RU170512U1

RU170512U1 - MECHANISM FOR FIXING A WELDING HEAD ON A PIPELINE

Info

Publication number: RU170512U1
Application number: RU2016123674U
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Садовский; Сергей Владимирович Орин; Владимир Михайлович Сушко; Владимир Юрьевич Илюшкин
Original assignee: Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш"
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2017-04-26

Abstract

Полезная модель относится к сварочной технике, в частности к сварочным головкам для сварки неповоротных стыков труб, и может быть использована в их зажимных механизмах, осуществляющих фиксацию сварочной головки на свариваемом трубопроводе, в том числе выполненном из тонкостенных труб, а также труб из цветных металлов или их сплавов. Механизм фиксации сварочной головки на трубопроводе содержит два двуплечих зажимных рычага, имеющих возможность установки на основании сварочной головки с возможностью поворота, на одном из плеч каждого из рычагов установлен зажимной вкладыш, а также пружину. Механизм оснащен упором, выполненным в виде двуплечего рычага, установленного с возможностью поворота на одном из двуплечих зажимных рычагов и подпружиненного относительно него, а также поворотным рычагом, на одном из плеч упора установлен регулировочный винт, контактирующий с двуплечим зажимным рычагом, а ко второму плечу упора концом подсоединена пружина, второй конец которой присоединен к средней части поворотного рычага, на одном конце которого установлена рукоятка, а другим он соединен с не несущим зажимной вкладыш плечом второго двуплечего зажимного рычага. 3 ил.The utility model relates to welding equipment, in particular to welding heads for welding fixed pipe joints, and can be used in their clamping mechanisms that fix the welding head on the pipe being welded, including made of thin-walled pipes, as well as non-ferrous metal pipes or their alloys. The mechanism for fixing the welding head on the pipeline contains two two-shoulder clamping levers that can be mounted on the base of the welding head with the possibility of rotation, a clamping insert is installed on one of the arms of each of the levers, as well as a spring. The mechanism is equipped with a stop made in the form of a two-shouldered lever mounted to rotate on one of the two-shoulder clamping levers and spring-loaded relative to it, as well as a rotary lever, an adjusting screw is installed on one of the shoulder of the stop, which is in contact with the two-shoulder clamped lever, and to the second shoulder of the stop a spring is connected at the end, the second end of which is connected to the middle part of the pivot arm, at one end of which a handle is mounted, and at the other end it is connected to the shoulder of the second, which does not carry the clamping insert two shoulders clamping lever. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к сварочной технике, в частности к сварочным головкам для сварки неповоротных стыков труб, и может быть использована в их зажимных механизмах, осуществляющих фиксацию сварочной головки на свариваемом трубопроводе, в том числе выполненном из тонкостенных труб, а также труб из цветных металлов или их сплавов.The utility model relates to welding equipment, in particular to welding heads for welding fixed pipe joints, and can be used in their clamping mechanisms that fix the welding head on the pipe being welded, including made of thin-walled pipes, as well as non-ferrous metal pipes or their alloys.

Известна головка для сварки неповоротных стыков труб, механизм фиксации которой на свариваемом трубопроводе выполнен в виде рычага, установленного одним концом посредством оси на основании с возможностью поворота. На другом конце рычага установлен винт, имеющий возможность вращения и ввинчивания в резьбовое отверстие основания. В средней части рычага выполнено резьбовое отверстие, в которое ввинчен зажимной винт, на одном конце которого установлена рукоятка, а на другом - прижим. Прижим установлен на винте с возможностью поворота на оси для обеспечения возможности самоустановки относительно поверхности трубопровода, на который монтируют сварочную головку. Для фиксации сварочной головки ее устанавливают на трубопровод до контакта установленного на основании вкладыша с поверхностью трубопровода. Винт рычага при этом вывернут из резьбового отверстия основания и рычаг повернут в вертикальное положение, не препятствуя установке головки на трубопровод. После установки головки на свариваемый трубопровод поворачивают рычаг в горизонтальное положение, ввинчивают винт рычага в резьбовое отверстие основания, фиксируя тем самым рычаг в рабочем положении. Далее вращают зажимной винт, в результате чего установленный на конце винта прижим подводится к поверхности трубопровода, контактирует с ней и при последующем вращении винта фиксирует сварочную головку на трубопроводе (см. патент РФ на полезную модель №133455, кл. В23К 37/02, 2013 г.).A known head for welding fixed pipe joints, the fixing mechanism of which on the pipe being welded is made in the form of a lever mounted at one end by means of an axis on the base with the possibility of rotation. A screw is installed at the other end of the lever, which can be rotated and screwed into the threaded hole of the base. A threaded hole is made in the middle part of the lever, into which a clamping screw is screwed, a handle is installed on one end of the handle, and a clamp on the other. The clamp is mounted on a screw with the possibility of rotation on the axis to enable self-installation relative to the surface of the pipeline on which the welding head is mounted. To fix the welding head, it is installed on the pipeline until the contact established on the base of the insert with the surface of the pipeline. The lever screw is turned out of the threaded hole of the base and the lever is turned into a vertical position, without interfering with the installation of the head on the pipeline. After installing the head on the pipe to be welded, turn the lever in a horizontal position, screw the lever screw into the threaded hole of the base, thereby fixing the lever in the working position. Then the clamping screw is rotated, as a result of which the clamp installed on the end of the screw is brought to the surface of the pipeline, contacts it and, with the subsequent rotation of the screw, fixes the welding head on the pipeline (see RF patent for utility model No. 133455, class V23K 37/02, 2013 g.).

