RU2781262C1

RU2781262C1 - Method for positioning sectors when welding pipe bends

Info

Publication number: RU2781262C1
Application number: RU2021140134A
Authority: RU
Inventors: Николай Юрьевич Клюков; Юрий Николаевич Клюков
Original assignee: Николай Юрьевич Клюков; Юрий Николаевич Клюков
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-10-11

Abstract

FIELD: welding technology.

SUBSTANCE: invention relates to the technology of welding pipes and pipe assemblies and can be used in the installation of processing pipeline systems with fitting and precise joining of welded pipe ends, sectors and bends. The method includes the operation of shifting the axis of each of the welded sectors in a plane perpendicular to the axis of the rotator mounted on a fixed support. The rotator faceplate with guides is rotated until the direction of the faceplate guides coincides with the direction of displacement of the end face of the welded pipe bend, after which the welded sector is moved until its axis coincides with the axis of another welded sector and with the axis of the rotator. The operation of setting the angle of the joint between the joined sectors is carried out.

EFFECT: use of the invention makes it possible to improve the quality of the resulting welded joint by ensuring the accuracy of the alignment of the welded pipe bend sectors.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технологии сварки труб и трубных узлов и может быть использовано при монтаже технологических трубопроводных систем с подгонкой и точной стыковкой свариваемых торцов труб, секторов и отводов.The invention relates to the technology of welding pipes and pipe assemblies and can be used in the installation of technological pipeline systems with fitting and precise joining of the welded ends of pipes, sectors and bends.

Известен способ позиционирования свариваемых элементов трубопроводов, и установка для сварки труб [RU № 2034689, МПК В23К 37/00, опубликовано 10.05.1995]. Для осуществления способа применяется установка, содержащая смонтированные на основании раму для приема труб, станину с машиной для сварки труб, при этом она оснащена установленным на раме входным рольгангом с механизмом для продольного перемещения труб, размещенным на основании выходным рольгангом с механизмом для продольного перемещения труб, устройством для управления установкой, закрепленными на станине корпусами с вращателем труб, шпинделем на каждом корпусе и приводом вращения шпинделей, каждый вращатель выполнен в виде трехкулачковых патронов, установка оснащена устройством для подачи аргона в полость свариваемых изделий, выполненным в виде приводной трубчатой направляющей с продольным пазом, шарнирно соединенных с ней рычагов с приводом перемещения рычагов, установленной в направляющей штанги с приводом ее перемещения в полость свариваемых изделий, подпружиненным клапаном в хвостовике и центрирующим направляющим наконечником, на штанге закреплен с возможностью перемещения в продольном пазу направляющий фиксатор с переключателями исходного и рабочего положения штанги, на штанге установлено герметично соединенное с ней седло с приводом его перемещения, системой периодической подачи аргона и отверстием для аргона, выходной рольганг содержит приводную звездочку с датчиком положения ее привода, натяжную звездочку, огибающую все звездочки, цепь и размещенные на звеньях цепи ролики, на основании в зоне выходного рольганга установлена с возможностью реверсивного продольного перемещения между натяжной и приводной звездочками тележка с рамой и расположенной на раме камерой рентгеновского контроля сварного соединения с входом, выходом, кнопками коррекции положения камеры и источником постоянного напряжения, на входе и выходе камеры размещены приводные центрирующие элементы в виде захватов, в концы цепи выходного рольганга закреплены на раме тележки, на машине для сварки установлены датчики фиксирования торца трубы, один датчик фиксирования торца трубы размещен со стороны входного рольганга, другой датчик фиксирования торца трубы размещен со стороны выходного рольганга, между датчиком фиксирования торца трубы и механизмом продольного перемещения соответствующего рольганга расположены датчики измерения длины трубы, выходы датчиков измерения длины трубы и выход датчика положения привода приводной звездочки выходного рольганга соединены с входами приема сигналов измерения перемещения устройства управления, привод приводной звездочки выходного рольганга соединен с выходом устройства управления установкой, входы устройства управления установкой соединены с выходами датчиков механизмов продольного перемещения входного и выходного рольгангов, привод вращения шпинделей соединен с выходами устройства управления установкой, датчик положения привода вращения приводной звездочки выходного рольганга соединен с выходом устройства управления установкой, при этом устройство управления установкой выполнено с шестью входами и пятью выходами приема дискретных сигналов устройства управления установкой, к первому и второму входам приема дискретных сигналов устройства управления установкой подсоединены выходы датчиков измерения длины трубы, первый и второй выходы приема дискретных сигналов устройства