SU897448A1 - Центратор дл сборки под сварку цилиндрических изделий - Google Patents

Description

(54) ЦЕНТРАТОР ДЛЯ СБОРКИ ПОД СВАРКУ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

I

Изобретение относитс  к сварке, в часгности к устройствам дл  центрировани  при сборке под сварку циливдрических изделий типа обечаек больших диа;Метров ( м), используемых в маши |Иостроании, судостроении и в авиа1шон ной промышленности.

Известно устройство дл  центровки цилиндрических оболочек, содержащее расположенную по оси оболочек штангу, на которой соосно оппозитно установлены два пневматических привода, а на подвижных элементах шарнирно закреплены ра- диально расположенные шатуны с толкател ми . Данное устройство обеспечивает требуемую точность центровки цилиндрических оболочек большого диаметра, например напорных водоводов ГЭС L lНедостатками этого устройства  вл ютс  отсутствие формирующих сварной шов элементов, большие габариты в осевом направлении и невозможность монг-а-жа любого числа устройств в параллельных плоскост х при сварке близколежащих сварных швов.

Известен внутренний центратор дл  сборки стьпсов цилиндрических изделий под сварку, сод зжащий корпус, в направл ющих которого установлены с возможностью радиального перемещени  штоки, оснащенные центрирующими; сегментами и роликами, взаимодействующими с подвижной конусной втулкой, установленной

10 в упом нутом корпусе. Данный центратор обеспечивает раздвижение центрирующих сегментов на значительную величину, что позвол ет производить сварку обеча- ек, имеющих проходной диаметр меньше

15 разжимного диаметра, и обеспечивает формирование сварного шва TSJ.

Claims (4)

