SU351423A1 - Установка дл контактной стыковой сварки труб - Google Patents

Description

Изобретение относится к оборудованию, используемому для контактной стыковой сварки импульсным оплавлением стыков труб большого диаметра.

Известна установка для контактной стыковой сварки труб преимущественно ⁵ виброоплавлением, содержащая наружную часть, установленную в корпусе, кольцевой Сварочный трансформатор, расположенный коннентрично свариваемой трубе в зоне стыка, и внутреннюю часть, вы- ¹⁰ полненную в виде двух групп зажимных центрирующих башмаков, установленных на. центральной несущей штанге и связанных с приводами их разжатия и приводом оплавления и осадки.

Однако известная установка характеризуется качеством и надежностью сварки тонкостенных труб большого диаметра вследствие того, что устойчивость свари»» ₂₀ ваемых кромок труб в процессе осадки при односторо:шем зажатии труб резко падает, что приводит к наползанию кромок друг на друга.

Цель изобретения - повысить качество сварки тонкостенных труб большого диаметра и надежность.

Эта цель достигается тем, что наруж, ная часть ее снабжена зажимным устройством известного типа, установленным в корпусе и снабженным гидроприводом оплавления и осадки. Сварочный трансформ матор установлен внутри свариваемой трубы между группами башмаков' и подключен к ним. Кроме того, установка снабжена двумя роликовыми опорами, неподвижн НОЙ И ОТКИДНОЙ, с приводом от гидропи— ливдра. На центральной штанге установлено не менее двух опорных роликов.

На фиг. 1 показана сваронная установка, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема магнитопровода.

Описываемая установка состоит из . двух частей: внутренней, расположенной внутри свариваемых труб 1 и 2, и наружной, установленной поверх этих труб.

Внутренняя поверхность содержит две группы зажимных центрирующих башмаков 3 и 4, установленных на центральной несущей штанге 5 и снабженных независимым друг от друга приводом зажима _s кромок свариваемых труб в виде гидроцилиндров 5 и 7. Кроме привода радиального перемещения башмаки 3 снабжены приводом перемещения вдоль оси свариваемых труб, выполненном в виде гидро- se цилиндров 8 оплавления и осадки. Между башмаками расположен кольцевой сварочный трансформатор 9, выводы вторищ Гной обмотки которого соединены гибкими перемычками с токоведущими вклады- |§ шами зажимных башмаков.

На несущей штанге 5 расположено несколько радой разжимных центрирующих роликов 10 с приводом от гидропилиндроЕ 11. Таким образом, центровка сваривав- ₂₀ мых труб производится как башмаками 3 и 4, так и центрирующими роликами 10, что исключает излом геометрической оси труб в зоне сварки.

Внутренняя часть установки располо— ₂₅ жена на двух опорах: передняя часть несущей штанги 5 опирается либо на неподвижный ролик 12, либо на ролик уби- _; рающейся опоры 13 (с приводом от гидроцилиндра). Задняя часть штанги шарнир-₃₀ но закреплена в неподвижной стойке 14.

Наружная часть сварочной установки состоит из двух несущих неподвижных колец 15 и 16 и подвижного кольца 17. Кольца 16 и 17 содержат радиально расположенные гидроцилиндры 18, приводящие в действие наружные зажимные башмаки (количество внутренних и наружных зажимных башмаков определяется в зависимости от диаметра трубы). _4(}

Неподвижные кольца 15 и 16 закреплены на стойках 19 и 20, установленных на раме 21. С подвижным кольцом 17 жестко соединены штанги 22, на, которых посредством цилиндррв 23 кольцо перемещается по роликоопорам 24,расположенным на неподвижных кольцах. Для разгрузки стоек 19 и 20 неподвижные кольца 15 и 16 жестко соединены штангами 25 (см. фиг. 2), воспринимающими в процессе осадки усилие, 'развиваемое ⁵⁰ гидроииливдрами 23 оплавления и осадки, и работающими на растяжение.

Аля обеспечения легкости перемещения свариваемых труб внутри установки кольца 15-17 содержат несколько рядов ⁵⁵ внутренних радиально расположенных на центральной штанге 5 опорных роликов 26.