управления установкой соединены соответственно с приводами перемещения направляющей и штанги, третий и четвертый входы приема дискретных сигналов устройства управления установкой соединены с переключателями исходного и рабочего положения штанги, третий выход приема дискретных сигналов устройства управления установкой соединен с приводом перемещения седла, четвертый и пятый выходы приема дискретных сигналов устройства управления установкой соединены с входами привода захватов камеры рентгеновского контроля сварного соединения, пятый и шестой входы приема дискретных сигналов устройства управления установкой соединены через кнопки коррекции положения камеры рентгеновского контроля сварного соединения с источником постоянного тока.A known method of positioning the welded elements of pipelines, and installation for welding pipes [RU No. 2034689, IPC V23K 37/00, published 10.05.1995]. To implement the method, an installation is used that contains a frame mounted on the base for receiving pipes, a frame with a machine for welding pipes, while it is equipped with an input roller table mounted on the frame with a mechanism for longitudinal movement of pipes, located on the base of the output roller table with a mechanism for longitudinal movement of pipes, a device for controlling the installation, housings fixed on the frame with a pipe rotator, a spindle on each housing and a spindle rotation drive, each rotator is made in the form of three-jaw cartridges, the installation is equipped with a device for supplying argon into the cavity of the welded products, made in the form of a drive tubular guide with a longitudinal groove , levers pivotally connected to it with a drive for moving the levers, installed in a guide rod with a drive for moving it into the cavity of the products to be welded, a spring-loaded valve in the shank and a centering guide tip, fixed on the rod with the possibility of moving in the pro along the longitudinal groove there is a guide latch with switches for the initial and working position of the rod, a seat hermetically connected to it with a drive for its movement, an intermittent argon supply system and an opening for argon is installed on the rod, the output roller table contains a drive sprocket with a sprockets, a chain and rollers placed on the chain links, on the base in the area of the output roller table, a trolley with a frame and an X-ray camera for X-ray control of a welded joint with an inlet, an outlet, buttons for correcting the camera position and a source is installed with the possibility of reversible longitudinal movement between the tension and drive sprockets constant voltage, at the inlet and outlet of the chamber there are drive centering elements in the form of grips, at the ends of the chain of the output roller table they are fixed on the frame of the trolley, sensors for fixing the end of the pipe are installed on the welding machine, one sensor for fixing the end of the pipe is located on the side on the input roller table, another sensor for fixing the end of the pipe is located on the side of the output roller table, between the sensor for fixing the end of the pipe and the mechanism for the longitudinal movement of the corresponding roller table there are sensors for measuring the length of the pipe, the outputs of the sensors for measuring the length of the pipe and the output of the position sensor of the drive sprocket of the output roller table are connected to the inputs of the reception signals for measuring the movement of the control device, the drive sprocket of the output roller table is connected to the output of the unit control device, the inputs of the unit control device are connected to the outputs of the sensors of the longitudinal movement of the input and output roller tables, the spindle rotation drive is connected to the outputs of the unit control device, the drive sprocket rotation drive position sensor the output roller table is connected to the output of the plant control device, while the plant control device is made with six inputs and five outputs for receiving discrete signals of the installation control device, the outputs of sensors for measuring the length of the pipe are connected to the first and second inputs for receiving discrete signals of the installation control device, the first and second outputs for receiving discrete signals of the installation control device are connected respectively to the drives for moving the guide and rod, the third and fourth inputs for receiving discrete signals of the control device the unit is connected to the switches of the initial and working positions of the rod, the third output of receiving discrete signals of the unit control device is connected to the drive for moving the seat, the fourth and fifth outputs of receiving discrete signals of the unit control device are connected to the inputs of the gripper drive of the X-ray inspection chamber of the welded joint, the fifth and sixth inputs of receiving Discrete signals of the installation control device are connected through the buttons for correcting the position of the camera for X-ray control of the welded joint with a direct current source.

