RU146292U1

RU146292U1 - LINEAR WELDING DEVICE FOR A FLAT THIN-SHEET CURVED PANEL

Info

Publication number: RU146292U1
Application number: RU2014123871/02U
Authority: RU
Inventors: Михаил Михайлович Малыш; Александр Петрович Букин; Анатолий Георгиевич Сухов; Сергей Владимирович Андреев; Вячеслав Александрович Торичнев; Владимир Анатольевич Бельков
Original assignee: Закрытое акционерное общество Региональный центр лазерных технологий
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2014-10-10

Abstract

1. Устройство для сварки плоской тонколистовой оребренной панели, содержащее стол с плитой для установки металлических листов, снабженной прижимными элементами, расположенными вдоль линии сваривания, по меньшей мере, одну сварочную головку, перемещаемую вдоль линии сваривания, отличающееся тем, что плита стола выполнена съемной и снабжена равномерно расположенными и жестко соединенными с плитой опорами, выполненными в виде сегментов с V-образными пазами на выпуклой части сегмента, ось V-образного паза совпадает с продольной осью привариваемого ребра, а поперечное сечение основания V-образного паза соответствует поперечному сечению ребра, при этом опоры на концах снабжены пазами, фиксирующими прижимные элементы.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прижимные элементы выполнены в виде уголков, расположенных в пазах сегментных опор со стороны продольных торцов плиты, и регулируемых в вертикальном направлении прижимов.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что прижимы выполнены в виде струбцин, или винтов, или эксцентриков.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сварочная головка выполнена в виде лазерной головки и установлена с возможностью перемещения в любом направлении по заданной программе.5. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что сварочная головка соединена с блоком управления.6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что блок управления снабжен ЧПУ.7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью использования съемных плит разных габаритных размеров, которые имеют отверстия для продувочного газа, расположенные между опорами.1. A device for welding a flat sheet finned panel containing a table with a plate for installing metal sheets, equipped with clamping elements located along the welding line, at least one welding head, moved along the welding line, characterized in that the table plate is removable and equipped with supports evenly spaced and rigidly connected to the plate, made in the form of segments with V-grooves on the convex part of the segment, the axis of the V-shaped groove coincides with the longitudinal axis of the weld of the rib, and the cross section of the base of the V-shaped groove corresponds to the cross section of the rib, while the supports at the ends are provided with grooves fixing the clamping elements. 2. The device according to claim 1, characterized in that the clamping elements are made in the form of angles located in the grooves of the segment supports from the side of the longitudinal ends of the plate, and adjustable in the vertical direction of the clamps. 3. The device according to claim 1, characterized in that the clamps are made in the form of clamps, or screws, or eccentrics. 4. The device according to claim 1, characterized in that the welding head is made in the form of a laser head and installed with the ability to move in any direction according to a given program. The device according to claim 1, characterized in that the welding head is connected to the control unit. The device according to claim 5, characterized in that the control unit is equipped with a CNC. The device according to claim 1, characterized in that it is made with the possibility of using removable plates of various overall dimensions, which have openings for purge gas located between the supports.

Description

Полезная модель относится к сварке и может найти применение в машиностроении при изготовлении конструкционных элементов прочности и жесткости, а также в теплоэнергетике, металлургии, нефтеперерабатывающей и других областях промышленности в качестве элемента теплообменника.The utility model relates to welding and can find application in mechanical engineering in the manufacture of structural elements of strength and stiffness, as well as in the power industry, metallurgy, oil refining and other industries as an element of a heat exchanger.

Известно устройство для изготовления теплообменных элементов (патент RU №2095719, МПК F28F 1/14, H05B 3/50, опубликованный 10.11.1997), содержащее опору для теплообменного элемента, выполненную в виде основания с продольной направляющей, и прижимную конструкцию, выполненную в виде двух прижимных плит, на которых укреплены сварочный агрегат и приводная система, выполненная в виде, по меньшей мере, одной пары приводных роликов для позиционирования и прижима ребристых листов, сварочный агрегат содержит несколько лазерных головок, создающих сварные точки или линии и управляемых общим прибором управления.A device for the manufacture of heat exchange elements (patent RU No. 2095719, IPC F28F 1/14, H05B 3/50, published 10.11.1997) containing a support for the heat exchange element, made in the form of a base with a longitudinal guide, and a clamping structure made in the form two pressure plates on which the welding unit and the drive system are mounted, made in the form of at least one pair of drive rollers for positioning and clamping the ribbed sheets, the welding unit contains several laser heads creating weld points or line and controlled common control device.