В результате анализа механизма фиксации известной головки необходимо отметить, что он неудобен в работе, так как для фиксации головки первоначально необходимо закрепить на основании рычаг, а затем вручную за рукоятку вращать зажимной винт до контакта его прижима с трубой. Это может привести к смещению сварочной головки по трубе в процессе ее фиксации, а кроме того, невозможно без использования тарированных механизмов обеспечить точно заданное усилие фиксации, при котором головка надежно закреплена на трубе и, в то же время, исключить при закреплении головки деформацию и смятие трубопровода.As a result of the analysis of the fixing mechanism of the known head, it should be noted that it is inconvenient to work with, since to fix the head it is first necessary to fix the lever on the base, and then manually rotate the clamp screw by the handle until its clip is in contact with the pipe. This can lead to displacement of the welding head along the pipe during its fixation, and in addition, it is impossible to use precisely calibrated fixing forces without using calibrated mechanisms, at which the head is firmly fixed to the pipe and, at the same time, exclude deformation and collapse when fixing the head the pipeline.

Известна головка сварочная, механизм фиксации которой на трубопроводе выполнен в виде двух зажимных рычагов, имеющих возможность установки на основании головки на оси с возможностью их относительного поворота. На одном конце одного рычага находится прижим, имеющий возможность контакта с трубопроводом, а на другом конце располагается собачка храпового механизма, имеющая возможность контакта с храповыми зубьями, выполненными на основании. Зажимное усилие создается пружиной, установленной между рычагами.Known welding head, the fixing mechanism of which on the pipeline is made in the form of two clamping levers that can be installed on the base of the head on the axis with the possibility of their relative rotation. At one end of one arm there is a clamp having the possibility of contact with the pipeline, and at the other end there is a ratchet mechanism dog having contact with ratchet teeth made on the base. The clamping force is created by a spring installed between the levers.

Для обеспечения фиксации головки на свариваемом трубопроводе на основании головки закрепляют сменный вкладыш, посадочный диаметр которого равен наружному диаметру трубопровода, устанавливают головку на трубопровод до контакта вкладыша с поверхностью трубопровода таким образом, чтобы электрод располагался над зоной сварки, после чего осуществляют фиксацию сварочной головки механизмом фиксации, для чего поворачивают рычаг до контакта его прижима с трубой и, сжатием пружины с усилием, достаточным для надежной фиксации, которую осуществляют собачкой храпового механизма, вводя ее в контакт с одним из храповых зубьев. Для расфиксации механизма выводят собачку из зацепления с храповым зубом и под действием пружины рычаг поворачивается в противоположную сторону, отводя установленный на нем прижим от трубопровода и снимая усилие зажима (см. патент РФ на полезную модель №94500, кл. В23К 37/02, 2010 г.) - наиболее близкий аналог.To ensure fixation of the head on the pipe being welded, a replaceable liner is fixed on the base of the head, the bore diameter of which is equal to the outer diameter of the pipeline, the head is mounted on the pipeline until the liner contacts the surface of the pipeline so that the electrode is located above the welding zone, after which the welding head is fixed by the fixing mechanism , for which they turn the lever until its clip is in contact with the pipe and, compressing the spring with a force sufficient for reliable fixation, which is carried out They use the ratchet mechanism as a dog, bringing them into contact with one of the ratchet teeth. To unlock the mechanism, the dog is disengaged from the ratchet tooth and, under the action of the spring, the lever rotates in the opposite direction, releasing the clamp mounted on it from the pipeline and removing the clamping force (see RF patent for utility model No. 94500, class V23K 37/02, 2010 g.) - the closest analogue.

