PL132824B1 - Apparatus for multi-bead welding of two workpieces - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do spawania wielosciegowego dwóch przedmiotów obrabianych, które sa obracane wokól wspólnej linii srodkowej, podczas gdy uchwyt drutu do spawania jest periodycznie obracany przegubowo w przód i w tyl pomiedzy jedna a druga strona szczeliny, utworzonej pomiedzy przeciwleglymi powierzchniami czolowymi przedmiotów obra¬ bianych.Sposób tego rodzaju jest znany i stosowany przy spawaniu elementów np. wirnika turbiny, w którym szerokosc szwu spawalniczego wymaga wypelnienia przez dwa przebiegajace obok siebie sciegi spawalnicze. Na skutek periodycznego ruchu przegubowego uchwytu i drutu do spawania, szerokosc szwu jest wypelniona przez nakladajace sie na siebie sciegi nalozone na przemian po prawej i lewej stronie szwu. W znanym urzadzeniu uchwyt z drutem do spawania jest obra¬ cany przegubowo w przód i w tyl wokól osi usytuowanej na zewnatrz najwiekszej srednicy spoiny.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera element podpierajacy dwa przedmioty obrabiane dla obrotu wokól wspólnej linii srodkowej, tak ze pomiedzy przeciwleglymi powierzchniami czolo¬ wymi przedmiotów obrabianych jest utworzona szczelina, element do zgodnego obracania przed- miotów wokól wspólnej linii srodkowej, uchwyt drutu do spawania i czlon przesuwajacy mecha¬ nicznie drut do spawania przez uchwyt w strone pozycji spawania w obrebie szczeliny, element podpierajacy uchwyt dla przegubowego obrotu wokól poprzecznej osi, której odleglosc od po¬ zycji spawania jest mniejsza niz promieniowa glebokosc szczeliny, oraz element do przemiesz¬ czania uchwytu do i od wspólnej linii srodkowej.Jezeli uchwyt z drutem do spawania wchodzi prostoliniowo w szczeline spawalnicza, wtedy maksymalne odchylenie katowe uchwytu jest uzyskane wówczas, gdy os obrotu przegubowego jest usytuowana w przyblizeniu w srodku glebokosci szczeliny spawalniczej przy rozpoczynaniu operacji spawania, poniewaz uchwyt bedzie wtedy równoczesnie zderzal sie z powierzchniami czolowymi obu przedmiotów obrabianych, odpowiednio wewnetrznie i zewnetrznie wzgledem osi2 , '22 -2?i obrotu przegubowego. Oczywiste jest, z? nalezy zwykle unikac tego zderzenia, zwlaszcza wów¬ czas gdy powierzchnia uchwytu jest w ruchu.Jeszcze wieksze odchylenie katowe nozna uzyskac gdy uchwyt jest katowy i zawiera szczeki, które odchodza zasadniczo promieniowo od osi obrotu przegubowego w strone linii srodkowej, oraz przedluzenie, które jest usytuowane zewnetrznie wzdluz osi obrotu przegu¬ bowego, i którego zewnetrzny koniec jest zamocowany do przegubowego czopa uchwytu, podczas gdy czlon do przesuwu drutu do spawania jest umieszczony oddzielnie od uchwytu, korzystnie w stalej odleglosci od osi obrotu przegubowego.Ta czesc uchwytu, która jest usytuowana na zewnatrz osi obrotu przegubowego, wykonuje tylko niewielki ruch w bok, odpowiadajacy szerokosci przedluzenia, mierzonej w plaszczyz¬ nie szczeliny, i dlatego os obrotu przegubowego moze byc usytuowana na pozadanej glebokosci w szczelinie z przyczyn czysto technicznych. Z tego wzgledu rozwiazanie jest odpowiednie do stosowania w przypadku spawanych przedmiotów obrabianych o stosunkowo grubych szwach spawal¬ niczych, a takze w przypadku przedmiotów, które w bezposrednim sasiedztwie szwu maja czesci wystajace o znacznie wiekszym wychyleniu niz promien powierzchni czolowych wyznaczajacych szew. Stosuje sie to np. do spawania walów korbowych przy czopach glównych mozliwie blisko ramienia korbowego i do zespawania kolnierza o duzej srednicy z koncem walu.Przedmiot wynalazku zostanie przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dwa wykorbienia, zespawane ze soba w urzadzeniu wedlug wynalazku, fig. 2 - przekrój osiowy przez dwa odmienne przedmioty obrabiane, laczone spawaniem w przedstawionym schematycznie urzadzeniu wedlug wynalazku, fig. 3 - przekrój w powiekszeniu wzdluz linii III - III z fig. 2, z opuszczonymi