Расположени варочного трансформатора 9 внутри Сбриваемых труб между зажимными башмаками 3 и 4 позволяет максимально приблизить трансформатор к зоне стыка труб и снизить мощность, расходуемую на сварку, за счет уменьшения сопротивления вторичного контура сварочной цепи. Кроме того, при такой схеме токоподвода (см. фиг. 3) отпадает необходимость в изоляции выводов так как корпус машины служит естественным продолжением 'вторичного витка, что повышает надежность конструкции. Так , при зажатых трубах и разомкнутом сты|ке тока во вторичном контуре не возникает, поскольку вторичный виток сварочного трансформатора и соприкасающиеся с ним металлические конструкции внутрен» ней части установки не замыкаются вокруг магнитопровода (обе половины наружной части установки изолированы друг от друга).

При замкнутом стыке вторичный виток трансформатора и металлические конструкции внутренней части оказываются замкнутыми вокруг магнитопровода, при этом через стык проходит ток, равный ^вт.в ⁺ 1 где З_ст - ток, протекающий через стык;

3gT. в ^TOKs протекающий во вторичном витке сварочного трансформатора и токоподводах;

Зрд - ток, протекающий в металлических конструкциях внутренней части установки.

Поскольку электрическое сопротивление меди втбричного витка сварочного трансформатора много меньше сопротивпей ния металлических конструкций внутренней части установки, то сварочный ток практически весь проходит через вторичный виток трансформатора и стык в электрической иволянии между подвижными и неподвижными элементами внутренней части машины не требуется. В случае расположения сварочного трансформатора снаружи свариваемых труб эта изоляция необходима..

Сварочная установка работает следующим образом.

Первоначально включением цилиндра опоры 13 внутрення часть приподнимается, и между передним роликом 12 и первым роликом штанги 5 образуется зазор, в который входит кромка задаваемой трубы.

На фиг. 1 представлена схема сварки с возвратно-поступательным перемещение ем свариваемых труб (выдача сваренных труб производится в ту же сторону, откуда подаются заготовки).

При необходимости движения заготовок в одну сторону внутреннюю часть установ-5 ^!ки следует с каждой стороны располагать на комплекте опорного и упирающегося роликов 12 и 13, После попадания кромки в зазор между первым роликом штанги и неподвижным роликом 12 опора 13 то опускается, и внутренняя часть роликом штанги опирается через кромку трубы на ролик 12. В этом положении оси внутренней и наружной частей сварочной установки совпадают. Т5

Далее с помощью транспортирующего устройства (шлеппера) свариваемые трубы 1 и 2 (одна за другой) подаются внутрь установки с таким расчетом, что-ι бы их кромки оказались в зоне сварки 20 против зажимных механизмов внутренней и наружной частей установки. Первоначально концы трубы 1 и 2 фиксируются и зажимаются центрирующими механизмами внутренней части, затем гидроцилиндрами 25 18 производится обжим кромок труб снаружи. Поскольку свариваемые трубы уже сцентрированы, то отпадает необходимость в синхронизирующих устройствах для зажимов наружной части, что значительно 30 упрощает конструкцию. Наружные башмаки с индивидуальными приводами самоустанавливаются по сцентрированной трубе. В дальнейшем производится процесс виброплавления и осадки.

В процессе виброплавления на основное движение налагается возвратно-поступательное (йибрания). Для облегчения вибрации все взаимоподвижные части установки, участвующие в этом процессе, в том числе и подвижный зажимной механизм ’ внутренней машины выполнены на роли— коопорах качения.

Процесс вибрации может осуществляться как посредством перемещения подвижных частей от основных силовых нилицд— ров привода оплавления и осадки, так и переме шением специальных вставок, вмонтированных на роликоопорах в зажимные губки с зазором на величину вибрации (на чертеже не показано).

Во Бремя процесса сварки обе части установки (наружная и внутренняя) представляют единое целое, вместе зажимая свариваемое изделие, и управляются от одного следящего привода. После окончания сварки наоужная часть установки может возвращаться в исходное положение независимо от внутренней, так как после разжатия между ними нет механической связи (синхронизация возврата отсутствует).

