RU2476298C2 - Device for friction welding of long-sized parts - Google Patents
Device for friction welding of long-sized parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476298C2 RU2476298C2 RU2011116900/02A RU2011116900A RU2476298C2 RU 2476298 C2 RU2476298 C2 RU 2476298C2 RU 2011116900/02 A RU2011116900/02 A RU 2011116900/02A RU 2011116900 A RU2011116900 A RU 2011116900A RU 2476298 C2 RU2476298 C2 RU 2476298C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- jaws
- shaped
- welding
- intermediate insert
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для сварки трением длинномерных деталей, в частности железнодорожных рельсов, труб, стержней и других удлиненных деталей с помощью установленной между концами деталей подвижной промежуточной вставки, обеспечивающей нагрев контактных поверхностей за счет трения. Сварка трением производится как для соединения двух целых деталей, так и их частей для получения целой детали.The invention relates to devices for friction welding of long parts, in particular railway rails, pipes, rods and other elongated parts using a movable intermediate insert installed between the ends of the parts, which ensures contact surfaces are heated by friction. Friction welding is performed both for joining two whole parts, and their parts to obtain the whole part.
Известно устройство для сварки труб и других деталей, в котором промежуточную вставку выполняют в форме клина, а торцы соединяемых деталей выполняют со скосами. Промежуточная вставка устанавливается внутри зубчатого колеса, которое сообщает ей вращение от электродвигателя через зубчатую передачу. При достижении температуры нагрева, необходимой для сварки, осуществляют осевое движение деталей навстречу друг другу. (DOS №2329080, кл. В23K 20/12, 1974 г.) Форма клина промежуточной вставки обеспечивает самоцентрирование деталей. Недостаток устройства заключается в его сложности, из-за наличия зубчатой передачи устройство имеет большие габаритные размеры, высокую металлоемкость.A device for welding pipes and other parts is known, in which the intermediate insert is made in the form of a wedge, and the ends of the parts to be joined are made with bevels. The intermediate insert is installed inside the gear wheel, which tells it to rotate from the electric motor through the gear transmission. Upon reaching the heating temperature necessary for welding, the axial movement of the parts towards each other is carried out. (DOS No. 2329080,
Известно устройство для сварки трением деталей через промежуточную вращающуюся вставку, вращение которой сообщается ротором асинхронного электродвигателя. На статоре электродвигателя установлены зажимные элементы для крепления деталей. Для создания осевого усилия один из зажимных элементов связан с цилиндром, а второй - со штоком гидравлической системы (SU №616093, кл. В23K 19/02, 1976 г.). С помощью такого устройства можно сваривать детали круглого сечения, такие как трубы, стержни; однако устройство не предназначено для сварки деталей более сложной формы, таких как железнодорожные рельсы.A device for welding friction parts through an intermediate rotating insert, the rotation of which is communicated by the rotor of an induction motor. Clamping elements are mounted on the stator of the electric motor for fastening parts. To create axial force, one of the clamping elements is connected to the cylinder, and the second to the hydraulic rod (SU No. 616093,
Наиболее близким является устройство для сварки трением железнодорожных рельсов, описанное в патенте GB №2322586, кл. В23K 20/12, 1998 г.). Устройство содержит раму-станину, на которой смонтированы связанные друг с другом через стержни два зажимных элемента с возможностью движения в направлении, параллельном продольной оси рельсов для соединения их концов, и в поперечном направлении для зажима рельсов с помощью гидравлической системы. Устройство снабжено захватом для промежуточной вставки, который одним концом связан с механизмом осциллирующего движения, установленным на зажимном элементе, а другим концом захват установлен на станине через направляющие и упругую систему.The closest is a device for friction welding of railway rails, described in GB patent No. 2322586, class.
Недостаток устройства заключается в том, что при сварке с помощью этого устройства имеется большой риск появления пористости или трещин в сварном шве, т.е. нарушение сплошности сварного шва, что отрицательно сказывается на его прочностных характеристиках.The disadvantage of this device is that when welding with this device there is a high risk of porosity or cracks in the weld, i.e. violation of the continuity of the weld, which negatively affects its strength characteristics.
Технической задачей является создание устройства, обеспечивающего получение качественного сварного шва.The technical task is to create a device that provides high-quality weld.