К недостаткам известной технологии можно отнести низкие технологические возможности и сложность её выполнения, связанные с возможным рассогласованием соосности за счет смещения торцов свариваемых труб относительно друг друга и образованием неплотного стыка труб, что ведёт к снижению качества сварки и недолговечности сварного соединения. The disadvantages of the known technology include low technological capabilities and complexity of its implementation, associated with a possible misalignment due to the displacement of the ends of the welded pipes relative to each other and the formation of a loose pipe joint, which leads to a decrease in the quality of welding and the fragility of the welded joint.

Известна более совершенная технология, используемая при помощи полевой многофункциональной установки для сварки трубных узлов и нестандартного оборудования [RU № 2433897, МПК В23К 37/04, опубликовано 20.11.2011], взятая в качестве ближайшего аналога. Установка содержит линию, включающую рельсовый ходовой путь, на котором установлены с возможностью перемещения в продольном направлении роликовые опоры с подвижным и неподвижным вращателями и установленными на них планшайбами, сварочный автомат, источник питания, при этом установка снабжена подвижным рабочим местом сварщика, выполняющего корневой слой шва, а сварочный автомат выполнен в виде самоходного поста автоматической сварки под слоем флюса, при этом установка содержит вторую линию и один ходовой рельсовый путь, причём подвижное рабочее место сварщика, выполняющего корневой слой шва, снабжено пультом управления вращателями, выполненным с возможностью настройки скорости вращения, и расположено на каждой линии, а самоходный пост автоматической сварки под слоем флюса установлен на ходовом рельсовом пути с возможностью изменения высоты, продольного движения по ходовым рельсовым путям, разворота на 180° и снабжен пультом управления вращателями для настройки скорости вращения, причем неподвижный вращатель установлен с одной стороны торца линии, при этом планшайба вращателя состоит из листа стали круглой формы с выполненными на ней путями для перемещения кулачков, причем на листе установлена штанга с телескопическим захватом, выполненным с возможностью захвата трубного узла за отвод или тройник.A more advanced technology is known, used with the help of a field multifunctional installation for welding pipe assemblies and non-standard equipment [RU No. 2433897, IPC V23K 37/04, published on 11/20/2011], taken as the closest analogue. The installation contains a line including a rail running track, on which roller bearings with movable and fixed rotators and faceplates mounted on them, a welding machine, a power source are installed with the possibility of moving in the longitudinal direction, while the installation is equipped with a movable workplace of a welder performing the root layer of the seam , and the welding machine is made in the form of a self-propelled automatic submerged arc welding station, while the installation contains a second line and one running rail track, and the movable workplace of the welder performing the root layer of the weld is equipped with a control panel for rotators, made with the ability to adjust the rotation speed, and is located on each line, and the self-propelled automatic submerged arc welding station is installed on the running rail track with the possibility of changing the height, longitudinal movement along the running rail tracks, turning by 180 ° and equipped with a control panel for the rotators to adjust the rotation speed, and the stationary rotator is installed on one side of the line end, while the rotator faceplate consists of a round steel sheet with paths for moving the cams made on it, and a rod with a telescopic gripper is installed on the sheet, configured to grip the pipe assembly by a branch or a tee.

К недостаткам известной технологии можно отнести ограниченные технологические возможности, связанные с подгонкой стыков свариваемых поверхностей труб и их узлов друг к другу, в частности с отсутствием возможностей смещения и/или поворота одного из узлов для обеспечения плотного совпадения и контакта стыков.The disadvantages of the known technology include limited technological capabilities associated with fitting the joints of the welded surfaces of pipes and their nodes to each other, in particular, the lack of displacement and / or rotation of one of the nodes to ensure close coincidence and contact of the joints.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является устранение недостатков аналогов, в частности, повышение технологических возможностей способа, связанных с обеспечением плотной подгонки стыков в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также с обеспечением подгонки угла стыка и смещения секторов отводов при несовпадении их осей.The technical result of the proposed invention is to eliminate the disadvantages of analogs, in particular, to increase the technological capabilities of the method associated with ensuring a tight fit of the joints in the horizontal and vertical planes, as well as ensuring the fit of the joint angle and displacement of the sectors of the taps when their axes do not match.

Поставленный технический результат достигается использованием сочетания известных, общих с прототипом признаков включающих стадии изменения положения секторов в продольном и вертикальном направлениях при помощи вращателя с планшайбой и средства крепления отводов и новых признаков, заключающихся в том, что способ дополнительно включает операцию смещения оси каждого из свариваемых секторов в плоскости перпендикулярной к оси вращателя, смонтированного на неподвижной опоре, для чего планшайбу вращателя с направляющими поворачивают до совпадения направления направляющих планшайбы с направлением смещения торца свариваемого сектора отвода, после чего при помощи каретки, смонтированной на направляющих планшайбы свариваемый сектор перемещают до совпадения его оси с осью другого свариваемого сектора и с осью вращателя, при этом дополнительно осуществляют операцию выставления угла стыка между стыкуемых секторов, для чего, дополнительные планшайбы, связанные с каретками при помощи зубчатых зацеплений с закреплёнными ни них свариваемыми секторами, поворачивают на угол от 0 до 130 градусов от верхней плоскости кареток, выполненной параллельно продольной оси вращателя до совпадения плоскостей стыкуемых торцов секторов.The set technical result is achieved using a combination of known features common with the prototype, including the stages of changing the position of the sectors in the longitudinal and vertical directions using a rotator with a faceplate and a means for fastening the taps and new features, consisting in the fact that the method additionally includes the operation of shifting the axis of each of the sectors to be welded in a plane perpendicular to the axis of the rotator mounted on a fixed support, for which the faceplate of the rotator with guides is rotated until the direction of the guides of the faceplate coincides with the direction of displacement of the end face of the outlet sector to be welded, after which, using a carriage mounted on the guides of the faceplate, the sector to be welded is moved until its axis coincides with the axis of another sector to be welded and with the axis of the rotator, while additionally performing the operation of setting the joint angle between the joined sectors, for which, additional faceplates connected to the carriages by means of gears ny with welded sectors fixed below them, turn at an angle from 0 to 130 degrees from the upper plane of the carriages, made parallel to the longitudinal axis of the rotator until the planes of the joined ends of the sectors coincide.