elementami urzadzenia ze wzgledu na przej¬ rzystosc, fig. 4 - czesciowy widok w powiekszeniu, pokazujacy pozycje spawania na fig. 3» zas fig. 5 przedstawia przekrój wzdluz linii V - V zaznaczonej na fig. 4.Na fig. 1 sa pokazane dwa wykorbienia 1, zawierajace glówne czopy lozyskowe 2, czopy korbowe 3 i ramiona korbowe 4* Dwa wykorbienia zoataly zespawane ze soba za pomoca zgrzeiny 5, usytuowanej posrodku dlugosci wspólnego czopa lozyskowego 2. Przed zespawaniem przedmio¬ ty obrabiane moga byc prowizorycznie polaczone i wycentrowane za pomoca nie pokazanego pierscienia, który jest polaczony krótkimi spoinami w srodkowym otworze czopa i który moze byc w razie potrzeby usuniety po operacji spawania. Podczas spawania dwa wykorbienia 1 obra¬ caja sie wokól wspólnej linii srodkowej czopów 2, a spawanie moze byc przeprowadzane za pomoca wyposazenia, które w zasadzie odpowiada pokazanemu na fig. 2-51 opisanemu ponizej.Fig. 2 przedstawia kolnierz 6, który ma byc polaczony z walem 7 za pomoca spawania wielosciegowego w stosunkowo waskiej i glebokiej szczelinie 8 pomiedzy przeciwleglymi po¬ wierzchniami czolowymi 9 i 10 przedmiotów obrabianych. Przed spawaniem przedmioty obrabiane sa centrowane za pomoca krótkiego walka 11 tworzacego przedluzenie walu 7, którego powierz¬ chnia tworzy dno szczeliny 8. '//alek 11 moze byc polaczony krótkimi apoinami w srodkowym otworze 12 kolnierza 6. Jak pokazano na fig. 2, kolnierz 6 jest zaciskany w uchwycie szcze¬ kowym 13» zamocowanym do glównego wrzeciona wrzeciennika 36. Obrót glównego wrzeciona jest powodowany poprzez mechanizm napedowy /nie pokazany/, zamkniety w obrebie wrzeciennika i korzystnie zawierajacy bezstopniowa przekladnie zebata. Odlegly od kolnierza 6 koniec walu 7 jest podparty za pomoca konika tokarskiego 37, zas w razie potrzeby wal ten moze byc podparty dodatkowo w jednym lub wiecej punktach /nie pokazanych/ posrodku jego konców.Do tylnego konca wrzeciona glównego jest zamocowany wal sterujacy 38, który wystaje z wrzeciennika, i który utrzymuje czlon uruchamiajacy mechanizm 39 /nie pokazany szczególo¬ wo/do kontrolowania opisanego ponizej procesu spawania. Zewnetrzny koniec walu 38 przechodzi przez obudowe 40, zamocowana do tylnej strony wrzeciennika i zawierajaca elementy stykowe dla doprowadzania przez wal pradu spawania. Elementy skladowe urzadzenia zastosowanego do wlasciwego przeprowadzania operacji spawania sa zamontowane na ramie 41, która jest prze- mieszczalna wzdluz plyty podstawowej 42 w kierunku wspólnej linii srodkowej i osi obrotu 14"32 824 3 przedmiotów obrabianych 6 i 7« To przemieszczanie ramy sluzy do wlasciwego umiejscowienia elementów skladowych urzadzenia wzgladem szczeliny spawalniczej 8. 7/rzeciennik % je3t zamocowany do plyty podstawowej 42, zas konik 37 jest przemieszczalby na niej w kierunku linii srodkowej 14« //zdluz ramy 41 moze poruszac sie wózek 15 do przodu i do tylu poprzecznie wzgledem linii srodkowej 14 na zewnatrz obracajacych sie przedmiotów obrabianych, przy czym wózek ten jest wyposazony w element prowadzacy 16 suwaka 17f poruszajacego sie ruchem postepowo- zwrotnym w kierunku pionowym. Dolnym koncem suwak 17 utrzymuje lozysko 18 uchwytu 35, który za pomoca mechanizmu /nie pokazanego gzczególowo/ moze wykonywac ograniczony ruch obrotowy wokól osi poziomej 20 wzgledem lozyska 18. Uchwyt 35 jest utworzony jako przedluzenie 19 siegajace od lozyska 18 do szczeliny spawalniczej 8 w kierunku osi obrotu 20, przy czym przynajmniej przedni koniec przedluzenia 19* który na poczatku spawania, jak pokazano na fig. 3-5, jest umieszczony w calosci w obrebie szczeliny, posiada takie wymiary poprzeczne, ze moze sie obracac przegubowo pomiedzy dwoma polozeniami koncowymi I i II, jak pokazano na fig. 5, bez zderzania sie z dwiema powierzchniami czolowymi 9 i 10« Przedni koniec przedluzenia 19 przechodzi w stala szczeke 21, która znajduje sie w odstepie promieniowym od linii srodkowej 14 i która lacznie z ruchoma i znajdujaca