'invention concerne les dispositifs pour le soudage de
produits creux de grande longueur, notamment les machines pour
le soudage de tubes bout à bout par résistance avec étincelage.
L'invention est d'application particulièrement avantageuse
dans le soudage des tubes de grand diamètre.
De plus, la machine peut être utilisée en tant qu'unité
mobile pour le soudage de tubes élémentaires en une conduite
continue directement sur le tracé, ou bien en tant qu'unité
fixe dans les bases en campagne et dans les usines de soudage
de tubes, auprès du tracé des conduites en cours de construction.
On connaît des machines pour le soudage de tubes bout
à bout par résistance, utilisées seulement pour souder des tubes élémentaires en une conduite continue. On connaît aussi des installations de soudage par résistance, utilisées seulement pour souder les tubes élémentaires en tubes de grandes longueurs dans les bases de soudage de tubes.
On connaît aussi une conception de machine pour le soudage de tubes bout à bout par résistance avec étincelage, comprenant un transformateur de soudage avec des amenées
de courant enserrant les tubes à souder et un manipulateur situé à l'intérieur des tubes à souder pour les centrer et les déplacer au cours du soudage. Ce manipulateur comprend
un corps avec un bloc de centrage fixe et un bloc de centrage mobile dans lesquels sont disposés radialement des mors pour le serrage des tubes à souder et des vérins hydrauliques
pour l'actionnement de ces mors, une barre pour le déplacement du manipulateur par rapport aux joints soudés des tubes et
un circuit ou ensemble hydraulique pour l'alimentation et
la commande des actionneurs des mors de serrage des tubes et d'un actionneur de déplacement des tuoes pendant le soudage. Dans cette machine connue, le circuit hydraulique d'alimentation et de commande est situé en dehors des tubes à souder. Il est encomorant et ses dimensions hors tout sont
plus grandes que le diamètre intérieur des tubes à souder. Lorsque la machine doit être utilisée pour souder des
tubes élémentaires en une conduite continue en campagne, ledit circuit hydraulique d'alimentation et de commande
doit, après le soudage de cnaque joint, être déconnecté
du manipulateur placé dans la conduite, être transporté séparément jusqu'au joint suivant et reconnecté au
/ manipulateur pour le soudage du joint suivant. Toutes les opérations énumérées sont si pénibles et si peu productives que, pratiquement, la machine en question
<EMI ID=1.1>
le soudage de tubes élémentaires en tubes de grandes longueurs.
Un autre inconvénient de ladite machine connue consiste en ce qu'elle se prête mal aux réparations
et aux remises en état, car les tiges des vérins hydrauliques actionnant les mors de serrage des tubes dont constituées directement par le corps du manipulateur.
De la sorte, il suffit qu'un seul des vérins de serrage
<EMI ID=2.1>
de le réparer sur place après avoir démonté tout le manipulateur ou remplacé au moins un des blocs de centrage. Etant donné que les réparations du circuit hydraulique sur place, surtout en campagne, se heurtent
à des difficultés et sont indésirables, il s'avère chaque fois nécessaire de remplacer une partie de la machine dans laquelle la majorité des organes sont en bon état.
On s'est proposé, par conséquent, de créer une machine pour le soudage de tubes bout à bout par résistance, dans laquelle la réalisation de la barre pour le déplacement du manipulateur par rapport aux joints soudés des tubes, la disposition relative de la barre et du circuit hydraulique d'alimentation et de commande des actionneurs des mors de serrage des tubes à souder et de l'actionneur de déplacement des tubes pendant le soudage, ainsi que la
4 disposition des vérins hydrauliques des actionneurs, seraient telles qu'elles permettraient une utilisation aisée de la machine à souder non seulement à poste fixe, mais aussi
en unité mobile pour le. soudage de tubes élémentaires
en une conduite continue sur un tracé, la dépose des vérins hydrauliques des actionneurs et leur remplacement rapide
en campagne quand ils sont mis hors d'usage, sans démontage
de tout le manipulateur de soudage, une macnine ainsi réalisée étant d'une universalité plus grande que les machines
connues de même type et se prêtant mieux aux réparations
et aux remises en état.