Новизной предполагаемого изобретения является то, что способ дополнительно включает операцию смещения оси каждого из свариваемых секторов в плоскости перпендикулярной к оси вращателя, смонтированного на неподвижной опоре, при которой планшайбу вращателя с направляющими поворачивают до совпадения направления направляющих планшайбы с направлением смещения торца свариваемого сектора отвода, после чего при помощи каретки, смонтированной на направляющих планшайбы, свариваемый сектор перемещают до совпадения его оси с осью другого свариваемого сектора и с осью вращателя, при этом дополнительно осуществляют операцию выставления угла стыка между стыкуемых секторов, для чего, дополнительные планшайбы, связанные с каретками при помощи зубчатых зацеплений с закреплёнными ни них свариваемыми секторами, поворачивают на угол от 0 до 130 градусов от верхней плоскости кареток, выполненной параллельно продольной оси вращателя до совпадения плоскостей стыкуемых торцов секторов.The novelty of the proposed invention is that the method additionally includes the operation of shifting the axis of each of the sectors to be welded in a plane perpendicular to the axis of the rotator mounted on a fixed support, in which the faceplate of the rotator with guides is rotated until the direction of the guides of the faceplate coincides with the direction of displacement of the end face of the branch sector to be welded, after which, using a carriage mounted on the guides of the faceplate, the sector to be welded is moved until its axis coincides with the axis of the other sector to be welded and with the axis of the rotator, while additionally performing the operation of setting the joint angle between the joined sectors, for which, additional faceplates connected to the carriages by means of gears with sectors to be welded fixed below them are rotated at an angle from 0 to 130 degrees from the upper plane of the carriages, which is parallel to the longitudinal axis of the rotator until the planes of the joined ends of the sectors coincide.

Так, использование дополнительной операции смещения оси каждого из свариваемых секторов в плоскости перпендикулярной к оси вращателя, смонтированного на неподвижной опоре, при которой планшайбу вращателя с направляющими поворачивают до совпадения направления направляющих планшайбы с направлением смещения торца свариваемого сектора отвода, после чего при помощи каретки, смонтированной на направляющих планшайбы, свариваемый сектор перемещают до совпадения его оси с осью другого свариваемого сектора и с осью вращателя, позволяет более простым и надёжным способом увеличить технологические возможности предлагаемого способа путём установки направляющих планшайбы в направлении исправляемого несовпадения осей свариваемого сектора с осью вращателя и перемещения каретки с закрепленным на ней сектором, устранить смещения осей свариваемых секторов отводов, более точно совместить до совпадения торцевые поверхности свариваемых стыков, установить требуемое технологическое расстояние торцевых поверхностей секторов отводов друг от друга для последующей качественной сварки. Осуществление точного позиционирования и совпадения торцов свариваемых секторов друг с другом за счёт смещения оси свариваемых отводов в плоскости перпендикулярной оси вращателя в направлениях от 0 до 360 градусов, включая, как частный случай, конкретное смещение по вертикали и по горизонтали позволяет существенно повысить технологические возможности сварки.Thus, the use of an additional operation of shifting the axis of each of the sectors to be welded in a plane perpendicular to the axis of the rotator mounted on a fixed support, in which the faceplate of the rotator with guides is rotated until the direction of the guides of the faceplate coincides with the direction of displacement of the end face of the branch sector to be welded, after which, using a carriage mounted on the guides of the faceplate, the sector to be welded is moved until its axis coincides with the axis of another sector to be welded and with the axis of the rotator, which makes it possible to increase the technological capabilities of the proposed method in a simpler and more reliable way by installing the guides of the faceplate in the direction of the corrected mismatch of the axes of the sector to be welded with the axis of the rotator and moving the carriage with the sector fixed on it, eliminate the displacement of the axes of the sectors of the branches to be welded, more accurately align the end surfaces of the welded joints until they coincide, set the required technological distance of the end surfaces branches of sectors of taps from each other for subsequent high-quality welding. The implementation of precise positioning and coincidence of the ends of the sectors to be welded with each other due to the displacement of the axis of the branches to be welded in the plane perpendicular to the axis of the rotator in directions from 0 to 360 degrees, including, as a particular case, a specific vertical and horizontal displacement, can significantly increase the technological capabilities of welding.

Выполнение дополнительной операции выставления угла стыка между стыкуемых секторов, для чего, дополнительные планшайбы, связанные с каретками при помощи зубчатых зацеплений с закреплёнными на них свариваемыми секторами, поворачивают на угол от 0 до 130 градусов от верхней плоскости кареток, выполненной параллельно продольной оси вращателя до совпадения плоскостей стыкуемых торцов секторов - обеспечивает чёткое и точное совпадение торцов свариваемых секторов в плоскости сварки, позволяет осуществлять сварку секторов не только в вертикальной плоскости перпендикулярной продольной оси вращателя, но и при любом из углов наклона торцов свариваемых секторов от 0 до 180 градусов, что также расширяет технологические возможности способа.Performing an additional operation of setting the joint angle between the joined sectors, for which, additional faceplates connected to the carriages by means of gears with the sectors to be welded fixed to them are rotated at an angle from 0 to 130 degrees from the upper plane of the carriages, made parallel to the longitudinal axis of the rotator until they coincide planes of joined ends of the sectors - provides a clear and exact coincidence of the ends of the sectors to be welded in the welding plane, allows welding of sectors not only in the vertical plane perpendicular to the longitudinal axis of the rotator, but also at any of the angles of inclination of the ends of the sectors to be welded from 0 to 180 degrees, which also expands technological possibilities of the method.