В известном устройстве можно изготовить теплообменный элемент в виде трубчатой основной части, к наружной поверхности которой с двух сторон приварены в нескольких точках ребра, образованные складчатыми или волнистыми ребристыми листами. Однако данное устройство не может быть использовано для приварки длинных тонколистовых ребер, расположенных перпендикулярно к плоской теплообменной панели больших габаритов.In the known device, it is possible to manufacture a heat exchange element in the form of a tubular main part, to the outer surface of which ribs formed from folded or wavy ribbed sheets are welded at several points from two sides. However, this device cannot be used for welding long thin-sheet fins located perpendicular to a large flat heat exchange panel.

Наиболее близким является устройство, для линейной сварки встык тонких металлических листов без присадочных материалов (патент RU №2432243, МПК B23K 37/04, B23K 101/18, B23K 26/42, B23K 15/10, опубликованный 27.10.2011), снабженное опорным столом с плитой для установки металлических листов и, по меньшей мере, одним выполненным с возможностью давления в вертикальном направлении зажимным устройством, и содержит, по меньшей мере, одну сварочную головку, для сварки лазером или электронно-лучевой сварки, перемещаемую вдоль линии сваривания и соединенную с блоком управления., по меньшей мере, два прижимных элемента, расположенных параллельно и на расстоянии друг от друга вдоль линии сваривания, средство для обеспечения поджатия одного из свариваемых листов в направлении линии сваривания и относительно другого металлического листа, причем устройство содержит канал для продувочного газа.The closest is a device for linear butt welding of thin metal sheets without filler materials (patent RU No. 2432243, IPC B23K 37/04, B23K 101/18, B23K 26/42, B23K 15/10, published October 27, 2011), equipped with a reference a table with a plate for mounting metal sheets and at least one clamping device configured for vertical pressure, and includes at least one welding head for laser welding or electron beam welding, moved along the welding line and connected with unit controlled i., at least two pressure members disposed in parallel and spaced apart along the welding line, means for providing a preload of one of the sheets to be welded towards the welding line and against the other metal sheet, the apparatus comprising a channel for the purge gas.

Известное устройство позволяет получить плоские листовые панели больших габаритов, однако в нем невозможно сварить теплообменные крупногабаритные панели с большим количеством листовых ребер, расположенных перпендикулярно плоскости панели.The known device allows to obtain flat sheet panels of large dimensions, however, it is impossible to weld heat-exchange large-sized panels with a large number of sheet ribs located perpendicular to the plane of the panel.

Техническим результатом является возможность изготовления крупногабаритных плоских тонколистовых панелей с листовыми ребрами, а также упрощение устройства для его осуществления.The technical result is the possibility of manufacturing large-sized flat thin-sheet panels with sheet ribs, as well as simplifying the device for its implementation.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для сварки плоской тонколистовой оребренной панели, содержащее стол с плитой для установки металлических листов, прижимные элементы, расположенные вдоль линии сваривания, по меньшей мере, одну сварочную головку, перемещаемую вдоль линии сваривания, согласно полезной модели плита стола выполнена съемной и снабжена равномерно расположенными и жестко соединенными с плитой опорами, выполненными в виде сегментов с V-образными пазами на выпуклой части сегмента, ось V-образного паза совпадают с продольной осью привариваемого ребра, поперечное сечение основания V-образного паза соответствует поперечному сечению ребра, при этом опоры на концах снабжены пазами, фиксирующими прижимные элементы.The specified technical result is achieved by the fact that the device for welding a flat sheet finned panel containing a table with a plate for installing metal sheets, clamping elements located along the welding line, at least one welding head, moved along the welding line, according to the utility model table plate made removable and equipped with evenly spaced and rigidly connected to the plate supports made in the form of segments with V-shaped grooves on the convex part of the segment, the axis of the V-shaped aza coincide with the longitudinal axis of the weld ribs, the cross section a base V-shaped groove corresponds to the cross-section of the ribs, the support ends are provided with grooves, fixing the pressure members.