sie pod obciazeniem sprezyny szczeka 22 moze mocowac drut 23 do spawania, który jest ciagniony ze szpuli 24 na suwaku 17 za pomoca odpowiedniego mechanizmu podajacego 25» Pomiedzy mechaniz¬ mem podajacym a szczekami 21, 22 drut do spawania jest prowadzony w rurce 26, której górny koniec jest sztywno polaczony z mechanizmem podajacym, zas dolny koniec zachodzi z przeswi¬ tem w otwór w stalej szczece 21, tak ze szczeka nie jest powstrzymywana przed wspomnianym powyzej obrotem v/okól osi 20.Ponizej przedluzenia 19 uchwytu 35 znajduje sie rurka 27 do doprowadzania proszku topnikowego, zamocowana zawiasowo do lozyska 18 wokól osi równoleglej do linii srodkowej 14, zas proszek topnikowy jest dostarczany ze zbiornika 28 na suwaku 17 przez lejek 29 do wnetrza rurki 27, gdzie jest podawany na miejsce spawania za pomoca, swidra 30, napedzanego silnikiem 31 z tylnej strony rurki 27.Przez odpowiedni dobór topnika proszkowego mozna zapewnic, jak to wiadomo z dziedziny spawania lukiem krytym, ze utworzona zgorzelina spawalnicza luzno odchodzi od sciegu spa¬ walniczego i wypada ze szczeliny spawalniczej podczas obrotu przedmiotów obrebianych. Jezeli stosuje sie gaz ochronny zamiast topnika proszkowego, wówczas taki gaz moze byc doprowadzany przez podobna rurke bez koniecznosci stosowania lejka* Na przednim koncu rurki 27 jest zamon¬ towany czujnik 32, który pod wplywem sprezyny 33 oddzialywujacej na tylny koniec rurki 27 jest utrzymywany w stycznosci z powierzchnia walka 11 przed rozpoczeciem spawania a nastep¬ nie z powierzchnia kolejno narastajacej spoiny. Tylny koniec rurki 27 uruchamia przelacz¬ nik 34, który kontroluje ruch do góry suwaka 17 w zaleznosci czasowej z postepem operacji spawania• Wspomniane powyzej periodyczne przegubowe obracanie sie uchwytu 35 lacznie ze szcze¬ kami 21 i 22 pomiedzy dwoma polozeniami koncowymi I i II moze byc kontrolowane sa pomoca wspomnianego powyzej mechanizmu 39, który jest uruchamiany walem 38, obracajacym sie w zgodnosci z przedmiotami obrabianymi. Przegubowy ruch mpze przykladowo byc w ten sposób kontrolowany, ze uchwyt 35 jest utrzymywany w jednym z polozen koncowych podczas jednego pelnego obrotu przedmiotów obrabianych tak, ze w dolnym rogu szczeliny 8 jest nalozona spoina o dlugosci 360 • Nastepnie uchwyt jest obrócony przegubowo do przeciwnego polozenia koncowego, korzystnie ze stala lub w przyblizeniu stala predkoscia katowa, zas gdy uchwyt osiagnie drugie polozenie koncowe, to pozostaje w nim podczas jednego pelnego obrotu przedmiotów obrabianych* Oczywiste jest, ze zamiast katowego uchwytu 19, 21, 22 drutu do spawania, mozna zastosowac prostoliniowy, odchodzacy promieniowo lub zasadniczo promieniowo uchwyt, w4 132 524 takich przypadkach £dy maksymalny promien dwóch przedmiotów obrabianych w poblizu szczeliny spawalniczej nie przekracza zewnetrznego promienia gotowej spoiny, na przyklad przy wyko¬ nywaniu spoiny 5 pokazanej na fig. 1 w srodku glównego czopa walu korbowego.Z drugiej strony, opisane urzadzenie umozliwia spawanie blisko wystepu o duzym promie¬ niu wychylenia, co przykladowo przy wytwarzaniu walów korbowych pozwala na 3pawanie wykona¬ nych oddzielnie ramion korby, czopów glównych i czopów korbowych za pomoca spoin, umiesz¬ czonych blisko wystepów pomiedzy ramionami a czopami glównymi lub odpowiednio, czopami kor¬ bowymi. I^oze to byc szczególnie korzystne w przypadku wytwarzania bardzo duzych walów kor¬ bowych. Równiez przy wytwarzaniu na przyklad walów oporowych lub przy przyspawywaniu kol¬ nierzy do konców walu korzystne jest,~ ze wal moze "byc przyspawany bezposrednio do plaskiej powierzchni tarczowo uksztaltowanego przedmiotu obrabianego, majacego srednice znacznie wieksza niz wal.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do spawania wielosciegowego dwóch przedmiotów obrabianych, posiadajace element do podpierania dwóch przedmiotów obrabianych, element do obracania przedmiotów obra¬ bianych wokól wspólnej linii srodkowej oraz uchwyt do mechanicznego posuwu drutu do spawania, przy czym uchwyt moze obracac sie przegubowo wokól osi poprzecznej, znamienne tym, ze odleglosc od osi obrotu /20/ uchwytu /35/ do polozenia spawania jest mniejsza niz grubosc wynikowej spoiny. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze uchwyt /35/ jest katowy i zawiera szczeki /21, 22/ odchodzace zasadniczo w kierunku promieniowym od osi obrotu /20/ w strone linii srodkowej /14/, oraz przedluzenie /19/ odchodzace zewnetrznie wzdluz osi obrotu i zamocowane zewnetrznym koncem do czopa przegubowego uchwytu, zas mechanizm podaja¬ cy /25/ do powodowania posuwu drutu /23/ do spawania jest usytuowany oddzielnie od uchwytu /35/, korzystnie w stalej odleglosci od osi obrotu /20/. 3« Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze uchwyt jest podparty na suwaku /17/, który jest przesuwny wzgledem linii srodkowej /14/ przedmiotów obrabianych, zas mechanizm podajacy /25/ do powodowania posuwu drutu /23/ do spawania jest zamontowany na suwaku /17/ lacznie ze szpula /24/ z drutem do spawania. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze drut /23/ do spawania jest prowadzony od mechanizmu podajacego /25/ do uchwytu /35/ za pomoca rurki /26/, nie¬ ruchomej wzgledem suwaka /W/. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 albo 3 albo 4, znamienne tym, ze równo¬ legle do przedluzenia /19/ uchwytu w strone pozycji spawania jest usytuowana rurka /27/ do doprowadzania topnika proszkowego lub gazu ochronnego. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5t znamienne tym, ze na przednim koncu rurki /27/ znajduje sie czujnik /32/ do kontrolowania odsuwania uchwytu /35/ od linii srodkowej /14/ przedmiotów obrabianych.132 824 FIG. I132 824 r^* V///////////////y.N V V V FI6.S F/G.4 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL PL PL

Claims (6)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do spawania wielosciegowego dwóch przedmiotów obrabianych, posiadajace element do podpierania dwóch przedmiotów obrabianych, element do obracania przedmiotów obra¬ bianych wokól wspólnej linii srodkowej oraz uchwyt do mechanicznego posuwu drutu do spawania, przy czym uchwyt moze obracac sie przegubowo wokól osi poprzecznej, znamienne tym, ze odleglosc od osi obrotu /20/ uchwytu /35/ do polozenia spawania jest mniejsza niz grubosc wynikowej spoiny.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze uchwyt /35/ jest katowy i zawiera szczeki /21, 22/ odchodzace zasadniczo w kierunku promieniowym od osi obrotu /20/ w strone linii srodkowej /14/, oraz przedluzenie /19/ odchodzace zewnetrznie wzdluz osi obrotu i zamocowane zewnetrznym koncem do czopa przegubowego uchwytu, zas mechanizm podaja¬ cy /25/ do powodowania posuwu drutu /23/ do spawania jest usytuowany oddzielnie od uchwytu /35/, korzystnie w stalej odleglosci od osi obrotu /20/.

3. « Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze uchwyt jest podparty na suwaku /17/, który jest przesuwny wzgledem linii srodkowej /14/ przedmiotów obrabianych, zas mechanizm podajacy /25/ do powodowania posuwu drutu /23/ do spawania jest zamontowany na suwaku /17/ lacznie ze szpula /24/ z drutem do spawania.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze drut /23/ do spawania jest prowadzony od mechanizmu podajacego /25/ do uchwytu /35/ za pomoca rurki /26/, nie¬ ruchomej wzgledem suwaka /W/.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 albo 3 albo 4, znamienne tym, ze równo¬ legle do przedluzenia /19/ uchwytu w strone pozycji spawania jest usytuowana rurka /27/ do doprowadzania topnika proszkowego lub gazu ochronnego.

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5t znamienne tym, ze na przednim koncu rurki /27/ znajduje sie czujnik /32/ do kontrolowania odsuwania uchwytu /35/ od linii srodkowej /14/ przedmiotów obrabianych.132 824 FIG. I132 824 r^* V///////////////y. N V V V FI6.S F/G.4 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL PL PL