В результате анализа известного решения необходимо отметить, что конструкция механизма зажима данной головки обеспечивает быстрый и удобный зажим и разжим при установке (снятии) сварочной головки, однако он не предусматривает регулирования усилия зажима, что может привести к деформации и смятию трубопровода при установке на нем сварочной головки, особенно это касается трубопроводов из цветных металлов или тонкостенных. Весьма существенно также и то, что используемый в механизме фиксации для зажима храповой механизм весьма ненадежен и усилие зажима на нем изменяется ступенчато в зависимости от расстояния между храповыми зубьями, что ухудшает условия для обеспечения зажима с оптимальным усилием.As a result of the analysis of the known solution, it should be noted that the design of the clamping mechanism of this head provides a quick and convenient clamping and releasing during installation (removal) of the welding head, however, it does not provide for the regulation of the clamping force, which can lead to deformation and collapse of the pipeline when welding is installed on it heads, especially for non-ferrous or thin-walled pipelines. It is also very significant that the ratchet mechanism used in the clamping mechanism for clamping is very unreliable and the clamping force on it varies stepwise depending on the distance between the ratchet teeth, which worsens the conditions for clamping with optimal force.

Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение надежности фиксации сварочной головки на трубопроводе за счет обеспечения ее фиксации с точно рассчитанным усилием зажима, и исключения смятия и деформации трубопровода зажимными элементами механизма.The technical result of this utility model is to increase the reliability of fixing the welding head on the pipeline by ensuring its fixation with a precisely calculated clamping force, and eliminating the collapse and deformation of the pipeline by the clamping elements of the mechanism.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в механизме фиксации сварочной головки на трубопроводе, содержащем два двуплечих зажимных рычага, имеющих возможность установки на основании сварочной головки с возможностью поворота, на одном из плеч каждого из рычагов установлен зажимной вкладыш, а также пружина, новым является то, что механизм оснащен упором, выполненным в виде двуплечего рычага, установленного с возможностью поворота на одном из двуплечих зажимных рычагов и подпружиненного относительно него, а также поворотным рычагом, на одном из плеч упора установлен регулировочный винт, контактирующий с двуплечим зажимным рычагом, а ко второму плечу упора концом подсоединена пружина, второй конец которой присоединен к средней части поворотного рычага, на одном конце которого установлена рукоятка, а другим он соединен с не несущим зажимной вкладыш плечом второго двуплечего зажимного рычага.The specified technical result is ensured by the fact that in the mechanism of fixing the welding head on the pipeline containing two two-shoulder clamping levers that can be mounted on the base of the welding head with the possibility of rotation, a clamping insert is installed on one of the arms of each of the levers, as well as the spring, that the mechanism is equipped with a stop made in the form of a two shoulders lever mounted rotatably on one of the two shoulders of the clamping levers and spring-loaded relative to it, as well as m by a lever, on one of the shoulder of the stop there is an adjusting screw in contact with the two-shoulder clamping lever, and a spring is connected to the second shoulder of the stop by the end, the second end of which is attached to the middle part of the swing lever, on one end of which the handle is mounted, and the other end is connected to the bearing clamping sleeve of the shoulder of the second two-shoulder clamping lever.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:The essence of the utility model is illustrated by graphic materials on which:

- на фиг. 1 - механизм фиксации, аксонометрическая проекция;- in FIG. 1 - fixation mechanism, axonometric projection;

- на фиг. 2 - механизм фиксации в разжатом положении, установленный на основании сварочной головки;- in FIG. 2 - the locking mechanism in the expanded position, mounted on the basis of the welding head;

- на фиг. 3 - механизм фиксации в рабочем положении, установленный на сварочной головке, закрытый накладкой.- in FIG. 3 - locking mechanism in the working position, mounted on the welding head, closed by a cover plate.

