RU91543U1

RU91543U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC ARC WELDING

Info

Publication number: RU91543U1
Application number: RU2009141957/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Львович Гецкин; Виктор Николаевич Павлов; Владимир Александрович Галкин
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Технотрон", ООО
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2010-02-20

Abstract

Устройство для автоматической дуговой сварки, имеющее каретку с механизмом ее перемещения по направляющей, основание с механизмами горизонтального и вертикального перемещения узла колебания, на котором установлена горелка с возможностью колебания поперечно сварному шву, отличающееся тем, что основание содержит платформу, установленную с возможностью поворота относительно сварного шва на угол до 30º, и несущую узел колебания горелки.A device for automatic arc welding, having a carriage with a mechanism for moving it along the guide, a base with mechanisms for horizontal and vertical movement of the oscillation unit, on which a burner is mounted with the ability to oscillate transversely to the weld, characterized in that the base contains a platform mounted for rotation relative to the welded seam at an angle of up to 30º, and the bearing unit of the oscillation of the burner.

Description

Полезная модель относится к устройствам для автоматической дуговой сварки труб, и направлена на повышение качества сварного шва труб, находящихся под углом к плоскости истинного горизонта.The invention relates to devices for automatic arc welding of pipes, and is aimed at improving the quality of the weld of pipes that are at an angle to the plane of the true horizon.

На практике существует потребность в сваривании двух металлических труб, расположенных с уклоном по отношению к горизонту. В частности, в нормативном документе ГЭСН-2001-01 "Земляные работы" при строительстве магистральных и промысловых трубопроводов предусмотрены работы как в нормальных условиях равнинной местности, так и в усложненных условиях - в горной местности с продольными уклонами до 28 градусов. Существующая техника для строительства трубопроводов предназначена для работы на уклонах не более 30 градусов. При этом необходимо иметь сварочное оборудование, которое позволяет производить сварочные работы при тех же уклонах местности. ОАО «Газпром» для этих целей выпустил «Инструкцию по сварке магистральных газопроводов», в которой предусмотрено изменение угла наклона горелки. Однако этого недостаточно для получения качественного шва, т.к. колебания горелки осуществляются параллельно оси трубы. При этом в момент сварки трудно удержать сварочную ванну, которая стекает со сварного шва в сторону наклона труб. Чтобы этого не происходило, сварка осуществляется вручную квалифицированным сварщиком. Существует потребность в автоматизации этого процесса, чтобы не зависеть от квалификации сварщика.In practice, there is a need to weld two metal pipes that are inclined with respect to the horizon. In particular, in the normative document GESN-2001-01 "Earthworks" during the construction of trunk and field pipelines, work is provided both under normal conditions of flat terrain and in complicated conditions - in mountainous areas with longitudinal slopes of up to 28 degrees. Existing equipment for the construction of pipelines is designed to work on slopes of not more than 30 degrees. In this case, it is necessary to have welding equipment that allows welding to be carried out with the same terrain slopes. Gazprom for these purposes issued the “Instructions for Welding Gas Pipelines”, which provides for a change in the angle of inclination of the burner. However, this is not enough to obtain a high-quality seam, because burner oscillations are parallel to the axis of the pipe. Moreover, at the time of welding it is difficult to keep the weld pool, which flows from the weld to the side of the pipe. To prevent this from happening, welding is carried out manually by a qualified welder. There is a need to automate this process so as not to depend on the qualifications of the welder.