Техническое решение задачи заключается в том, что в устройстве для сварки трением длинномерных деталей, содержащем станину с опорными элементами для установки деталей, на которой смонтирован с возможностью продольных вдоль оси деталей встречных перемещений механизм зажима деталей, и механизм захвата промежуточной вставки и сообщения ей движений относительно деталей, механизм зажима деталей выполнен в виде двух пар губок, установленных с возможностью поперечных навстречу друг другу перемещений и у которых поверхности, контактирующие с деталями, выполнены фасонными с профилем поперечного сечения, образующим в паре ложемент для деталей, а на поверхностях губок, смежных к фасонным, выполнено сообщающееся с ложементом углубление по контуру, эквидистантному контуру профиля фасонной поверхности губок, при этом губки установлены так, чтобы смежные поверхности с углублением были расположены против друг друга для образования камеры при их продольном встречном перемещении.The technical solution of the problem lies in the fact that in the device for friction welding of long parts containing a bed with supporting elements for mounting parts, on which the mechanism of clamping the parts and the mechanism for gripping the intermediate insert and communicating with it relative to parts, the clamping mechanism of the parts is made in the form of two pairs of jaws installed with the possibility of transverse towards each other movements and in which the surfaces in contact with parts made shaped with a cross-section profile forming a lodgement for parts in a pair, and on the surfaces of the jaws adjacent to the shaped, a recess communicating with the lodgement is made along the contour, an equidistant contour of the profile of the shaped surface of the jaws, while the jaws are installed so that adjacent surfaces with a recess were located against each other for the formation of the chamber during their longitudinal counter-movement.
Устройство поясняется следующими фигурами:The device is illustrated by the following figures:
на фиг.1 показан вид устройства спереди;figure 1 shows a front view of the device;
на фиг.2 показан вид устройства сверху без механизма захвата промежуточной вставки;figure 2 shows a top view of the device without a gripping mechanism of the intermediate insert;
на фиг.3 показан поперечный относительно продольной оси деталей разрез одной пары губок механизма зажима деталей, в ложементе которых размещена свариваемая деталь;figure 3 shows a cross section relative to the longitudinal axis of the parts of one pair of jaws of the clamping mechanism of the parts, in the cradle of which is placed the welded part;
на фиг.4 показан общий вид одной из губок механизма зажима детали;figure 4 shows a General view of one of the jaws of the clamping mechanism of the part;
на фиг.5 показан разрез по А-А фиг.3 двух губок с углублениями на смежных поверхностях, образующими камеру для заполнения пластифицированным материалом промежуточной вставки.figure 5 shows a section along aa of figure 3 of two jaws with recesses on adjacent surfaces, forming a chamber for filling with plasticized material of the intermediate insert.
Существенным отличием устройства для сварки трением длинномерных деталей является то, что при сближении губок в продольном вдоль продольной оси деталей и поперечном направлениях по периметру сварочного шва образуется замкнутая камера, которая на конечном этапе сварки заполняется пластифицированным материалом промежуточной вставки, создавая эффект избыточного давления, придающего сварочному шву повышенную прочность.A significant difference between the device for friction welding of long parts is that when the jaws approach each other along the longitudinal axis of the parts and in the transverse directions around the perimeter of the weld, a closed chamber is formed, which at the final stage of welding is filled with plasticized material of the intermediate insert, creating the effect of excess pressure imparting to the welding seam increased strength.
Устройство для сварки трением длинномерных деталей содержит станину 1, на которой установлены опорные элементы 2 в виде блока роликов, по которым перемещаются свариваемые детали 3, например железнодорожные рельсы. На станине закреплены направляющие 4, на которых установлен с возможностью перемещений в продольном направлении относительно продольной оси деталей стол 5. Перемещение стола осуществляется с помощью гидросистемы, в которой гидроцилиндры 6 закреплены на станине, а штоки 7 жестко связаны со столом 5 через промежуточные детали 8. Устройство содержит механизм зажима деталей, который состоит из двух пар зажимных губок 9-9 и 10-10. Одна пара губок 9-9 установлена на направляющих 11, закрепленных на столе 5 в поперечном относительно продольной оси деталей направлении для обеспечения поперечных перемещений губок. Вторая пара губок 10-10 также установлена на поперечных направляющих 12, которые смонтированы на опорной детали 13, жестко закрепленной на станине 1. Поперечное перемещение губок 9 осуществляется с помощью гидросистемы, в которой гидроцилиндр 14 жестко связан со столом 5, а шток 15 - с губками 9. Поперечное перемещение губок 10 осуществляется с помощью гидросистемы, в которой гидроцилиндр 16 жестко связан с опорной деталью 13, а шток 17 - с губками 10.A device for friction welding of long parts contains a frame 1 on which support elements 2 are mounted in the form of a block of rollers along which the parts to be welded 3, for example, railroad rails, are moved.