Патентно-информационный поиск, проведенный в процессе подготовки материалов, сочетания предложенных известных и новых признаков предполагаемого изобретения в патентной и научно-технической литературе - не выявил, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.The patent information search carried out in the process of preparing materials did not reveal a combination of the proposed known and new features of the proposed invention in the patent and scientific and technical literature, which allows us to attribute the features to those with novelty.

Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки можно признать соответствующими критерию - изобретательский уровень.Since the proposed combination of features is not known from the existing level of technology and allows to obtain a higher technical result, the proposed essential features can be recognized as meeting the criterion of inventive step.

Описание осуществления предлагаемого способа и проведенные опытные работы позволяют отнести предложенное устройство к промышленно выполнимым.The description of the implementation of the proposed method and the experimental work carried out make it possible to classify the proposed device as industrially feasible.

На фиг. 1 схематично представлена установка для сварки секторных отводов труб при помощи которого осуществляется предлагаемый способ.In FIG. 1 schematically shows the installation for welding sector pipe bends with which the proposed method is carried out.

На фиг. 2 схематично показаны направления перемещения узлов установки.In FIG. 2 schematically shows the directions of movement of the units of the installation.

На фиг. 3 и 4 схематично представлено расположение неподвижного и подвижного вращателей с планшайбами, каретками и секторами отвода при сварке последнего сектора к отводу.In FIG. 3 and 4 schematically shows the location of the fixed and movable rotators with faceplates, carriages and sectors of the outlet when welding the last sector to the outlet.

На фиг. 5 схематично показан процесс сварки внутреннего шва соединяемых секторов при повороте на платформе сварочного оборудования. In FIG. 5 schematically shows the process of welding the inner seam of the connected sectors when turning on the platform of the welding equipment.

Предлагаемый способ осуществляется при помощи установки для сварки секторных отводов труб. Установка состоит из поворотной платформы 1, на рельсовых путях которой смонтировано сварочное оборудование 2. Вращатель 3 с основной планшайбой 4 и дополнительной планшайбой 5 со средством крепления отвода - трехкулачковым патроном 6 установлен на неподвижных опорах 7. Вращатель 8, смонтированный на подвижных опорах 9 с основной планшайбой 10 и дополнительной планшайбой 11 со средством крепления секторов отводов - трехкулачковым патроном 12 располагается на рельсовом пути 13, на тележках 14 с возможностью продольного вдоль оси А перемещения. Дополнительные планшайбы 5 и 11 смонтированы на каретках 15 и 16 с возможностью поворота планшайб 5 и 11 относительно оси А и плоскости В при помощи зубчатых зацеплений 17 и 18. Верхняя плоскость кареток 15 и 16 выполнена параллельно продольной оси А вращателей. Каретки 15 и 16 смонтированы с возможностью их перемещения вверх и вниз по направляющим 19 и 20. Дополнительные планшайбы 5 и 11 за счёт зубчатых зацеплений 17 и 18 позволяют менять положение, подгонять и регулировать плоскости стыков свариваемых трубных секторов отводов в пределах от 0 до 130 градусов от верхней плоскости В.The proposed method is carried out using a machine for welding sector pipe bends. The installation consists of a turntable 1, on the rails of which welding equipment 2 is mounted. a faceplate 10 and an additional faceplate 11 with a means of fastening the branches of branches - a three-jaw chuck 12 is located on the rail track 13, on trolleys 14 with the possibility of longitudinal movement along the axis A. Additional faceplates 5 and 11 are mounted on carriages 15 and 16 with the ability to rotate the faceplates 5 and 11 relative to axis A and plane B using gears 17 and 18. The upper plane of the carriages 15 and 16 is made parallel to the longitudinal axis A of the rotators. Carriages 15 and 16 are mounted with the possibility of moving up and down along the guides 19 and 20. Additional faceplates 5 and 11 due to gearing 17 and 18 allow you to change the position, adjust and adjust the plane of the joints of the welded pipe sectors of the branches in the range from 0 to 130 degrees from the top plane B.

Предлагаемый способ сварки секторных отводов труб осуществляется следующим образом.The proposed method of welding sector pipe bends is carried out as follows.