Ces buts sont atteints grâce à une machine pour le soudage de tubes bout à bout par résistance avec étincelage, comprenant un transformateur de soudage avec des amenées
de courant enserrant les tubes à souder et un manipulateur situé à l'intérieur des tubes à souder pour assurer leur centrage et leur déplacement pendant le soudage, ledit manipulateur comportant des mors de serrage des tubes à souder, disposés radialement dans un bloc de centrage
fixe et un bloc de centrage mobile par rapport au corps
du manipulateur et actionnés par des vérins hydrauliques,
une barre pour le déplacement dudit manipulateur par rapport aux joints soudés et un circuit hydraulique pour l'alimentation et la commande des actionneurs des mors de serrage des
tubes à souder et de l'actionneur de déplacement de ces
<EMI ID=3.1>
solidaire du corps du manipulateur, est réalisée creuse et est dotée d'une cloison partageant longitudinalement sa cavité en deux parties, dont l'une est destinée à recevoir un liquide moteur, et l'autre, au-dessus de la cloison, à loger le circuit hydraulique d'alimentation et de commande des actionneurs manoeuvrant les mors de serrage des tubes
à souder et de l'actionneur déplaçant les tubes pendant
le soudage, l'actionneur de déplacement des tubes à souder pendant le soudage comportant plusieurs vérins hydrauliques dont les cylindres sont montés fixes sur le corps du bloc de centrage mobile, entre les vérins hydrauliques montés sur ce bloc pour manoeuvrer les mors de serrage de l'un
des tubes à souder, et dont les tiges sont solidaires du corps du manipulateur, lequel est isolé électriquement
du bloc de centrage fixe.
Grâce au fait que la barre est solidaire du corps
du manipulateur, qu'elle est creuse et dotée d'une cloison
<EMI ID=4.1>
devient possible de loger le liquide moteur dans sa partie inférieure, et de monter dans sa partie supérieure le circuit hydraulique d'alimentation et de commande des actionneurs manoeuvrant les mors de serrage des tubes
à souder et de l'actionneur déplaçant ces tubes pendant
le soudage.
Le fait que l'actionneur déplaçant les tubes pendant
<EMI ID=5.1>
vérins hydrauliques dont les cylindres sont montés fixes sur le corps du bloc de centrage mobile, entre les vérins des mors serrant l'un des tubes à souder et montés sur ce bloc, permet, d'une part, d'unifier les vérins hydrauliques de déplacement des tubes et des mors de serrage de ces tubes, et, d'autre part, de créer les conditions nécessaires à leur dépose et leur remplacement rapides en cas de mise hors d'usage.
4 / Il est avantageux que le corps de chaque bloc de centrage soit constitué par deux cylindres coaxiaux réunis l'un à l'autre à leurs tranches, les vérins hydrauliques des mors serrant les tubes à souder étant fixés sur le cylindre extérieur, et le cylindre intérieur portant un élément conique qui est rigidement accouplé aux tiges desdits vérins hydrauliques et peut coulisser sur le cylindre intérieur en coopérant avec les mors de serrage des tubes s'appuyant sur ledit élément conique.
Une telle réalisation du bloc de centrage permet d'accroître la fiabilité du manipulateur, d'unifier les blocs de centrage mobile et fixe et, par cela-même, d'obtenir un manipulateur se prêtant mieux aux réparations en campagne.
L'invention est expliquée dans ce qui suit par la description détaillée d'un exemple de réalisation concret mais non limitatif illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue d'ensemble de la machine proposée pour le soudage de tubes bout à bout par résistance, dans le cas de son utilisation à poste fixe pour le soudage de tubes élémentaires er tubes de grandes longueurs;
- la figure 2 représente une vue d'ensemble de la machine proposée dans le cas du soudage de tubes élémentaires ou de grandes longueurs de tubes en une conduite continue;
- la figure 3 représente une vue en coupe suivant III-III de la figure 2.
La machine proposée pour le soudage de tubes bout
à bout par résistance comprend un transformateur de soudage 1 (figure 1) comportant des amenées de courant 2 enserrant les tubes à souder 3 et 4, et un manipulateur
5 situé à l'intérieur des tubes à souder 3 et 4.
Le manipulateur 5 comprend une barre 6 solidaire
de son corps 7, sur lequel sont montés des blocs 8 et 9
de centrage pour le serrage des tubes à souder 3 et 4. le bloc 8 est mobile par rapport au corps 7 du manipulateur 5, tandis que le bloc 9 est fixe.