В частных случаях прижимные элементы выполнены в виде уголков, расположенных вдоль продольных торцов плиты в пазах опор, и регулируемых в вертикальном направлении прижимов, которые выполнены в виде струбцин, сварочная головка входит в состав универсального лазерного технологического комплекса с ЧПУ и может перемещаться в любом направлении по заданной программе. Съемные плиты выполнены разных габаритных размеров и снабжены отверстиями для продувочного газа, расположенными между опорами.In particular cases, the clamping elements are made in the form of corners located along the longitudinal ends of the plate in the grooves of the supports, and vertical clamps that are adjustable in the form of clamps, the welding head is part of a universal laser technological complex with CNC and can be moved in any direction along given program. The removable plates are made of different overall dimensions and are provided with purge gas openings located between the supports.

Наличие равномерно расположенных и жестко соединенных с плитой опор, позволяет обеспечить эффективный и равномерный теплоотвод от свариваемой листовой теплообменной панели с множеством ребер, что уменьшает коробление после сварки.The presence of evenly spaced and rigidly connected to the plate supports, allows for efficient and uniform heat removal from the welded sheet heat exchange panel with many ribs, which reduces warping after welding.

Выполнение опор с V-образными пазами, являющимися, по сути, направляющими для установки свариваемых ребер, упрощает их сборку с листовой теплообменной панелью, обеспечивая точное расположение их в основании V-образного паза.The implementation of supports with V-shaped grooves, which are, in fact, guides for installing welded ribs, simplifies their assembly with a sheet heat-exchange panel, ensuring their exact location at the base of the V-shaped groove.

Совпадение осей V-образных пазов с продольными осями привариваемых ребер обеспечивает точное продольное расположение ребер, позволяет автоматически производить качественную сварку через лист панели, обеспечивая глубокий проплав и герметичность соединения, что имеет большое значение при эксплуатации модуля теплообменника, не допускающего смешение разнотемпературных сред.The coincidence of the axes of the V-shaped grooves with the longitudinal axes of the welded ribs provides an exact longitudinal arrangement of the ribs, allows you to automatically perform high-quality welding through the panel sheet, providing deep melt and tight joints, which is of great importance when operating a heat exchanger module that does not allow mixing of different temperature media.

Выполнение опор в виде сегментов с выпуклой наружной частью позволяет панели с ребрами, при установке ее в приспособление, повторить контур выпуклой части сегмента, что значительно увеличивает жесткость панели в поперечном направлении и дает возможность производить сварку сразу по всей длине ребра без коробления после сварки.The implementation of supports in the form of segments with a convex outer part allows the panel with ribs, when installed in the fixture, to repeat the contour of the convex part of the segment, which significantly increases the stiffness of the panel in the transverse direction and makes it possible to weld immediately along the entire length of the rib without warping after welding.

Выполнение плиты стола съемной позволяет на одном устройстве производить сварку листовых панелей разных типоразмеров с продольным или поперечным расположением ребер, что позволяет изготовлять панели на разные модули теплообменника.The implementation of the removable table plate allows you to weld sheet panels of various sizes with longitudinal or transverse ribs on one device, which allows the manufacture of panels on different heat exchanger modules.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».No technical solutions matching the totality of essential features of the utility model have been identified, which allows us to conclude that the utility model meets the patentability condition of “novelty”.

Условие патентоспособности «промышленная применимость» следует из примера осуществления полезной модели.The patentability condition “industrial applicability” follows from an embodiment of the utility model.

На фигуре 1 изображен общий вид устройства.The figure 1 shows a General view of the device.

На фигуре 2 изображено вид A фигуры 1.Figure 2 shows a view A of figure 1.

На фигуре 3 изображена панель в собранном виде.The figure 3 shows the panel in assembled form.

На фигуре 4 изображен узел соединения панели с ребром.The figure 4 shows the connection node of the panel with the rib.

Устройство для линейной сварки плоской тонколистовой оребренной панели включает стол 1, плиту 2 с равномерно расположенными и выполненными в виде сегментов опорами 3 с пазами 4, прижимные элементы, выполненные в виде уголков 5 и регулируемых в вертикальном направлении прижимов 6. Опоры 3 снабжены V-образными пазами 7, оси которых совпадают с продольными осями привариваемых ребер 8. Уголки 5 прижимных элементов расположены в пазах 4 сегментных опор 3 со стороны продольных торцов плиты 2 вдоль линии сваривания. На панели 9 выполнены прямоугольные отверстия 10, расположенные вдоль линии сваривания и ориентированные по месту расположения ребер 8, на которых выполнены шипы 11, расположенные напротив отверстий 10 и соразмерные им.A device for linear welding of a flat thin-sheet finned panel includes a table 1, a plate 2 with supports 3 evenly arranged and made in the form of segments, with grooves 4, clamping elements made in the form of corners 5 and vertically adjustable clamps 6. The supports 3 are equipped with V-shaped grooves 7, the axes of which coincide with the longitudinal axes of the welded ribs 8. The corners 5 of the clamping elements are located in the grooves 4 of the segment supports 3 from the side of the longitudinal ends of the plate 2 along the welding line. Panel 9 has rectangular holes 10 located along the welding line and oriented at the location of the ribs 8, on which spikes 11 are made, located opposite the holes 10 and proportionate to them.

