SU1076172A1 - Устройство дл удалени внутреннего грата при контактной стыковой сварке труб - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  контактной стыковой сварке труб, в частности дл  механической обработки стыков с целью удалени  грата внутри .труб.

Известно, что в местах контактно стыковой сварки непрерывным оплавлением за счет наплывов и вдавливани  разогретого металла при осадке изделий образуютс  шлакометаллические выступы, называемые гратом.

Образундашйс  внутри труб грат называют внутренним гратом, который уменьшает проходное сечение трубопровода , увеличивает сопротивлени движению жидкости или газа, затрудн ет очистку трубопровода, позтому внутренний грат необходимо удал ть .

Известно устройство дл  механичекого удалени  внутреннего грата в трубах, содержащее электропривод, штангу и режущий инструмент, выполненный в виде центробежного механизма , снабженного бойками, которые при вращении электродвигател  под действием центробежных сил прижимаютс  к грату, раскатывают и частично срезают его fj .

Недостатками указанного устройства  вл ютс  сложность конструкции, неравномерность удалени  грата по периметру стыка и низка  производительность при работе в комплексе передвижных электроконтактных установок . Низка  производительность обусловлена большими затратами времени на передвижение устройства от одного стыка к другому, т.е. из одной секции труб в другую, которые при большой их длине трудно установить соосно.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство дл  удалени  внутреннего грата при контактной стыковой сварке труб, которое содержит режущий инструмент и привод перемещени , выполненный в виде пневмоцилиндра ударного действи , шток которого соединен с режущим инструментом тросом 2 ,

Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность удалени  грата со стыков, расположенных в разных местах, что не позвол ет использовать устройство в передвижных установках дл  сварки т убопроводов .

Цель изобретени  - повышение про изводительности устройства дл  удалени  грата, как составного элемента комплекса оборудовани  электроконтактной сварки трубопроводов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  удалени  внутреннего грата при контактной стыковой сварке труб, содержащее

режущий инструмент и пневмопривод, шток которого соединен с режущим инструментом тросом, снабжено привоной лебедкой, шток пневмопривода выполнен полым, трос размещен в полом штоке, одним концом трос соеднен с режущим инструментом, а другим -с барабаном лебедки, полый шток пневмопривода со стороны лебедки снабжен управл емым захватом троса, а с другой стороны - конусом дл  посадки режущего инструмента .

Причем лебедка снабжена ограничителем хода барабана, муфтой сцеплени  с приводом и тормозом.

Устройство дл  удалени  грата может иметь два исполнени : первое с рабочим ходом режущего.инструмента в сторону привариваемой трубы, т.е. в сторону расположени  привода второе - с рабочим ходом инструмента от привода в сторону нитки трубопровода.

На фиг. 1 изображено устройство в первом исполнении в момент сварки стыка, общий вид; на фиг. 2 - положние составных частей устройства в момент подачи на сварку очередной трубы; на фиг.З - устройство во втором исполнении в момент стыка, общий вид на фиг. 4 - то же, после удалени  грата.

Устройство дл  удалени  грата содержит привод 1, режущий инструмент 2, который соединен с приводом тросом 3. Привод, в свою очеред состоит из высокоскоростного (стрел к дего ) пневмопривода 4 и лебедки 5. Привод снабжен направл ющими 6, которые соединены с корпусом 7 пневмопривода . Пор.тень 8 (елит полость в корпусе пневмопривода на две части А и Б. Иток 9, который  вл етс  быстродвижущейс  деталью пневмопривода , выполнен со сквозным продольном каналом дл  свободного прохода троса. Иток и направл ющие пневмоцилиндра снабжены открытыми проемами 10 и 11, которые совмещаютс  при перемещении пормн  в крайнее правое положение. Шток со стороны привариваемой трубы снабжен поссЩочным конусом 12, а со стороны лебедки - фиксатором 13 и управл емым клиновым захватом 14. Клиновый захват, в свою очередь, состоит из корпуса 15, четырех клиньев 16, соединенных шарнирно с полым штоком 17 пневмоцилиндра 18. Пневмоцилиндр выполнен двухстороннего действи , в котором поршень делит полость цилиндра на две части В и Г.