Le bloc de centrage fixe 9 est fixé au corps 7 du manipulateur 5 à l'aide de deux demi-bagues 10 et d'une bride
11. L'isolement électrique du corps 7 par rapport au bloc 9 est assuré par des douilles isolantes 12 et une rondelle isolante 13. Sur les cylindres extérieurs 14 des corps des blocs de centrage 8 et 9 sont fixés des vérins hydrauliques
15 qui actionnent les mors 16 de serrage des tubes à souder 3 et 4. Les tiges 17 des vérins 15 sont accouplées à des éléments coniques 18 qui sont engagés sur les cylindres intérieurs 19 des corps des blocs de centrage 8 et 9 avec possibilité de coulissement le long de leur axe. Sur les surfaces latérales des éléments coniques 18 s'appuient les mors 16 qui coulissent dans des rainures radiales usinées dans les cylindres extérieurs 14 des corps des blocs de centrage 8 et 9. Le nombre de mors 16 dans les blocs de centrage 8 et 9 dépend du diamètre des tubes à souder.
Les mors 16 sont serrés contre les surfaces latérales des cônes
18 par des ressorts de rappel 20 logés dans des rainures longitudinales. Les ressorts de rappel 20 butent d'un côté contre le fond des mors 16, et de l'autre, contre des plats
i 21 passant à travers des rainures transversales des mors 16 et rigidement fixés aux cylindres extérieurs 19 des corps
des blocs de centrage 8 et 9.
Le déplacement du bloc de centrage mobile 8 par rapport au corps 7 est assuré par l'actionneur de déplacement des tubes pendant le soudage, qui est constitué par plusieurs vérins hydrauliques 22. Les cylindres ce ces vérins sont montés fixes sur le cylindre extérieur 14 du corps du bloc de centrage mobile 8, entre les vérins 15 des mors 16 serrant le tube
3. Les tiges 23 des vérins 22 sont rigidement accouplées
au corps 7 du manipulateur 5. La barre 6 de déplacement
du manipulateur 5 par rapport aux tubes à souder 3 et 4
est rigidement accouplée au corps 7. La barre 6 est creuse. Une cloison 24 partage longitudinalement sa cavité en deux parties. La cavité inférieure 25 de la barre 6 est utilisée en tant que capacité pour le liquide moteur du circuit hydraulique du manipulateur 5. Dans la cavité supérieure 26 de la barre 6, sur la cloison 24, est monté le circuit ou ensemble hydraulique 27 pour l'alimentation et la commande des vérins
15 actionnant les mors 6 de serrage des tubes 3 et 4, et des vérins 22 déplaçant les tubes 3 et 4 pendant le soudage. Pour la protection du circuit hydraulique d'alimentation et de commande 27 contre les entrées de corps étrangers et d'impuretés, sont prévus des couvercles rabattables 28 sur la
barre 6.
La partie extérieure de la machine à souder (transformateur 1 et amenées de courant 2) est fixée sur une table à rouleaux 29 qui, selon le mode d'utilisation de la machine à souder (à poste fixe ou en unité mobile), se place sur le
sol ou bien se suspend à un engin de manutention, par exemple
i aux flèches d'un pose-tubes. Pour son déplacement par rapport aux tu-es à souder 3 et 4, le manipulateur 5
est équipé de plusieurs paires de galets 30 s'appuyant
sur les tubes à souder 3 et 4. Dans chaque paire les galets 30 sont disposés de façon qu'ils fassent entre eux un angle de 60 à 90[deg.].
Si la machine à souder est utlisée à poste fixe, c'est-à-dire pour souder les tubes élémentaires en tubes de grandes longueurs (voir figure 1), le manipulateur 5 est fixé par un bout dans les paliers 31 d'un montant 32 qui est fixé sur la table à rouleaux 29. Le second point d'appui du manipulateur 5 est constitué par une plaque
33 fixée à sa barre 6, laquelle s'appuie sur une cale de reprise 34 quand le tube 3 est absent. Quand la machine
à souder est utilisée à poste fixe, le déplacement des tubes par rapport au manipulateur 5 s'effectue à l'aide des rouleaux 35 de la table à rouleaux 29, lesquels ont, dans ce cas, un système moteur (sur la figure 1, les systèmes moteurs des rouleaux 35 ne sont pas représentés).
Dans le cas où la machine à souder est utilisée
pour le soudage de tubes élémentaires en une conduite continue, comme représenté en figure 2, le déplacement du manipulateur 5 d'un joint à l'autre peut être effectué
par divers mécanismes, par exemple à l'aide d'un tracteur agissant sur la barre 6 ou à l'aide des galets 30 entraînés par leurs propres systèmes moteurs.
La machine fonctionne de la façon suivante.