Известно устройство для автоматической сварки труб фирмы LINCOLN ELECTRIC CO (США, US 5227601, В23К 9/028, опубл. 13.07.1993), в котором имеется каретка с приводом перемещения вдоль сварочного шва, на которой установлены механизм подачи проволоки, сварочная горелка с механизмом ее колебания и катушка с электродной проволокой. Недостатком устройства является то, что при превышении угла наклона оси труб к линии горизонта более чем на 15 градусов сварочная ванна также начинает стекать в сторону наклона труб. Формирование сварочной ванны можно видеть, в частности, в патенте США №6274845, В23К 9/173, опубл. 14.08.2001. В случае наклона оси свариваемых труб более чем 15 градусов расплавленный металл сварочной ванны трудно удержать в ней.A device for automatic welding of pipes of the company LINCOLN ELECTRIC CO (USA, US 5227601, V23K 9/028, publ. 07/13/1993), in which there is a carriage with a drive drive along the weld, on which a wire feed mechanism, a welding torch with a mechanism its vibrations and coil with electrode wire. The disadvantage of this device is that when the angle of inclination of the axis of the pipes to the horizon line is more than 15 degrees, the weld pool also starts to drain towards the angle of the pipes. The formation of the weld pool can be seen, in particular, in US patent No. 6274845, V23K 9/173, publ. 08/14/2001. If the axis of the welded pipes is tilted more than 15 degrees, the molten metal of the weld pool is difficult to hold in it.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого устройства является устройство по патенту США №6953909, опубл. 11.10.2005, В23К 9/02, в котором представлена сварочная головка для автоматической сварки труб, которая устанавливается на направляющую, находящуюся на свариваемой трубе. Сварочная головка имеет каретку, механизм ее перемещения по периметру трубы, горелку, установленную на узле колебания, а также основание с механизмами горизонтального и вертикального перемещения узла колебания. В процессе сварки горелка сварочной головки производит колебательные движения поперек сварочного шва, а механизм горизонтального перемещения корректирует эти колебания в случае смещения горелки в сторону от сварочного шва. Недостатком данной конструкции является то, что при сварке труб, ось которых наклонена к линии горизонта, так же как и в других аналогах, невозможно получить качественный шов, т.к. происходит вытекание расплавленного металла из сварного шва и шов получается неоднородный. Кроме того, добиться качества сварного шва одним наклоном горелки, как отмечено выше, невозможно.The closest analogue (prototype) of the claimed device is the device according to US patent No. 6953909, publ. 10/11/2005, V23K 9/02, which presents a welding head for automatic pipe welding, which is installed on a guide located on the pipe being welded. The welding head has a carriage, a mechanism for moving it around the perimeter of the pipe, a torch mounted on the oscillation unit, and a base with mechanisms for horizontal and vertical movement of the oscillation unit. During the welding process, the welding head torch oscillates across the weld, and the horizontal movement mechanism corrects these vibrations if the torch is moved away from the weld. The disadvantage of this design is that when welding pipes whose axis is inclined to the horizon, as in other analogues, it is impossible to obtain a high-quality seam, because molten metal flows out of the weld and the seam is heterogeneous. In addition, it is impossible to achieve the quality of the weld with one tilt of the torch, as noted above.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является получение качественного сварного шва труб, находящихся под углом к плоскости истинного горизонта, за счет размещения механизма колебания горелки на поворотной платформе, что обеспечивает осуществление колебаний в плоскости истинного горизонта и выравнивание сварочной ванны.The technical result of the proposed utility model is to obtain a high-quality weld of pipes that are at an angle to the plane of the true horizon by placing the oscillation mechanism of the burner on the turntable, which ensures oscillations in the plane of the true horizon and alignment of the weld pool.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для автоматической дуговой сварки, имеющее каретку с механизмом ее перемещения по направляющей, основание с механизмами горизонтального и вертикального перемещения узла колебания, на котором установлена горелка с возможностью колебания поперечно сварному шву, отличается тем, что основание содержит платформу, установленную с возможностью поворота относительно сварного шва на угол до 30 градусов, и несущую узел колебания горелки.The technical result is achieved due to the fact that the device for automatic arc welding, having a carriage with a mechanism for moving it along the guide, a base with mechanisms for horizontal and vertical movement of the oscillation unit on which the burner is mounted with the possibility of oscillation transverse to the weld, is characterized in that the base contains a platform mounted with the possibility of rotation relative to the weld at an angle of up to 30 degrees, and the bearing unit of the oscillation of the burner.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

Фиг.1 - устройство для автоматической дуговой сварки металлических труб, расположенных в горизонтальном положении.Figure 1 - device for automatic arc welding of metal pipes located in a horizontal position.

Фиг.2 - устройство для автоматической дуговой сварки металлических труб, расположенных под углом к плоскости истинного горизонта.Figure 2 - device for automatic arc welding of metal pipes located at an angle to the plane of the true horizon.