Механизм фиксации сварочной головки на трубопроводе состоит из двух двуплечих зажимных рычагов 1 (левого в плоскости чертежа) и 2 правого. В центральной части каждого двуплечего зажимного рычага выполнено установочное отверстие (позицией не обозначено) для установки рычага на основании сварочной головки.The fixing mechanism of the welding head on the pipeline consists of two two-arm clamping levers 1 (left in the plane of the drawing) and 2 right. In the central part of each two-shoulder clamping arm, a mounting hole is made (not indicated by the position) for mounting the arm on the base of the welding head.

На одном из плеч каждого двуплечего зажимного рычага с возможностью самоустановки по поверхности трубопровода на оси (позицией не обозначена) установлены сменные зажимные вкладыши 3 с опорной поверхностью А, кривизна которой соответствует наружному диаметру свариваемого трубопровода.On one of the shoulders of each two-shouldered clamping lever with the possibility of self-installation on the pipe surface on the axis (not indicated by the position) replaceable clamping liners 3 with a supporting surface A are installed, the curvature of which corresponds to the outer diameter of the pipe being welded.

На другом плече одного из двуплечих зажимных рычагов (например, левом, поз. 1) на оси (позицией не обозначена) с возможностью покачивания установлен выполненный в виде двуплечего рычага упор 4. К одному из плеч упора концом посредством оси (позицией не обозначена) прикреплена пружина 5, другой конец которой посредством оси (позицией не обозначена) прикреплен к средней части поворотного рычага 6, оснащенного рукояткой 7 на одном его конце. Другой конец поворотного рычага 6 посредством оси 8 соединен с не несущим зажимной вкладыш плечом второго двуплечего зажимного рычага 2.On the other shoulder of one of the two-shouldered clamping levers (for example, left, pos. 1), an emphasis made in the form of a two-shouldered lever is mounted on the axis (not indicated by the position) with a swinging lever 4. An end is attached to one of the emphasis arms by an axis (not indicated by the position) attached a spring 5, the other end of which by means of an axis (not indicated by the position) is attached to the middle part of the pivot arm 6, equipped with a handle 7 at one end thereof. The other end of the pivoting arm 6 is connected via an axis 8 to the non-supporting clamping insert by the shoulder of the second two-shouldered clamping arm 2.

На другом плече упора 4 выполнено резьбовое отверстие, в которое ввинчен регулировочный винт 9, торец винта упирается в поверхность рычага 1, причем упор 4 подпружинен относительно двуплечего зажимного рычага 1 пружиной 10, для исключения возможности разворота упора 4 относительно рычага 1 при раскрытии механизма фиксации.A threaded hole is made on the other shoulder of the stop 4, into which the adjusting screw 9 is screwed, the end of the screw abuts against the surface of the lever 1, the stop 4 being spring-loaded relative to the two shoulders of the clamping lever 1 by the spring 10, to exclude the possibility of the stop of the stop 4 relative to the lever 1 when the locking mechanism is opened.

Механизм фиксации сварочной головки на трубопроводе работает следующим образом.The mechanism for fixing the welding head on the pipeline works as follows.

Для работы механизм устанавливают на основании 11 сварочной головки. Для этого установочные отверстия рычагов 1 и 2 надевают на оси 12 основания. На основании закрепляют центрирующий сменный вкладыш 13 радиусной формы, кривизна которого соответствует диаметру трубопровода 14. Устанавливают вкладыши 3 с необходимой кривизной поверхности А. На основании устанавливают упорную втулку 15.For operation, the mechanism is installed on the basis of 11 welding heads. To do this, the mounting holes of the levers 1 and 2 are put on the axis 12 of the base. On the base, a centering interchangeable liner 13 of a radial shape is fixed, the curvature of which corresponds to the diameter of the pipe 14. Install liners 3 with the necessary curvature of surface A. On the base, a thrust sleeve 15 is installed.