Первоначально от трубы отрезают необходимое количество секторов для сварки отводов, для этого от трубы отрезают первый сектор под заданным углом, например, в 15 градусов к плоскости перпендикулярной продольной оси трубы. Второй рез осуществляют под углом в 15 градусов, но уже в противоположную сторону от плоскости перпендикулярной продольной оси трубы. Третий рез и каждый последующий нечетный выполняют, как и первый, а каждый четный рез выполняют как в второй. Первый сектор 21 отвода при помощи трехкулачкового патрона 6 закрепляют на дополнительной планшайбе 5, а второй, привариваемый к первому, сектор 22 отвода закрепляют на дополнительной планшайбе 11 подвижного вращателя 8. Сварку секторов отводов осуществляют преимущественного в вертикальной плоскости В при совпадении осей отверстий свариваемых секторов 21 и 22 отводов. Для приведения плоскости торца первого сектора 21 отвода в вертикальное положение, параллельное плоскости В, дополнительную планшайбу 5 с закрепленным на ней сектором 22 при помощи зубчатого зацепления 17 поворачивают до совпадения с вертикальной плоскостью В. При этом, во время поворота дополнительной планшайбы 5 может появиться смещение оси отверстия сектора 21 от оси А, например, по вертикали от оси А. Для совмещения и совпадения осей сектора 21 и оси А, каретку 15 по направляющим 19 планшайбы 4 перемещают вверх или вниз в зависимости от исходного положения каретки 15 с планшайбой 4 при закреплении на ней сектора 21 отвода. При этом возможно несовпадение осей отверстия отвода с осью А, которое может быть направлено в одну из сторон от оси и под любым углом. Для совмещения осей сектора 21 с осью А направляющие 19 планшайбой 4 поворачивают до их совмещения с направлением смещения осей сектора и вращателя, и перемещением каретки 15 по направляющим 19 совмещают оси отверстия сектора 21 с осью А. Далее приступают к ориентации плоскости торца, привариваемого к сектору 21 сектора 22. Для этого, при помощи зубчатого зацепления 18, перемещением каретки 16 по направляющим 20 и поворотом планшайбы 11 при помощи зубчатого зацепления 18, точно также, как и при ориентации первого отвода 21, достигают вертикального расположения плоскости свариваемого стыка сектора 22 параллельно плоскости сварки В. После совпадения осей отверстий секторов 21 и 22 с осями вращателей 3 и 8, по рельсовым путям 13 осуществляют подвод опор 9 с вращателем 8, сектором 22 отвода к сектору 21 на расстояние необходимое для осуществления последующей сварки секторов. Корректирование совпадения осей секторов 21 и 22 с осью вращателей 3 и 8 осуществляют при помощи поворотных планшайб 5 и 11, направляющих 19 и 20 и зубчатых зацеплений 17 и 18. Сварку стыков осуществляют преимущественно в вертикальной плоскости В, для чего по рельсовому пути платформу 1 со сварочным оборудованием 2 подводят к плоскости сварки, выдвигают стрелу до совпадения электродов сварочного оборудования с продольной осью вращателей и при вращении, при помощи вращателей 3 и 8 планшайб 4 и 10 с закрепленными на них секторами с заданной скоростью в пределах от 5 до 30 м/час осуществляют сварку секторов без изменения положения сварочного оборудования, по одной из существующих известных технологий. При необходимости выполнения внутреннего сварочного шва секторов, вращатель 8 по рельсовым путям 13 отводят в сторону, а платформу 1, на которой установлено сварочное оборудование, поворачивают на угол в 90 градусов в сторону сваренных секторов 20 и 22 и вводом электродов во внутрь секторов, осуществляют сварку (фиг. 5). При этом сварка может осуществляться как в автоматическом режиме, так и в ручном. Кроме сварки трубных вводов, состоящих из нескольких секторов, на предлагаемой установке можно к собранным сваркой узлам приваривать другие секции, отводы, трубы, которые устанавливают на подвижные роликовые опоры и подают по рельсовым путям к ориентировано установленному трубному узлу секторных отводов.Initially, the required number of sectors are cut off from the pipe for welding bends; for this, the first sector is cut off from the pipe at a given angle, for example, 15 degrees to the plane perpendicular to the longitudinal axis of the pipe. The second cut is carried out at an angle of 15 degrees, but already in the opposite direction from the plane perpendicular to the longitudinal axis of the pipe. The third cut and each subsequent odd cut is performed as in the first, and each even cut is performed as in the second. The first sector 21 of the outlet using a three-jaw chuck 6 is fixed on an additional faceplate 5, and the second, welded to the first sector 22 of the outlet is fixed on an additional faceplate 11 of the movable rotator 8. Welding of the sectors of the outlets is carried out predominantly in the vertical plane B when the axes of the holes of the welded sectors 21 coincide and 22 outlets. To bring the plane of the end face of the first sector 21 of the outlet to a vertical position parallel to the plane B, the additional faceplate 5 with the sector 22 fixed on it is rotated by means of gearing 17 until it coincides with the vertical plane B. In this case, during the rotation of the additional faceplate 5, an offset may appear axis of the opening of sector 21 from axis A, for example, vertically from axis A. To align and match the axes of sector 21 and axis A, the carriage 15 is moved up or down along the guides 19 of the faceplate 4, depending on the initial position of the carriage 15 with the faceplate 4 during fixing there are 21 branches on it. In this case, the axes of the outlet opening may not coincide with axis A, which can be directed to one side of the axis and at any angle. To align the axes of sector 21 with axis A, the guides 19 are rotated by the faceplate 4 until they are aligned with the direction of displacement of the axes of the sector and the rotator, and by moving the carriage 15 along the guides 19, the axes of the opening of the sector 21 are aligned with the axis A. Next, they proceed to the orientation of the plane of the end welded to the sector 21 sectors 22. To do this, using the gearing 18, moving the carriage 16 along the guides 20 and turning the faceplate 11 using the gearing 18, just like with the orientation of the first branch 21, reach the vertical position of the plane of the welded joint of the sector 22 parallel to the plane welding B. After the axes of the openings of sectors 21 and 22 coincide with the axes of the rotators 3 and 8, along the rail tracks 13, the supports 9 with the rotator 8, the sector 22 of the outlet to the sector 21 are brought to the distance necessary for the subsequent welding of the sectors. Correction of the coincidence of the axes of the sectors 21 and 22 with the axis of the rotators 3 and 8 is carried out using rotary faceplates 5 and 11, guides 19 and 20 and gears 17 and 18. welding equipment 2 is brought to the welding plane, the boom is extended until the electrodes of the welding equipment coincide with the longitudinal axis of the rotators and during rotation, using rotators 3 and 8, faceplates 4 and 10 with sectors fixed to them at a given speed ranging from 5 to 30 m/h carry out welding sectors without changing the position of the welding equipment, according to one of the existing known technologies. If it is necessary to perform an internal welding seam of the sectors, the rotator 8 is set aside along the rail tracks 13, and the platform 1 on which the welding equipment is installed is turned at an angle of 90 degrees towards the welded sectors 20 and 22 and welding is carried out by inserting the electrodes into the inside of the sectors. (Fig. 5). In this case, welding can be carried out both in automatic mode and in manual mode. In addition to welding pipe inlets, consisting of several sectors, on the proposed installation, it is possible to weld other sections, bends, pipes to assembled by welding nodes, which are installed on movable roller bearings and are fed along rail tracks to the oriented pipe assembly of sector bends.