Avant le commencement du soudage, la distance entre les blocs 8 et 9 est maximale. Pour réaliser le soudage
/ dans le cas d'utilisation de la machine à souder à poste
fixe (voir figure 1), à l'aide des rouleaux 35 de la table
à rouleaux 29 on amène le tube 3 sur le manipulateur 5 jusqu'à ce que ce tube atteigne la cale de reprise 34. A ce moment, on escamote la cale de reprise 34 et le manipulateur
5 s'appuie sur le tube 3 à l'aide de ses galets 30 avant. Ceci fait, on reprend le déplacement du tube 3 sur la table
à rouleaux 29, vers le montant 32. On continue ce déplacement jusqu'à ce que le bout de droite (sur le dessin) du
tube vienne se placer entre les blocs de serrage 8 et 9. Ensuite on serre le tube 3 avec les mors 16 du bloc de centrage 8. A cet effet on admet le liquide moteur aux chambres "A" des vérins 15 du bloc de centrage 8, et on laisse échapper le liquide des chambres "B" de ces vérins vers la cavité inférieure 25 de la barre 6. L'élément
conique 18, accouplé aux tiges 17 des vérins 15 se
déplace alors dans le bloc de centrage 8 vers la droite
(sur le dessin). L'élément conique 18 agit par sa surface latérale sur les mors 16 du bloc de centrage 8 et les
écarte. Les mors 16 serrent le tube 3. Ceci fait, on amène sur la table à rouleaux 29 le tube 4 que l'on fait avancer
à l'aide des rouleaux 35 jusqu'à ce qu'il contacte le
tube 3. On serre alors le tube 4 avec les mors 16 du bloc
de centrage 9. A cet effet on admet le liquide moteur dans les chambres A des vérins 15 du bloc de centrage 9 et on laisse échapper le liquide des chambres "B'' de ces vérins vers la cavité 25. L'élément conique 18 du bloc de centrage 9, accouplé aux tiges 17 des vérins 15, se déplace alors à gauche (sur le dessin) dans le bloc de centrage 9. En agissant par sa surface latérale sur les mors 16 du bloc de centrage
9 l'élément conique 18 écarte ces mors, qui serrent alors
l le tube 4.
Etant donné que les blocs 8 et 9 sont identiques
en dimensions et montés sur un corps commun 7, lorsqu'ils serrent les tubes 3 et 4 ceux-ci s'alignent l'un par rapport à l'autre. Une fois les tubes serrés, on serre sur eux les amenées de courant 2 du transformateur de soudage 1. Ceci fait, on branche le trnsformateur, puis, suivant un programme pré-établi, à l'aide du circuit 27 d'alimentation et de commande, on admet le liquide moteur aux chambres "C" des vérins 22, tandis que les chambres "D" de ces vérins sont mises en communication avec le retour pour que le liquide revienne à la cavité inférieure 25 de la barre 6. Il s'ensuit un déplacement des cylindres des vérins 22 en commun avec le bloc 8
et le tube 3. Les tubes 3 et 4 se soudent bout à bout par résistance avec étincelage.
Après la fin du soudage, qui s'achève par un refoulement, le liquide moteur est admis aux chambres "B" des vérins 15 des blocs de centrage 8 et 9, tandis que les chambres "A" de ces vérins sont mises en communication avec le retour pour que le liquide revienne à la cavité
25 de la barre 6. Il s'ensuit une augmentation de la distance entre les éléments coniques 18 desblocs 8 et 9. Sous l'action des ressorts 20, les mors 16 des blocs
de centrage 8 et 9 se rétractent vers l'axe du corps 7 du manipulateur 5, en libérant les tubes soudés 3 et 4. Ceci fait, on libère les tubes soudés 3 et 4 des amenées de courant 2 du transformateur de soudage 1. Ensuite, on admet le liquide moteur aux chambres "D" des vérins 22 et l'on met les chambres "C" de ces vérins en communication avec le retour. Les blocs de centrage 8 et 9 s'écartent. Puis, à l'aide des rouleaux 35 de la table à rouleaux 29, on déplace à droite les tubes soudés 3 et 4, qui constituent
une longueur de deux tubes, afin de libérer la machine à souder. Dès que le bout .gauche de la longueur de deux
tubes se déplaçant à droite dépasse l'endroit où se place
la cale 34, celle-ci se soulève et assure la reprise du manipulateur 5 en venant contacter la plaque 33. La longueur de deux tubes continue alors son déplacement à droite afin
de libérer le poste de soudage pour la soudure suivante, après quoi toutes les opérations se répètent.