Устройство работает следующим образом. На тонколистовую панель с размерами 1,5×1100×2000 мм устанавливают и приваривают ребра с размерами 1,5×20×2000 мм, расположенные на ней с шагом 30 мм. Для этого панель 9 с предварительно выполненными отверстиями 10, ориентированными вдоль линии установки ребер 8, и ребра 8, выполненные с шипами 11, соразмерными отверстиям 10 на панели 9, устанавливают на дополнительную плиту (не показана), обеспечивая зазор между панелью 9 и дополнительной плитой, равный величине выступа шипа 11. Совмещают шипы 11 с отверстиями 10. Фиксируют верхнюю часть ребер шаблонами-гребенками (не показаны), которые притягивают к панели 9. Затем переворачивают панель с ребрами, загибают выступающие шипы ребер 8. Устанавливают панель 9 с ребрами 8 на сегментные опоры 3 плиты 2. При этом ребра самоустанавливаются по центру V-образных пазов 7. Прижимают панель 9 с продольных сторон уголками 5 и закрепляют прижимами 6. Прихватывают ребра в 2-3 трех местах лазерной сваркой. Затем обваривают загнутые концы шипов 11 герметичным швом и производят приварку ребер 8. Для уменьшения короблений лазерную сварку производят «вразброс» по заданной программе.The device operates as follows. On a thin-sheet panel with dimensions of 1.5 × 1100 × 2000 mm, ribs with sizes of 1.5 × 20 × 2000 mm are installed and welded, located on it with a step of 30 mm. To do this, the panel 9 with pre-made holes 10, oriented along the installation line of the ribs 8, and the ribs 8 made with spikes 11, commensurate with the holes 10 on the panel 9, are mounted on an additional plate (not shown), providing a gap between the panel 9 and the additional plate equal to the size of the protrusion of the spike 11. Combine the spikes 11 with the holes 10. Fix the upper part of the ribs with comb patterns (not shown) that attract to the panel 9. Then turn the panel with the ribs, bend the protruding spikes of the ribs 8. Install anel 9 with ribs 8 on the plate support 3 segment 2. In this self-aligning ribs, the keeper V-shaped grooves 7. presses the panel 9 with the longitudinal sides of the corners 5 and 6. The fixed clamps grab the edges 2-3 three locations by laser welding. Then, the bent ends of the spikes 11 are welded with a sealed seam and the ribs are welded 8. To reduce warpage, laser welding is performed “randomly” according to a given program.

Claims

1. A device for welding a flat sheet finned panel containing a table with a plate for installing metal sheets, equipped with clamping elements located along the welding line, at least one welding head, moved along the welding line, characterized in that the table plate is removable and equipped with supports evenly spaced and rigidly connected to the plate, made in the form of segments with V-grooves on the convex part of the segment, the axis of the V-shaped groove coincides with the longitudinal axis of the weld the ribs, and the cross section of the base of the V-shaped groove corresponds to the cross section of the ribs, while the supports at the ends are provided with grooves fixing the clamping elements.

2. The device according to p. 1, characterized in that the clamping elements are made in the form of angles located in the grooves of the segment supports from the side of the longitudinal ends of the plate, and adjustable in the vertical direction of the clamps.

3. The device according to claim 1, characterized in that the clamps are made in the form of clamps, or screws, or eccentrics.

4. The device according to p. 1, characterized in that the welding head is made in the form of a laser head and is installed with the ability to move in any direction according to a given program.

5. The device according to p. 1, characterized in that the welding head is connected to the control unit.

6. The device according to p. 5, characterized in that the control unit is equipped with CNC.

7. The device according to p. 1, characterized in that it is made with the possibility of using removable plates of different overall dimensions, which have openings for purge gas located between the supports.