Конкретный пример осуществления предлагаемого способаA specific example of the implementation of the proposed method

Первоначально от трубы диаметром 800 мм отрезали шесть секторов. Каждый нечетный рез осуществляли под углом в 15 градусов к плоскости перпендикулярной продольной оси трубы, а каждый четный рез осуществляли под углом в 15 градусов, но уже в противоположную сторону от плоскости перпендикулярной продольной оси трубы. Первый отрезанный от трубы сектор 21 отвода при помощи трехкулачкового патрона 6 закрепили на дополнительной планшайбе 5, а второй, привариваемый к первому, сектор 22 отвода закрепили на дополнительной планшайбе 11 подвижного вращателя 8. Для приведения плоскости торца первого сектора 21 отвода в вертикальное положение, параллельное плоскости В, дополнительную планшайбу 5 с закрепленным на ней сектором 21 при помощи зубчатого зацепления 17 повернули до совпадения с вертикальной плоскостью В. При этом, во время поворота дополнительной планшайбы 5 появилось смещение вверх оси отверстия сектора 21 от оси А на 16 мм. Для совмещения и обеспечения совпадения осей сектора 21 и оси А, каретку 15 по направляющим 19 планшайбы 4 переместили вниз на 16 мм. При этом осталось несовпадение осей отверстия отвода 21 с осью А в сторону на 3 мм, под углом в 45 градусов от вертикали в плоскости сварки. Для совмещения осей сектора 21 с осью вращателя А направляющие 19 планшайбой 4 повернули на 45 градусов до совмещения направления направляющих с направлением смещения осей сектора и вращателя и перемещением каретки 15 по направляющим 19 совместили оси отверстия сектора 21 отвода с осью А. Далее приступили к ориентации плоскости торца привариваемого к сектору 21 сектора 22. Для этого, перемещением каретки 16 по направляющим 20 и поворотом планшайбы 11 при помощи зубчатого зацепления 18, точно также, как и при ориентации первого отвода 21, достигли вертикального расположения плоскости свариваемого стыка сектора 22 параллельно плоскости сварки В. После совпадения осей отверстий секторов 21 и 22 с осями вращателей 3 и 8, по рельсовым путям 13 вращатель 8 с сектором 22 подвели к сектору 21 на расстояние 0-4 мм, для осуществления последующей сварки секторов. Корректирование совпадения осей секторов 21 и 22 с осью вращателей 3 и 8 осуществили при помощи поворотных планшайб 5 и 11, направляющих 19 и 20 и зубчатых зацеплений 17 и 18. Сварку стыков осуществили в вертикальной плоскости В, для чего по рельсовому пути платформу 1 со сварочным оборудованием 2 подвели к плоскости В, выдвинули стрелу сварочного оборудования до совпадения электродов с продольной осью А вращателей и включили привод вращателей на вращение со скоростью в 25 м/час, осуществили сварку секторов без изменения положения сварочного оборудования. Затем осуществили сварку внутреннего сварочного шва секторов, для чего подвижную опору 9 по рельсовым путям 13 отвели в сторону, а платформу 1, на которой установлено сварочное оборудование, повернули на угол в 90 градусов в сторону сваренных секторов 21 и 22 и вводом электродов во внутрь секторов, осуществили сварку внутреннего шва в автоматическом режиме.Initially, six sectors were cut from a pipe with a diameter of 800 mm. Each odd cut was made at an angle of 15 degrees to the plane perpendicular to the longitudinal axis of the pipe, and each even cut was made at an angle of 15 degrees, but in the opposite direction from the plane perpendicular to the longitudinal axis of the pipe. The first sector 21 of the outlet cut off from the pipe with the help of a three-jaw chuck 6 was fixed on an additional faceplate 5, and the second, welded to the first sector 22 of the outlet, was fixed on an additional faceplate 11 of the movable rotator 8. To bring the plane of the end face of the first sector 21 of the outlet into a vertical position, parallel plane B, the additional faceplate 5 with the sector 21 fixed on it by means of gearing 17 was rotated to coincide with the vertical plane B. At the same time, during the rotation of the additional faceplate 5, an upward displacement of the axis of the hole of the sector 21 from the axis A by 16 mm appeared. To align and ensure that the axes of sector 21 and axis A coincide, the carriage 15 was moved down 16 mm along the guides 19 of the faceplate 4. In this case, the mismatch between the axes of the outlet hole 21 and the axis A to the side by 3 mm remained, at an angle of 45 degrees from the vertical in the welding plane. To align the axes of sector 21 with the axis of the rotator A, the guides 19 were turned by 45 degrees with the faceplate 4 until the direction of the guides coincided with the direction of displacement of the axes of the sector and the rotator and the movement of the carriage 15 along the guides 19 aligned the axes of the opening of the sector 21 of the outlet with the axis A. Then proceeded to the orientation of the plane the end of the sector 22 welded to the sector 21. To do this, by moving the carriage 16 along the guides 20 and turning the faceplate 11 using the gearing 18, just as with the orientation of the first branch 21, we reached the vertical position of the plane of the welded joint of the sector 22 parallel to the welding plane B After the axes of the openings of the sectors 21 and 22 coincide with the axes of the rotators 3 and 8, along the rail tracks 13 the rotator 8 with sector 22 was brought to sector 21 at a distance of 0-4 mm, for subsequent welding of the sectors. Correction of the coincidence of the axes of sectors 21 and 22 with the axis of rotators 3 and 8 was carried out using rotary faceplates 5 and 11, guides 19 and 20 and gears 17 and 18. equipment 2 was brought to plane B, the welding equipment boom was extended until the electrodes coincided with the longitudinal axis A of the rotators and the rotators were turned on for rotation at a speed of 25 m/h, the sectors were welded without changing the position of the welding equipment. Then, the internal welding seam of the sectors was welded, for which the movable support 9 along the rail tracks 13 was taken aside, and the platform 1, on which the welding equipment was installed, was turned at an angle of 90 degrees towards the welded sectors 21 and 22 and the electrodes were inserted into the inside of the sectors , carried out welding of the inner seam in automatic mode.