Dans le cas d'utilisation de la machine pour le soudage de tubes élémentaires en une conduite continue (figure 2), après soudage du joint venant dans l'ordre, à l'aide d'un engin de manutention quelconque (par exemple d'un tracteur), on déplace le manipulateur de soudage 5 par sa barre 6 dans le tube 4, jusqu'à ce que le bout gauche du tube 4 arrive
au milieu de l'intervalle entre les blocs de serrage 8 et
9. Ensuite, on serre le tube 4 avec les mors 16 du bloc de centrage 9. Le serrage du tube 4 par les mors 16 du bloc
<EMI ID=6.1>
décrit plus haut. Puis, à l'aide d'un pose-tubes, on engage sur le manipulateur 5 le tube suivant 3, jusqu'à ce que
ce tube vienne toucher le tube 4. On serre alors le tube
3 avec les mors 16 du bloc de centrage 8. Ceci fait, à l'aide du pose-tubes on déplace la table à rouleaux 29 à gauche jusqu'à ce que le joint des tubes 3 et 4 vienne se placer au milieu de l'intervalle entre les amenées de courant
2 du transformateur 1. Ensuite, on serre les amenées de courant 2 du transformateur 1 sur �es tubes 3 et 4, on branche le transformateur 1 et le soudage commence.
Le soudage bout à bout par résistance avec étincelage continu se déroule dans ce cas de la même façon que celle décrite plus haut. Le soudage achevé, on libère les tubes soudés 3 et 4 des mors 16 des blocs de centrage 8 et 9 et des amenées de courant 2 du transformateur 1, de la même manière que ci-dessus. Ensuite on écarte les blocs de centrage 8 et 9 et on remet la machine à souder en position de départ. Ceci fait, à l'aide de l'engin
de manutention on déplace le manipulateur de soudage 5 vers le bout gaucne du tube 3 et on répète tout le cycle.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple . En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent.
"Machine for resistance butt welding of tubes with
sparking ".
The invention relates to devices for welding
hollow products of great length, in particular machines for
resistance butt welding of tubes with flashing.
The invention has a particularly advantageous application
in the welding of large diameter tubes.
In addition, the machine can be used as a unit
mobile for welding elementary tubes in one pipe
continue directly on the plot, or as a unit
fixed in field bases and in welding plants
of tubes, near the route of the pipes under construction.
Machines are known for welding butt tubes
resistance butt, used only for welding elementary tubes into a continuous pipe. Resistance welding installations are also known, used only for welding elementary tubes in tubes of great lengths in the bases for welding tubes.
Also known is a machine design for resistance butt welding of tubes with flashing, comprising a welding transformer with feeds.
current enclosing the tubes to be welded and a manipulator located inside the tubes to be welded to center and move them during welding. This manipulator includes
a body with a fixed centering block and a movable centering block in which are arranged radially jaws for the clamping of the tubes to be welded and the hydraulic cylinders
for the actuation of these jaws, a bar for the movement of the manipulator relative to the welded joints of the tubes and
a hydraulic circuit or assembly for the supply and
the control of the actuators of the clamping jaws of the tubes and of an actuator for moving the tuoes during welding. In this known machine, the hydraulic supply and control circuit is located outside the tubes to be welded. It is comfortable and its overall dimensions are
larger than the internal diameter of the tubes to be welded. When the machine is to be used for welding
elementary tubes in a continuous pipe in the field, said hydraulic supply and control circuit
must, after welding of the joint, be disconnected
of the manipulator placed in the pipe, be transported separately to the next joint and reconnected to the
/ manipulator for welding the next joint. All the operations listed are so painful and unproductive that, in practice, the machine in question
<EMI ID = 1.1>
the welding of elementary tubes into tubes of great lengths.
Another drawback of said known machine is that it lends itself poorly to repairs.
and reconditioning, because the rods of the hydraulic cylinders actuating the clamping jaws of the tubes are formed directly by the body of the manipulator.
In this way, it only takes one of the clamping cylinders
<EMI ID = 2.1>
repair it on site after having disassembled the entire manipulator or replaced at least one of the centering blocks. Since repairs to the hydraulic circuit on site, especially in the field, come up against
to difficulties and are undesirable, it turns out each time to replace a part of the machine in which the majority of the components are in good condition.