Далее осуществляют настройку усилия зажима механизма, с которым вкладыши 3 поджимают к вкладышу 13 поверхность трубопровода при фиксации на нем сварочной головки. Необходимое усилие зажима в каждом случае определяется известным образом в зависимости от материала трубопровода и толщины его стенки. Усилие должно быть таким, чтобы обеспечить надежную фиксацию сварочной головки на трубопроводе в процессе его сварки и исключить деформирование трубопровода или его смятие. Настройку осуществляют регулировочным винтом 9, который вращают в ту или иную сторону в резьбовом отверстии упора 4. В результате осевого перемещения винта при его вращении упор 4 поворачивается на своей оси, в результате чего изменяется расстояние между осями, которыми пружина 5 соединена с упором 4 и поворотным рычагом 6. Изменение данного расстояния приводит к растяжению или сжатию пружины 5, что и определяет требуемое усилие зажима.Next, the clamping force of the mechanism is adjusted, with which the inserts 3 press the surface of the pipeline to the insert 13 while fixing the welding head on it. The required clamping force in each case is determined in a known manner depending on the material of the pipeline and the thickness of its wall. The force should be such as to ensure reliable fixation of the welding head on the pipeline during its welding and to avoid deformation of the pipeline or its collapse. The adjustment is carried out by an adjusting screw 9, which is rotated in one direction or another in the threaded hole of the stop 4. As a result of the axial movement of the screw during its rotation, the stop 4 rotates on its axis, as a result of which the distance between the axes that the spring 5 is connected to the stop 4 and changes by the rotary lever 6. Changing this distance leads to the tension or compression of the spring 5, which determines the required clamping force.

Установленный на основании механизм закрывают накладкой 16, которую крепят к основанию посредством винтов 17. Головка с установленным на ней механизмом зажима готова к работе.The mechanism mounted on the base is closed by a cover plate 16, which is fastened to the base by screws 17. The head with the clamping mechanism mounted on it is ready for operation.

Устанавливают сварочную головку на свариваемый трубопровод в заданное положение относительно свариваемого стыка. При этом вкладыши 3 слегка поджимают к трубопроводу вкладыш 13. Для фиксации сварочной головки на трубопроводе за рукоятку 7 поворачивают рычаг 6 по часовой стрелке, преодолевая усилие пружины 5. В результате поворота рычага 6 шарнир, соединяющий данный рычаг с пружиной 5, перемещается вверх в плоскости чертежа (фиг. 1), уменьшая расстояние между осями соединения пружины, в результате чего усилие пружины действует на рычаги 1 и 2, поворачивая их на осях 12 и обеспечивая прижим вкладышей 3 к поверхности трубопровода, фиксируя тем самым сварочную головку на трубопроводе. Фиксация поворотного рычага в положении зажима происходит при перемещении его оси соединения с пружиной через линию, соединяющую оси соединения упора с пружиной и соединения рычага со вторым двуплечим зажимным рычагом 2. В конечном положении рычаг 6 упирается в упорную втулку 15. Расфиксация головки на трубопроводе осуществляется поворотом рычага 6 в противоположную сторону.Set the welding head on the welded pipe in a predetermined position relative to the welded joint. In this case, the liners 3 slightly press on the liner 13. To fix the welding head on the pipeline, the lever 6 is turned by the lever 6 in a clockwise direction, overcoming the force of the spring 5. As a result of the rotation of the lever 6, the hinge connecting this lever with the spring 5 moves upward in the plane drawing (Fig. 1), reducing the distance between the axes of the connection of the spring, as a result of which the spring force acts on the levers 1 and 2, turning them on the axes 12 and providing a clamp liners 3 to the surface of the pipeline, thereby fixing the welding goal A pipe on the pipeline. The rotation lever is locked in the clamping position when its axis of connection with the spring moves through the line connecting the axes of the stop to the spring and the lever is connected to the second two-shoulder clamping lever 2. In the final position, the lever 6 abuts the stop sleeve 15. The head is fixed on the pipeline by turning lever 6 in the opposite direction.

Механизм прост конструктивно, обеспечивает быструю установку и снятие сварочной головки, а также исключает деформации и смятие трубопровода при установке сварочной головки благодаря регулировке усилия поджатия зажимных вкладышей к трубопроводу.The mechanism is simple structurally, provides quick installation and removal of the welding head, and also eliminates the deformation and collapse of the pipeline when installing the welding head due to the adjustment of the force of the clamping liners to the pipeline.

Claims

The mechanism for fixing the welding head on the pipeline, containing two two-shouldered clamping levers made with the possibility of rotation when installed on the base of the welding head, clamping inserts mounted on one of the shoulders of each of the levers, and a spring, characterized in that it is equipped with a stop, a rotary lever, the adjusting screw and the handle, while the emphasis is made in the form of a two-shouldered lever mounted rotatably on one of the two-shoulder clamping levers and spring-loaded relative to it, the adjusting screw the one that interacts with the two-shoulder clamping lever is mounted on one of the stop arms, the spring is connected at one end to the second stop arm, and the second end is connected to the middle part of the swing arm, the handle is mounted at one end, and the second is connected to the second carrier arm of the clamp two shoulders clamping lever.