На Фиг.1 изображено устройство для автоматической дуговой сварки (сварочная головка), содержащее каретку 1 с основанием 2, на котором с возможностью поворота относительно сварного шва установлена платформа 3, снабженная шкалой 4. Каретка 1 имеет узел 5 колебания горелки 6, механизмы его горизонтального и вертикального перемещения (соответственно 7 и 8), механизм 9 подачи электродной проволоки, а также механизм 10 перемещения каретки 1 по направляющей 11, установленной на трубе 12.Figure 1 shows a device for automatic arc welding (welding head), comprising a carriage 1 with a base 2, on which a platform 3 equipped with a scale 4 is mounted with a possibility of rotation relative to the weld 4. The carriage 1 has a burner oscillation unit 5, its horizontal mechanisms and vertical movement (7 and 8, respectively), the electrode wire feed mechanism 9, and the carriage 1 movement mechanism 10 along the guide 11 mounted on the pipe 12.

Работа устройства для автоматической дуговой сварки осуществляется следующим образом.The operation of the device for automatic arc welding is as follows.

На одну из свариваемых труб, расположенных под углом α, не превышающем 30 градусов к плоскости истинного горизонта, устанавливают направляющую 11 (Фиг.2), на которой фиксируют сварочную головку. На свариваемый стык труб с помощью механизмов горизонтального и вертикального перемещения (7 и 8 соответственно) выставляют горелку 6. Посредством угломера (не показан) измеряют угол наклона трубы. Поворачивая вручную или автоматически узел 5 колебания горелки 6 на платформе 3 на угол α по шкале 4, выставляют и фиксируют его, например, посредством кулачка, винтов, клина и пр. Далее подают напряжение от источника питания сварочного тока (не показан) на механизм 10 перемещения каретки 1 по направляющей 11, механизм 5 колебания горелки и на механизм 9 подачи электродной проволоки, которая, поступая в зону сварки, зажигает сварочную дугу. При этом сварной шов получается качественным и ровным, т.к. расплавленный металл не вытекает из сварочной ванны.On one of the pipes to be welded, located at an angle α not exceeding 30 degrees to the plane of the true horizon, a guide 11 is installed (Figure 2), on which the welding head is fixed. At the joint of the pipes to be welded using the mechanisms of horizontal and vertical movement (7 and 8, respectively), burner 6 is set. By means of a goniometer (not shown), the angle of the pipe is measured. By manually or automatically turning the oscillation unit 5 of the torch 6 on the platform 3 by an angle α on a scale of 4, it is set and fixed, for example, by means of a cam, screws, wedge, etc. Next, voltage is supplied from the welding power supply (not shown) to the mechanism 10 the movement of the carriage 1 along the guide 11, the oscillation mechanism 5 of the torch and the electrode wire feeding mechanism 9, which, entering the welding zone, ignites the welding arc. In this case, the weld is high-quality and smooth, because molten metal does not flow out of the weld pool.

Проведенные испытания показали, что использование предлагаемого устройства для автоматической дуговой сварки позволило получить качественный сварной шов на трубах, расположенных под углом не более 30 градусов к плоскости истинного горизонта. Заявленного технического результата удалось достигнуть за счет размещения механизма колебания горелки на поворотной платформе, что обеспечивает изменение угла поперечных колебаний горелки относительно сварного шва и выравнивание сварочной ванны.The tests showed that the use of the proposed device for automatic arc welding made it possible to obtain a high-quality weld on pipes located at an angle of no more than 30 degrees to the plane of the true horizon. The claimed technical result was achieved by placing the oscillation mechanism of the torch on the turntable, which provides a change in the angle of transverse vibrations of the torch relative to the weld and alignment of the weld pool.

Claims

A device for automatic arc welding, having a carriage with a mechanism for moving it along the guide, a base with mechanisms for horizontal and vertical movement of the oscillation unit, on which a burner is mounted with the ability to oscillate transversely to the weld, characterized in that the base contains a platform mounted for rotation relative to the welded seam at an angle of up to 30º, and the bearing unit of the oscillation of the burner.