It was proposed, therefore, to create a machine for resistance butt welding of tubes, in which the realization of the bar for the movement of the manipulator with respect to the welded joints of the tubes, the relative arrangement of the bar and the hydraulic circuit for supplying and controlling the actuators of the clamping jaws of the tubes to be welded and of the actuator for moving the tubes during welding, as well as the
4 arrangement of the hydraulic cylinders of the actuators, would be such as to allow easy use of the welding machine not only at a fixed station, but also
in mobile unit for the. elementary tube welding
in continuous driving on a path, the removal of the hydraulic cylinders from the actuators and their rapid replacement
in the field when they are put out of use, without dismantling
of the whole welding manipulator, a machine thus produced being of greater universality than the machines
known of the same type and more suitable for repairs
and overhauls.
These goals are achieved by a machine for resistance butt welding of tubes with flashing, comprising a welding transformer with feeds
current enclosing the tubes to be welded and a manipulator located inside the tubes to be welded to ensure their centering and their movement during welding, said manipulator comprising jaws for clamping the tubes to be welded, arranged radially in a centering block
fixed and a centering block movable relative to the body
the manipulator and actuated by hydraulic cylinders,
a bar for the movement of said manipulator relative to the welded joints and a hydraulic circuit for supplying and controlling the actuators of the clamping jaws of the
welding tubes and the displacement actuator of these
<EMI ID = 3.1>
integral with the body of the manipulator, is made hollow and has a partition longitudinally dividing its cavity into two parts, one of which is intended to receive a motor liquid, and the other, above the partition, to accommodate the hydraulic power supply and control circuit of the actuators operating the clamping jaws of the tubes
welding machine and the actuator moving the tubes during
welding, the actuator for moving the tubes to be welded during welding comprising several hydraulic cylinders whose cylinders are mounted fixedly on the body of the mobile centering block, between the hydraulic cylinders mounted on this block to operate the clamping jaws of the 'a
tubes to be welded, and whose rods are integral with the body of the manipulator, which is electrically isolated
of the fixed centering block.
Thanks to the fact that the bar is integral with the body
of the manipulator, that it is hollow and provided with a partition
<EMI ID = 4.1>
becomes possible to house the motor liquid in its lower part, and to mount in its upper part the hydraulic circuit for supplying and controlling the actuators operating the clamping jaws of the tubes
welding machine and the actuator moving these tubes during
welding.
The fact that the actuator moving the tubes during
<EMI ID = 5.1>
hydraulic cylinders whose cylinders are mounted fixed on the body of the mobile centering block, between the jaws of the jaws clamping one of the tubes to be welded and mounted on this block, allows, on the one hand, to unify the hydraulic cylinders of displacement of the tubes and the clamping jaws of these tubes, and, on the other hand, to create the conditions necessary for their rapid removal and replacement in the event of decommissioning.
4 / It is advantageous that the body of each centering block is formed by two coaxial cylinders joined to each other at their edges, the hydraulic jacks of the jaws clamping the tubes to be welded being fixed on the outer cylinder, and the inner cylinder carrying a conical element which is rigidly coupled to the rods of said hydraulic cylinders and can slide on the inner cylinder by cooperating with the clamping jaws of the tubes resting on said conical element.
Such an embodiment of the centering block makes it possible to increase the reliability of the manipulator, to unify the mobile and fixed centering blocks and, thereby, to obtain a manipulator which is better suited to repairs in the field.
The invention is explained in what follows by the detailed description of a concrete but non-limiting example of embodiment illustrated by the appended drawings, in which:
- Figure 1 shows an overall view of the machine proposed for resistance butt welding of tubes, in the case of its use at a fixed station for the welding of elementary tubes and tubes of great lengths;
- Figure 2 shows an overall view of the machine proposed in the case of welding elementary tubes or long lengths of tubes in a continuous pipe;
- Figure 3 shows a sectional view along III-III of Figure 2.
The machine offered for butt welding
resistance end comprises a welding transformer 1 (figure 1) comprising current leads 2 enclosing the tubes to be welded 3 and 4, and a manipulator
5 located inside the weld tubes 3 and 4.
The manipulator 5 comprises an integral bar 6
of its body 7, on which blocks 8 and 9 are mounted
centering for clamping the tubes to be welded 3 and 4. the block 8 is movable relative to the body 7 of the manipulator 5, while the block 9 is fixed.