Поверхности 18 каждой губки, которые контактируют с деталями 3, выполнены фасонными таким образом, чтобы профиль поперечного сечения губки в паре с другой парной ей губкой 9-9 и 10-10 соответствовал профилю деталей, образуя для них ложемент. На каждой из поверхностей 19 губок одной пары 9-9, которые являются смежными к фасонным поверхностям этой пары губок, выполнено углубление 20, контур которого является эквидистантным контуру профиля фасонной поверхности губок. Соответственно, на каждой из поверхностей 21 губок второй пары 10-10, смежной к фасонной поверхности 18 губок второй пары, также выполнено аналогичное углубление 22. Губки установлены так, чтобы смежные поверхности 19 одной пары губок находились напротив смежных поверхностей 21 второй пары губок. При сближении губок в направлении вдоль продольной оси деталей углубления 20 и 22 на противолежащих смежных поверхностях 19 и 21 образуют камеру 23. Углубления 20 и 22 выполнены сообщающимися с ложементом для возможности выхода в камеру материала промежуточной вставки при ее сдавливании концами деталей. На станине 1 жестко установлен механизм захвата 24 промежуточной вставки 25. Механизм захвата соединен с блоком перемещений 26, сообщающим промежуточной вставке движения, характер которых зависит от вида сварки: линейные, орбитальные, круговые и др., а также перемещения промежуточной вставки в продольном направлении относительно продольной оси деталей.The
Работа устройства показана на примере сварки двух частей железнодорожных рельсов.The operation of the device is shown by the example of welding two parts of railway rails.
В механизм захвата 24 блока перемещений 26 устанавливают промежуточную вставку 25. С помощью блока перемещений 26 механизм захвата зажимает промежуточную вставку 25 и вводит ее в рабочую зону устройства. На блоки роликов 2 устанавливают рельсы 3, которые располагают с двух сторон от промежуточной вставки. Пары губок 9-9 посредством штока 15 гидроцилиндра 14 перемещают в поперечном направлении навстречу друг другу по направляющим 11, а пары губок 10-10 аналогичным образом перемещают посредством штока 17 гидроцилиндра 16 по направляющим 12, и когда концы рельсов окажутся в ложементе, образованном фасонными поверхностями 18 губок, губки жестко фиксируют их, при этом промежуточная вставка 25 будет находиться между концами рельсов. При помощи блока перемещений 26 промежуточной вставке задают возвратно-поступательные движения высокой частоты и амплитудой 3 мм. Одну рельсу (или деталь рельсы) плавно вводят в контакт с промежуточной вставкой посредством стола 5, перемещаемого в продольном направлении штоком 7 гидроцилиндра 6 навстречу со вторым рельсом. За счет трения промежуточной вставки о поверхности концов свариваемых рельсов происходит выделение тепла и последующая пластификация материала рельсов. После некоторой выдержки производят резкое сближение рельсов с промежуточной вставкой, при этом губки сближаются и образуют камеру 23 по периметру сварного шва, и так как камера 23 сообщается с ложементом, пластифицированный материал вставки, сдавливаемый концами рельсов, заполняет камеру высокого давления, создавая эффект избыточного давления, которое, воздействуя на шов, придает ему повышенную прочность.An
Затем производят обрубку облоя и расфиксирование губок.Then the flashing is cut and the sponges are released.