В настоящее время на предприятии предлагаемый способ проходит предварительные испытания при помощи изготовленной собственными силами опытной установки для сварки секторов отводов труб. Проведенные испытания способа показали устойчивые положительные результаты, в которых фактические показатели по совмещению стыков свариваемых секторов отводов и трубных узлов были точнее предельно допустимых параметров и требований предъявляемых при сварке труб.At present, the proposed method is undergoing preliminary tests at the enterprise using a pilot plant for welding pipe bend sectors, manufactured in-house. The conducted tests of the method showed stable positive results, in which the actual indicators for the alignment of the joints of the branches to be welded and pipe assemblies were more accurate than the maximum permissible parameters and requirements for welding pipes.

Claims

A method for positioning sectors when welding pipe branches, including changing the position of the sectors to be welded in the horizontal and vertical planes by means of a sector pipe branch welding machine, characterized in that a sector pipe pipe branch welding machine is used, comprising a rotator mounted on fixed supports with a main faceplate with guides and an additional faceplate with a means of fastening a branch, a rotator mounted on movable supports with a main faceplate with guides and an additional faceplate with a means of fastening sectors of the outlets and a carriage, mounted on the corresponding guides of the corresponding main faceplate and on which, by means of gears, additional faceplates of the rotators are mounted with the possibility of rotation, at the same time, each of the sectors of the branches to be welded is fixed on the corresponding additional faceplate of the corresponding rotator, their axes are aligned in a plane perpendicular to the longitudinal axis vr rotator mounted on a fixed support, for which the faceplate of the rotator with the guides is rotated until the direction of the guides of the faceplate coincides with the direction of displacement of the end face of the outlet sector to be welded, after which the carriages with the sectors to be welded, mounted on the guides of the corresponding faceplates, are moved until the axes of the sectors to be welded coincide with the axis of the rotator and the joint angle between the sectors to be welded is set, for which additional faceplates connected to the carriages with the sectors to be welded fixed to them by means of gears are rotated by an angle from 0 to 130 degrees until the planes of the butt ends of the sectors to be welded coincide.