The fixed centering block 9 is fixed to the body 7 of the manipulator 5 using two half-rings 10 and a flange
11. The electrical isolation of the body 7 from the block 9 is provided by insulating sleeves 12 and an insulating washer 13. On the outer cylinders 14 of the bodies of the centering blocks 8 and 9 are fixed hydraulic jacks.
15 which actuate the jaws 16 for clamping the tubes to be welded 3 and 4. The rods 17 of the jacks 15 are coupled to conical elements 18 which are engaged on the inner cylinders 19 of the bodies of the centering blocks 8 and 9 with the possibility of sliding along their axis. On the side surfaces of the conical elements 18 rest the jaws 16 which slide in radial grooves machined in the outer cylinders 14 of the bodies of the centering blocks 8 and 9. The number of jaws 16 in the centering blocks 8 and 9 depends the diameter of the tubes to be welded.
Jaws 16 are clamped against the side surfaces of the cones
18 by return springs 20 housed in longitudinal grooves. The return springs 20 abut on one side against the bottom of the jaws 16, and on the other, against flats
i 21 passing through transverse grooves of the jaws 16 and rigidly fixed to the outer cylinders 19 of the bodies
centering blocks 8 and 9.
The movement of the movable centering block 8 relative to the body 7 is ensured by the tube displacement actuator during welding, which consists of several hydraulic jacks 22. The cylinders of these jacks are mounted fixed on the outer cylinder 14 of the body of the movable centering block 8, between the jacks 15 of the jaws 16 clamping the tube
3. The rods 23 of the jacks 22 are rigidly coupled
to the manipulator body 7 5. The displacement bar 6
of the manipulator 5 in relation to the tubes to be welded 3 and 4
is rigidly coupled to the body 7. The bar 6 is hollow. A partition 24 longitudinally divides its cavity into two parts. The lower cavity 25 of the bar 6 is used as a capacity for the motor liquid of the hydraulic circuit of the manipulator 5. In the upper cavity 26 of the bar 6, on the partition 24, is mounted the hydraulic circuit or assembly 27 for the hydraulic circuit. '' supply and control of the cylinders
15 actuating the jaws 6 for clamping the tubes 3 and 4, and jacks 22 moving the tubes 3 and 4 during welding. For the protection of the hydraulic supply and control circuit 27 against the entry of foreign bodies and impurities, hinged covers 28 are provided on the
bar 6.
The outer part of the welding machine (transformer 1 and current leads 2) is fixed on a roller table 29 which, depending on the mode of use of the welding machine (stationary or mobile unit), is placed on the
ground or hangs from a handling machine, for example
i to the arrows of a pipe laying machine. For its displacement in relation to you-are to be welded 3 and 4, the manipulator 5
is equipped with several pairs of rollers 30 leaning
on the tubes to be welded 3 and 4. In each pair the rollers 30 are arranged so that they form between them an angle of 60 to 90 [deg.].
If the welding machine is used at a fixed station, that is to say to weld the elementary tubes in tubes of great lengths (see figure 1), the manipulator 5 is fixed by one end in the bearings 31 by an amount 32 which is fixed on the roller table 29. The second fulcrum of the manipulator 5 is constituted by a plate
33 fixed to its bar 6, which rests on a take-up wedge 34 when the tube 3 is absent. When the machine
welding machine is used at a stationary position, the displacement of the tubes relative to the manipulator 5 is effected by means of the rollers 35 of the roller table 29, which in this case have a motor system (in FIG. 1, the motor systems of the rollers 35 are not shown).
In case the welding machine is used
for welding elementary tubes in a continuous pipe, as shown in figure 2, the movement of the manipulator 5 from one joint to another can be carried out
by various mechanisms, for example with the aid of a tractor acting on the bar 6 or with the aid of rollers 30 driven by their own motor systems.
The machine operates as follows.