В установке можно осуществлять как сварку труб из двух заготовок, так и сварку труб в нитку.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к оборудованию используемому дл  контактной стыковой сварки импульсным оплавлением стыков труб большого диаметра. Известна установка дл  контактной стыковой сварки труб преимущественно виброоплавлением, содержаща  наружную часть, установленную в корпусе, кольцевой Сварочный трансформатор, расположенный концентрично свариваемой трубе в зоне стыка, и внутреннюю часть, выполненную в виде двух групп зажимных центрирующих башмаков, установленных на. центральной несущей штанге и св зан ных с приводами их разжати  и приводом оплавлени  и осадки. Однако известна  установка характеризуетс  качеством и надежностью тонкостенных труб большого диаметра вследствие того, что устойчивость свари ваемъгх кромок труб в процессе осадки при односторо:э1ем зажатии труб резко падает, что приводит к наползанию вфомок друг на друга. Цель изобретени  - повысить к чёст во сварки тонкостенных труб большого диаметра и надежность. Эта цель достигаетс  тем, что наруж , на  часть ее снабжена зажимным устройством известного типа, установленным в корпусе и снабженным гидроприводом оплавлени  н осадки. Сварочный трансформ матор установлен внутри свариваемой трубы между группами башмаков и подключен к ним. Кроме того, установка сна&жена двум  роликовыми опорами, неподвижк ной и откидной, с приводом от гидроии- лшадра. На центральной штанге установлено не менее двух опорных роликов. На фиг. 1 показана сваронна  установка , продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на 4 г. 1; на фиг, 3 - схема магнитопровода. Описываема  установка состоит из двух частей: внутренней, расположенной внутри свариваемых труб 1 и 2, и на- ружной установленной поверх этих труб. 33S Внутренн   поверхность содержит две группы зажнмных центрирующих башсмаков 3 и 4, установленных на центральной несущей штанге 5 и снабженных независимым друг от друга приводом зажима кромок свариваемых труб в виде гвдро шшшадров Б и 7. Кроме привода радиаль кого перемещени  башмаки 3 снабжены приводом перемещени  оси -ваемых труб, вьшолнекном в виде гидро цилшадров 8 оплавлени  и осадки. Между бащмаками расположен кольцевой сва рочный трансформатор 9, выводы вторшг: ной обмотки которого соед1шены гибкими перемычками с токоведущими вкладь щами зажимных башмаков. На несушей штанге 5 расположено несколько р дой разжимных центрирующих роликов 10 с приводом от гидроцилиндроЕ 11. Таким образом, центровка свариваемых труб производитс  как башмаками 3 и 4, так и центрирующими роликами 1О, что исключает излом геометрической оси труб в зоне сварки. Внутренн   часть установки располо жена на двух опорах: передшш часть несущей щтанги 5 опираетс  либо на неподвижный ролик 12, либо на ролик уби- раюшайс  опоры 13 (с приводом от гидроцилиндра ). Задн51Я часть штанги щарнир но закреплена в неподвижной стойке 14. ТНаружна  часть сварочной установки состоит из двух несущих неподвижных колец 15 и 16 и подвижного кольца 17. Кольца 16 и 17 содержат радиально рас положенные гидрошшиндры 18, привод щие в действие наружные зажимные бащмаки (количество внутренних и наружных зажимных башмаков определ етс  в зави симости от диаметра трубы). Неподвижные кольца 15 и 16 закреплены на стойках 19 и 2О, установленных на раме 21. С подвижным кольцом 17 жестко соединены щтанги 22, на, которых посредством цилнндррв 23 кольцо перемещаетс  по роликоопорам 24,расположеН ным на неподвижных кольоах. Дл  разгрузки стоек 19 и 20 неподвижные коль ца 15 и 16 жестко соединены штангами 25 (см. фиг, 2), воспргашмающими в процессе осадки усилие, развиваемое гидроиилиндрами 23 оплавлени  и осадки и работакмцими на раст жение, Пл  обеспечени  легкости перемещени  свариваемых труб внутри установки кольца 15-17 содержат несколько р дов внутренних радиально расположенных на центральной штанге 5 опорных роликов 26, Расположенк варочного трансформа ора 9 внутри с..1риваемых труб между зажимными ба1Щ 1акйми 3 и 4 позвол ет максимально приблизить трансформатор к зоне стъпса труб и снизить мощность, расходуемую на сварку, за счет уменьше-НИН сопротивлени  вторичного контура сварочной цепи. Кроме того, при такой схеме токоподвода (см, фиг, 3) отпадает еобходимость в изол ции выводов так как корпус машины служит естественным продолжением вторичного витка, что по вышает надежность конструкции Так при зажатых трубах и разомкнутом сты ке тока во вторичном контуре не возни-кает , поскольку вторичный виток свароч ного трансформатора и соприкасающиес  с ним металлические конструкции внутрен ней части установки не замыкаютс  вок руг магнитопровода (обе половины наруж- ной части установки изолированы друг от друга). При замкнутом стыке вторичный виток трансформатора и металлические конструкции внутренней части оказываютс  замкнутыми вокруг магнитопровода, при этом через стык проходит ток, равный .