Лебедка состоит из электродвигател  19, редуктора 20, вал которого с помощью муфты 21 соединен с валом барабана 22. Барабан снабжен ленточными тормозами 23. Свобо ный конец вала 24 барабана закрыт кожухе 25 и выполнен :с винтовой нарезкой, на которой навинчена гай ка 26. Кожух вьшолнен с продольным пазом, через который в гайку ввинчен палец 27, снабженный на выступакщем из кожуха конце роликом 28, Дл  управлени  подачей воздуха в муфту и к тормозам барабана лебедки установлен кран 29, вилка 30 которого входит в зацепление с пал цем гайки. Вал 24 с винтовой нарез кой, кожух 25, гайка 26, палец 27 с роликом 28, кран 29 с вилкой 30 и тормоз 23 образуют ограничитель хода свободного вращени  барабана лебедки. Трос от лебедки присоедин етс  к инструменту посредством гол ки 31. В зоне предполагаемого мест сварки стыка на корпусе реж вдего инструмента установлен искрозащитн экран 32. Режущий инструмент вьтол нен составным, согласно а.с.СССР № 502730, режущие элементы в котором установлены на независимых упругих подвесках, перекрывают пери метр трубы и образуют конструкцию, режуща  часть в которой может изме н ть форму и размеры в зависимости от соответствугадих параметров внутреннего сечени  труб. Сварка труб 33 и 34 осуществл етс  в сварочной головкой 35. При работе в передвижных установ ках привод 1 монтируетс  с возможностью регулировани  положени  в пространстве на самоходном или прицепном транспортном средстве. Как указывалось выче, устройство дл  удалени  внутреннего грата может иметь два исполнени . Во вто .ром исполнении устройства клиновый захват 14 может использоватьс  дл  увеличени  нат жки троса 3 йневмопр водом 4 в случае заклинивани  инструмента в трубе (Клиновый захват не показан (фиг.З и 4). Устройство дл  удалени  внутреннего грата работает следующим образом. Трос 3 с присоединительной голов кой 31 отцепл ют от режущего инстру мента 2. В поддерживаемую трубоукладчиком или установленную на подкладки трубу 34 вставл ют режущий инструмент 2 (фиг.2). При этом по линии стыка должен находитьс  искрозаадитный экран 32, а peжJт иe элементы удалены от места сварки на рассто ние, обеспечивающее их теплозащиту при сварке стьжа (фиг.1 Трос 3 наматывают на барабан 22 лебедки 5, головка 31 садитс  на шток 9 пневмопривода 4 в посадочный конус 12 (фиг. 2). Затем фиксат ром 13 шток стопор т и в полость Б пневмопривода подают сжатый воздух , а полость А соосйцают с атмосферой . При этом муфту 21 барабана отключают , ленточные тормоза 23 размыкают. Пневмопривод 4 до этого должен быть отцентрирован относительно привариваемой трубы 33. Затем отключают фиксатор 13. Под действием сжатого воздуха nopiueHb 8, шток 9 вместе с головкой 31 и тросом 3 разгон ютс  до расчетной скорости. После разгона порчень и шток под действием сжимаемого в полости А воздуха тормоз тс  и останавливаютс , а головка 31 с тросом 3 за счет полученной при разгоне кинетической энергии движетс  в трубе до выхода из нее на втором конце. Затем головку 31 соедин ют с инструментом 2, ранее установленным в нитку трубопровода (фиг.2). При срабатывании пневмопровода 4 длина пути движени  головки 31 с тросом 3 по трубе 33 регулир-етс  числом оборотов свободного вращени  барабана лебедки, что достигаетс  путем включени  тормозов 23 после выполнени  барабаном заданного числа оборотов. При вращении барабана 22 гайка 26 вместе с пальцем 27, не име  возможности вращатьс  вместе с валом в кожухе 25, будет двигатьс  вдоль винтовой части вала. Ход гайки 26 зависит от шага винтовой пары валгайк ,а. Зна  шаг винтовой нарезки, диаметр барабана и длину привариваемой трубы, через которую должна пролетать головка 31 с тросом 3, можем определить рабочий ход гайки с пальцем, при котором должны произойти необходимые переключени  в системе управлени  тормозами барабана лебедки. Дл  этого кран лебедки 29 и гайку 26 устанавливают на рассто нии рабочего хода гайки. При движении гайки 26 палец 27 переводит вилку 30 из рабочего положени  7 в -положение Ц , при котором происход т необходимые переключени  в системе управлени  тормэзами и барабан затормозитс . Дл  увеличени  числа оборотов свободного враени  барабана и пути движени  головки необходимо.увеличить рассто ние пальца 27 до переводного плеча вилки 30 крана 29. После регулировки ограничител  хода и соединени  головки 31 с инструментом 2 торцы труб совмещают и центрируют в сварочной головке 35. С помощью лебедки 5 дают нат жку тросу 3,фиксатором 13 стоор т , шток 9,ia b полость А пневморивода 4 и в полость Г цилиндра клинового захвата 14 подают сжгГты) оздух, полости Б и В сообщают с