Таким образом, устройство для сварки длинномерных деталей, например железнодорожных рельсов, к которым предъявляются высокие требования по прочности сварного соединения, благодаря созданию камеры высокого давления, позволяет получать высокопрочные сварные швы.Thus, a device for welding long parts, such as railway rails, to which high demands are made on the strength of the welded joint, due to the creation of a high-pressure chamber, allows to obtain high-strength welds.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011116900/02A RU2476298C2 (en) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | Device for friction welding of long-sized parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011116900/02A RU2476298C2 (en) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | Device for friction welding of long-sized parts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011116900A RU2011116900A (en) | 2012-11-10 |
RU2476298C2 true RU2476298C2 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=47321855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011116900/02A RU2476298C2 (en) | 2011-04-28 | 2011-04-28 | Device for friction welding of long-sized parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2476298C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2544808A (en) * | 2015-11-30 | 2017-05-31 | Jackweld Ltd | An apparatus for forming a friction weld |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU616093A1 (en) * | 1976-06-01 | 1978-07-07 | Уральский Филиал Государственного Научно-Исследовательского Института Автомобильного Транспорта | Apparatus for friction welding of articles through intermediate rotating insert |
SU986682A1 (en) * | 1981-07-17 | 1983-01-07 | Уральский Филиал Научно-Исследовательского Института Автомобильного Транспорта | Machine for inertial frictionwelding |
GB2322586A (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-02 | Schwenzfeier Werner | Friction welding rails |
RU2274529C2 (en) * | 2003-03-21 | 2006-04-20 | Фоестальпине Шинен Гмбх | Method and apparatus for joining part ends |
-
2011
- 2011-04-28 RU RU2011116900/02A patent/RU2476298C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU616093A1 (en) * | 1976-06-01 | 1978-07-07 | Уральский Филиал Государственного Научно-Исследовательского Института Автомобильного Транспорта | Apparatus for friction welding of articles through intermediate rotating insert |
SU986682A1 (en) * | 1981-07-17 | 1983-01-07 | Уральский Филиал Научно-Исследовательского Института Автомобильного Транспорта | Machine for inertial frictionwelding |
GB2322586A (en) * | 1997-02-28 | 1998-09-02 | Schwenzfeier Werner | Friction welding rails |
RU2274529C2 (en) * | 2003-03-21 | 2006-04-20 | Фоестальпине Шинен Гмбх | Method and apparatus for joining part ends |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2544808A (en) * | 2015-11-30 | 2017-05-31 | Jackweld Ltd | An apparatus for forming a friction weld |
GB2544808B (en) * | 2015-11-30 | 2019-12-04 | Jackweld Ltd | An apparatus for forming a friction weld |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011116900A (en) | 2012-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7267258B2 (en) | Method for metallically connecting rods by oscillating friction welding | |
CN105215612B (en) | Welding fixture for eight-axis bogie frame of electric locomotive | |
KR20040083376A (en) | Device and method for connecting the front sides of parts | |
CN108544171B (en) | Adjustable welding fixture | |
JP6797915B2 (en) | Linear friction welder | |
CN103817186B (en) | A kind of two car formula bending machine and bending method | |
CN103317239A (en) | Welding technical equipment for nuclear fuel storage framework bush | |
CN112247354B (en) | Water cooling plate production process and water cooling plate welding device | |
RU2476298C2 (en) | Device for friction welding of long-sized parts | |
CN207547985U (en) | A kind of welding tooling | |
CN110899955A (en) | System and method for friction welding of elongated members | |
CN208467626U (en) | A kind of spot welding device stood for H profile steel group | |
CN108526797A (en) | A kind of steel plate welder and its application method | |
JP4461438B2 (en) | Method of joining rails by friction welding | |
CN210024305U (en) | Improved generation welded platform | |
CN202114436U (en) | Clamp for preventing welding angular distortion | |
JP6615190B2 (en) | Welding unit | |
GB2322586A (en) | Friction welding rails | |
CN214134731U (en) | Beam welding device | |
CN104526153B (en) | A kind of friction welding machine | |
CN210649240U (en) | Welding device for core-spun yarn processing | |
CN203316955U (en) | Clamp for welding workpiece | |
CN215880462U (en) | Automatic welding mechanism for metal products | |
CN202411680U (en) | Web deformation-preventing structure | |
CN105773029A (en) | Automatic welding technology of stainless steel J section steel-aluminum composite conductor rail |