в м 1 - ток, протекающий через стык; ток, протекающий во вторичном витке сварочного трансформатора и токоподводах| Эрл - ток, протекающий в металлических конструкци х внутренней части установки. Поскольку электрическое сопротавление меди вт ркч ого витка сварочного трансформатора много меньше сопротивлш ки  металлических конструкций внутренней части установки, то сварочный ток практически весь проходит через вторич- ный виток трансформатора и стьш в электрической изол ции между подвижными и неподвижными элементами внутренней части машины не требуетс , В случае рас положени  сварочного трансформат-ора снаружи свариваемых труб эта изол ци  необходима,. Сварочна  установка работает следующим образом. Первоначально включением цшпщдра с хоры 13 внутренн  часть пpШIoднимae с , и между передним роликом 12 и пер вым роликом штанги 5 образуетс  зазор, в который входит кромка задаваемой трубы . ем свариваемых труб (вьщача сваренных труб производитс  в ту же сторону, откуда подаютс  заготовки). При необходимости движени  заготовок Б одну сторону внутреннюю час-гъ уставов ки следует с каждой стороны располагать на комплекте опорного и ушфаюшегос  ройиков 12 и 13, После попадани  кром ки в зазор между первым роликом штанги и неподвижным роликом 12 опора 13 опускаетс , и внутренн   часть роликом штанги опираетс  через кромку трубы на ролик 12о В этом положении оси внутренней и наружной частей сварочной установки совпадают. Далее с помощью транспортирующего 5 тройства (шлеппера) сваривао гые трубы 1 и 2 (одна за другой) подаютс  внутрь установки с таким расчетом, что-п бы их кромки оказались в зоне сварки против зажимных механизмов внутренней и наружной частей установки. Первоначаль но концы трубы 1 и 2 фиксируютс  и зажимаютс  центрирующими механизмами внуфенней части, затем гидрошшиндрами 18 производитс  .обжим кромок труб снаружи . Поскольку свариваемые трубы уже сцентрированы, то отоадает необходимость в синхронизирующих устройствах дл  зажи мов наружной части, что значительно упрощает конструкцию. Наружные башмаки с индивидуальными приводами самоустанав ливаютс  по сцентрированной трубе. В дальнейшем производитс  процесс виброплавлени  и осадки. В процессе виброплавленн  на осно&ное движение налагаетс  возвратно-поступательное (фибрашш). Дл  облегчени  виб рации все взаимоподвижные части установки , участвующие в этом процессе, в том числе и подвижный зажимной мех:аввзм внутренней машины выполнены на роп&коопорах качени . Процесс вибрадки может осушествл ть- с  как посредством перемещени  додвизкных частей от основных силовых ЦЕЛИНД-ров привода оплавлени  и осадкн, так и переме шеннем специальных вставок, вмовгарованных на роликоопорах в зажимные губки с зазором на величину вибрации (на чертеже не показано). Во Ерем  процесса сварки обе части установки (наружна  и внутренн  ) представл5пот единое целое, вместе зажима  свариваемое изделие, и управл5потс  от одного след щего привода. После оконча- 1ш  сварки наоужна  часть установки может возвращатьс  в исходное положение независимо от внутренней, так как после разжати  между ннмн нет механической св зи (синхронизаци  возврата отсутствует ). В установке можно осуществл ть как сварку труб из двух заготовок, так и сварку труб в нитку. Формула из об р е т е н и   1.Установка дда контактной стьпсовой сварки труб преимущественно виброплав- леннем, содержаща  наружную часть, установленную в корпусе, кольцевой сварочньй трансформатор, расположенный концентрично свариваемой трубе в зоне стыка , и внутреннюю часть, выполненную в виде двух групп зажимных центрирующих башмаков, установленных на центральной несущей штанге и св занных с приводами их разжати  к приводом оплавлени  и осадки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества сварки тонкостенных труб большого диаметра, а также повышени  надежности наружна  часть снабжена зажимным устройством известного типа, установленным в корпусе и снабженным гидроприводом оплавлени  и осадкн, а сварочный трасформатор установлен внутри свариваемой трубы между группами зажимных башмаков и подключен к ним.
2. 2.Установка по п. 1, о т л и ч а ю ш а   с   тем, что она снабжена двум  роликовыми опорами, неподвижной и от квдной, с приводом от гидропилиндра, а на вентральной штанге установлено не менее двух :| опорных роликов.

   /5

   (Pu9.l

   (риг.З