атмосферой. При этом клинь  16 вход т в корпус 15, зажимают и соедин ют трос 3 с штоком 9 пневмопривода 4, При этом муфту 21 лебедки выключают, тормоз 23 лебедки размыкают. В таком положении начинают сварку труб. После окончани  процесса сварки фиксатор 13 отключают, поршень, шток.и соединенный с ними режущий инструмент под действием сжатого в полости А воздуха разгон ютс  и приобретают запас кинетической энергии. Режущий инструмент срезает грат, тер   при этом значительную часть полученной при разгоне кинетической энергии. Кинетическа  энерги  поршн  и штока гаситс  при сжатии воздуха в полости Б, а остаточна  скорость инструмента гаситс  силами трени  между стенкой трубы и детал ми инструмента.

При работе устройства запас кинетической энергии инструмента регулируют величиной давлени  в полости А пневмопривода. При большой остаточной после удешени  грата скорости движени  инструмента возможен случай перемещени  инструмента через всю трубу. В этом случа трос будет выходить через окна 10 и 11 направл ющих и штока, инструмент войдет в посадочный конус 12 на штоке и скорость окончательно погаситс  при сжатии воздуха в поло ти Б пневмопривода. При этом пневмопривод будет выполн ть функцию демпфера . I

После срезани  грата трос в клиновом захвате освобождают, включают лебедку, трос наматывают на барабан . Если режущий инструмент остновилс  в трубе перед посадочным конусом штока, инструмент передвигают в трубе с помо1т1ью лебедки до упора в посадочный конус штока пне мопривода. После этого привод 1 сн; ,мают с трубы, инструмент выт гивают , осматривают, очищают и обратно вставл ют в трубу в исходное положние . Головку 31 с тросом 3 отцепл  ют от инструмента 2 и привод устанавливают на очередную трубу, в дальнейшем процесс повтор етс .

При работе устройства второго исполнени , в котором рабочий ход инструмента направлен от пневмопривода в сторону нитки трубопровода, режущий инструмент до начала сварки устанавливают на мток пневмопривода (фиг.З). При застопоренном штоке пневмопривода полость Б заполн ют сжатым воздухом, а полость А сообщают с атмосферой. При этом муфта барабана лебедки должна быть отключена, тормозы барабана разомкнуты (барабан расторможен). При таком положении элементов устройства начинают процесс сварки труб. После сварки стыка отключают фиксатор 13, после чего пормень, шток и режущий инструмент под действием сжатого воздуха разгон ютс , приобрета  кинетическую энергию. Порше и шток пневмопривода, достигнув максимальной скорости, под действием сжимаемого в полости А воздуха (фиг. 4) тормоз тс  и, в конечном итоге, останавливаютс , а режущий инструмент продолжает двигатьс  в трубе, пробивает стык и срезает грат.

При этом запас кинетической энергии должен быть достаточньзм дл  выполнени  полезной работы по удалению грата. Остаточна  после удалени -грата скорость гаситс  тормозной системой лебедки через тросовый фал после срабатывани  ограничител  хода свободного вращени  барабана лебедки, работа которого описана выше. Обратное движение инструмента через стык осуществл етс  с помощью лебедки. Срезанный грат в , обоих исполнени х устройства выноситс  из трубы щеткой. В дальнейшем процесс повтор етс .

Устройство обеспечивает высокую производительность при удалении грата вне зависимости от длины сварваемых труб, за счет ускорени  прбцесса передвижени  инструмента от одного стыка к другому.

Использование изобретени  позвол ет повысить производительность сварочных комплексов при сооружении магистральных трубопроводов в 1,5 раза, а также улучшить качество удалени  внутреннего грата.

«41

Claims (2)

1. (5?) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ГРАТА ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКЕ ТРУБ, содержащее режущий инструмент и пневмопривод, шток которого соединен с режущим инструментом тросом, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности оно снабжено приводной лебедкой, шток пневмопривода выполнен полым, трос размещен в полом штоке, одним концом трос соединен с режущим инструментом, а другим - с барабаном лебедки, полый шток пневмопривода со стороны лебедки снабжен управляемым захватом троса, а с другой стороны - конусом для посадки режущего инструмента.
2. 2'. Устройство по π. 1,. о т л и чающееся тем, что лебедка снабжена ограничителем хода бараба- <д на, муфтой сцепления с приводом ,и тормозом.