Before starting welding, the distance between blocks 8 and 9 is maximum. To perform welding
/ in the case of using the stationary welding machine
fixed (see figure 1), using the rollers 35 of the table
roller 29, the tube 3 is brought onto the manipulator 5 until this tube reaches the take-up wedge 34. At this moment, the take-up wedge 34 and the manipulator are retracted
5 is based on the tube 3 using its front rollers 30. This done, we resume the movement of tube 3 on the table
roller 29, towards the upright 32. This movement is continued until the right end (on the drawing) of the
The tube is placed between the clamping blocks 8 and 9. Then the tube 3 is clamped with the jaws 16 of the centering block 8. For this purpose, the motor liquid is admitted to the chambers "A" of the jacks 15 of the centering block 8 , and the liquid is allowed to escape from the chambers "B" of these jacks towards the lower cavity 25 of the bar 6. The element
conical 18, coupled to the rods 17 of the jacks 15
then moves in the centering block 8 to the right
(on the drawing). The conical element 18 acts through its lateral surface on the jaws 16 of the centering block 8 and the
move away. The jaws 16 tighten the tube 3. This done, we bring on the roller table 29 the tube 4 that we advance
using the rollers 35 until it contacts the
tube 3. Tube 4 is then clamped with jaws 16 of the block
centering 9. For this purpose, the motor liquid is admitted into the chambers A of the jacks 15 of the centering block 9 and the liquid is allowed to escape from the chambers "B" of these jacks towards the cavity 25. The conical element 18 of the centering block 9, coupled to the rods 17 of the jacks 15, then moves to the left (in the drawing) in the centering block 9. By acting through its lateral surface on the jaws 16 of the centering block
9 the conical element 18 separates these jaws, which then tighten
l tube 4.
Since blocks 8 and 9 are identical
in dimensions and mounted on a common body 7, when they clamp the tubes 3 and 4, these align with each other. Once the tubes are tight, we tighten on them the current leads 2 of the welding transformer 1. This done, we connect the transformer, then, according to a pre-established program, using the supply circuit 27 and control, the motor liquid is admitted to the chambers "C" of the jacks 22, while the chambers "D" of these jacks are placed in communication with the return so that the liquid returns to the lower cavity 25 of the bar 6. It s 'follows a displacement of the cylinders of the jacks 22 in common with the block 8
and tube 3. Tubes 3 and 4 are resistance butt welded with sparking.
After the end of the welding, which ends with a discharge, the motor liquid is admitted to the chambers "B" of the jacks 15 of the centering blocks 8 and 9, while the chambers "A" of these jacks are placed in communication with the return so that the liquid returns to the cavity
25 of bar 6. This results in an increase in the distance between the conical elements 18 of the blocks 8 and 9. Under the action of the springs 20, the jaws 16 of the blocks
centering tubes 8 and 9 retract towards the axis of the body 7 of the manipulator 5, releasing the welded tubes 3 and 4. This done, the welded tubes 3 and 4 are released from the current leads 2 of the welding transformer 1. Then , the motor liquid is admitted to the chambers "D" of the jacks 22 and the chambers "C" of these jacks are placed in communication with the return. The centering blocks 8 and 9 move apart. Then, using the rollers 35 of the roller table 29, the welded tubes 3 and 4, which constitute
a length of two tubes, in order to free the welding machine. As soon as the left end of the length of two
tubes moving to the right exceed the place where it is placed
the wedge 34, the latter rises and ensures the recovery of the manipulator 5 by coming into contact with the plate 33. The length of two tubes then continues its movement to the right in order to
release the welding machine for the next weld, after which all operations are repeated.
In the case of using the machine for welding elementary tubes in a continuous pipe (figure 2), after welding the joint coming in order, using any handling device (for example a tractor), we move the welding manipulator 5 by its bar 6 in the tube 4, until the left end of the tube 4 arrives
in the middle of the gap between the clamping blocks 8 and
9. Then, we tighten the tube 4 with the jaws 16 of the centering block 9. The clamping of the tube 4 by the jaws 16 of the block
<EMI ID = 6.1>
described above. Then, using a pipe setter, the next pipe 3 is engaged on the manipulator 5, until
this tube comes to touch the tube 4. We then tighten the tube
3 with the jaws 16 of the centering block 8. This done, with the aid of the pipe holder, the roller table 29 is moved to the left until the joint of the pipes 3 and 4 comes to be placed in the middle of the 'interval between current feeds
2 of transformer 1. Next, we tighten current leads 2 of transformer 1 on tubes 3 and 4, plug in transformer 1 and welding begins.
The resistance butt welding with continuous flashing proceeds in this case in the same way as that described above. Once the welding is completed, the welded tubes 3 and 4 are released from the jaws 16 of the centering blocks 8 and 9 and from the current leads 2 of the transformer 1, in the same manner as above. Then the centering blocks 8 and 9 are moved aside and the welding machine is returned to the starting position. This done, using the machine
handling, the welding manipulator 5 is moved towards the left end of the tube 3 and the entire cycle is repeated.
Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example. In particular, it comprises all the means constituting technical equivalents of the means described, as well as their combinations, if these are executed according to its spirit and implemented within the framework of the following claims.