1. Недостатками центратора  вл ютс  большие габаоигы в осевом напоавленни. невозможность монтажа любого числа цент20 раторов в параллельных плоскост х при сварке бпизколежащих сварных швов, а гак )ке то, что центрирующие сегменты не образуют в разжатом состо нии по окружности беззазорное кольцо с канавкой, и поэтому сварной шов формируетс  не по всей окрум-юсги, а имеет астки без формировани , что сказываетс  на качестве сварного шва. Известен также внутренний центратор состо щий из корпуса, отдельных формир ющих швов сегментов, устанавливаемых с возможноеТБю радиального перемещени  в направл ющих, и привода. Привод толкате лей сегментов выполнен в виде полого винта, установленного на оси поворотного диска и гайки с наклонными плоскост ми взаимодействующими с упом нутыми толкател ми . Данный центратор позвол ет производить сварку обечаек, имеющих пр ходной диаметр меньше paзжmv нoгo диаметра , обеспечивает формирование сварного шва по всему стыку свариваемых обечаек, позвол ет производить монтаж любогочисла центраторов в параллельны плоскост х при сварке близколежащих сва ных швов { 3 J. К недостаткам -центратора относитс  сложность и громоздкость конструкции при сварке обечаек большого диаметра {до to м), малое усилие разжима сегментов , недостаточное дл  устранени  эллипсности жестких обечаек большого диаметра, невозможность использовани  данной Конструкции дл  закреплени  и центрировани  изделий снаружи, не позвол ет производить сборку под сварку большой номенклатуры обечаек различных форм и размеров. Наиболее близкий к изобретению по технической сущности  вл етс  центратор дл  сборки под сварку цилиндрических из делий, содержащий корпус, разжимные сегменты дл  внутреннего центрировани  с приводами, установленные с возмо жо- стью радиального перемещени  в направл ющих , и механизм продольного перемещени  центратора L4 j. Недостатки данного центратора заключаютс  в невозможности его использовани  дл  закреплени  и центрировани  изделий больщой номенклатуры различных форм и размеров, а также дл  центрировани  по наружной поверхности изделий. Цель изобретени  - расщирение диапазона типоразмеров свариваемых изделий. Поставленна  цель достигаетс  тем, что центратор дл  сборки под сварку цилиндрических изделий, содержащий корпус разжимные сегменты дл  внутреннего центрировани  с приводами, установленны с возможностью радиального перемещени  8 84 в направл ющих, и механизм продольного перемещени  центратора, снабжен механизмами продольного перемещени  сегментов дл  внутреннего центрировани , каждый из которых выполнен в виде основани , жестко закрепленного на штанге, установленной с Возможностью осевого перемещени  в направл ющей стойке, при этом направл ющие с разжимными сегментами и приводами смонтированы кажда  на соответствующем основании механизма продольного перемещени  сегментов, а направл юща  стойка жестко закреплена на корпусе. Кроме того, центратор снабжен дополнительными приводными разжимными сегментами дл  наружного центрировани , смонтированными же как основные сегменты. На фиг. 1 изображен предлагаемый центратор, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. ; на фиг. 3 - сечение 15-Б на фиг. Itj на фиг. 4 - вид В на фиг, Ij . ф1п--. 5 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 4. Центратор состоит из сменных сегментов 1 и 2 дл  внутреннего центри- ровани  и сменных сегментов 3 и 4 дл  наружного центрировани . Внутренние сегменты 1 и 2 обеспечивают центрирование обечаек 5 и 6 изнутри, а сегменты 3 и 4 - центрирование обечаек 6 и 7 снаружи. Сегменты I и 2 так же, как и сегменты 3 и 4, образуют в разжатом состо нии по окружности беззазорное кольцо с канавкой 8 дл  формировани  проплава сварного шва. Каждый из сегментов 1 4 установлен в направл ющих 9 с возможностью только радиального перемещени  в плоскости разжима (при центрировании обечаек изнутри) и сжати  (при центрировании обечаек снаружи ) свариваемых обечаек 5-7. Сегменты 1-4 имеют каждый свой привод (механический , электромеханический, пневматический или гидравлический), конец ра- диально перемещающейс  части которого выполненный со сферической головкой 1О и кольцевой канавкой 11., подвижно соединен с T-o6pa3Hbnvi пазом 12 в -сегмен-;- ге, причем при центрировании обечаек 5 и 6 изнутри каждый привод 13 сегмента I имеет радиальный ход больше, чем привод 14 сегмента 2 на величину 1l , равную радиальному рассто нию между контактирующими с обечайками 5 и 6 поверхност ми сегмента 2 и I в крайнем сведенном их положении, а при центрировагош обечаек 6 и 7 снаружи все приводы 15 сегменгов 3 и 4 имеют одинаковый радиальный ход. Каждый сегмент с направл ющей и при вод размацен на своем основании, сегменты t и 2 размешены на основани х 16, а сегменты 3 и 4 размещены на основани х 17, К каждому основанию 16 жестко пршфеплена штанга 18, перемеща юща с  в направлении, параллельном оси свариваемых обечаек 5-7, с возмо кностью фиксации в направл ющей стойке 19 при помощи зажима 20, а к каждому основанию 17 жестко прикреплена штанга 21, перемещающа с  тшсже в направлении параллельном оси свариваемых обечаек , с возможностью фиксации в направл ющей стойке 22 при помощи зажима 23 Конструкци  и размеры штанг 18 и 21 так же, как и направл ющих стоек 19 и 22 с зажимами 20 и 23 одинакова. Направл ющие стойки 19 и 22 жестко закреплены на корпусе 24 центратора с возможностью последующего перемещени  в радиальном направлении по отношению к оси свариваемых обечаек 5-7. Все основани  16 жестко соединены между собой сменными панел ми 25, а все основа ни  17 жестко соединены между собой рменными планками 26, образу  жесткую кольцевую констр а цию. Центратор работает следующим образом . Пример, Необходимо сварить коН струкцию из трех обечаек 5-7, котора  имеет внутренний проходной диаметр Dменьше внутреннего центрируемого диаметра Т) Ллакс и котора  имеет наружный диаметр D больше наружного ц.ентрируемого диаметра Т) Сначала лодготавливают центратор дл  сборки обечаек 6 и 7, использу  дл  это го сегменты 3 и 4, которые служат дл  наружного центрировашт . Корпус 24 центратора устанавливают базирующим ди аметром Dg- на сварочном устройстве. На корпусе 24 жестко закрепл ют направл ю щие стойки 22 со штангами 21 и основа ни ми 17, на которых размещены сегмен ты 3 и 4 со своими направл ющими 9 и приводами 15, Основани  17 жестко соедин ют планками 26, Перемеща  штанги 21jB направл ющих стойках 22 устанавливают центр формрфуюшей канавки 8 сег ментов 3 и 4 на высоту стыка свариваемых обечаек 6 и 7 и фиксируют щтан- ги направл ющих стойках 22 при помощи зажимов 23. Сегменты 3 и 4 до жны находитьс  в крайнем разведенном положении , это соответствует D/j ддщ((р, который всегда больше наружного диаметра . Вд свариваемой конструкции. На подготовленный таким образом к работе центратор устанавливают обечайки 6 и 7, готовые к сварке. Сначала устанавливают обечайку 7, а на нее устанавливают обечайку 6, После этого при помощи приводов 15 свод т сегменты 3 и 4 к центру с силовым сжатием обечайки 6 и 7 до диаметра D .Затем изнутри производ т сварку кольцевого шва, после чего при помощи приводов 15 разжимают сегменты 3 и 4 и развод т до диаметра Do г,r т-е. перевод т в исходное . .-, ложение. Ьсли требуетс  сварить не од-. ну констр кхшю из обечаек 5-7, а партию , то сначала сваривают обечайки 6 и 7 всей партии или необходимое количество от нее, а затем производ т сварку сваренных обечаек 6 и 7 с обечайкой 5, Така  последовательность сварки обечаек: оптимальна  и наиболее технологична , так как затрачиваетс  наименьшее врем  на сварку всей партии на одной сварочной установке. Сваренные обечайки 6 и 7 снимают и устанавливают другие обечайки 6 и 7, после чего рабочий цикл повтор етс . Сварив необходшч-ioe кол1гчество обе- чак 6 и 7, приступают к подготовке центратора дл  сборки сваренных обечаек с обечайкой 5 в пор дке, описанном при подготовке центратора дл  сборки обечаек 6 и 7, использу  дл  этого сегмен-. .ты 1 и 2, которые служат дл  внутреннего центрировани  , а сегменты 3 и 4 с основани ми 17, штангами 21 и направл ющими стойками 22 с корпуса 24 снимают . Сегменты 1 и 2 должны находитьс  в крайнем сведенном положении, обеспечива  тем самым наложение сегментов 2 на сегменты 1. Это соответствует который всегда меньше внутреннего проходного диаметра Da свариваемой конструкш1и. На подготовленный таким образом к работе центратор устанавливают сваренные обечайки 6 и 7, а на них устанавливают обечайку 5, После чего при помощи приводов 14 производ т разведение сегментов 2 с силовым разжимом обечаек 5 и 6 до диаметра D-i менее Затем при помощи приводов 13, которые имеют радиальный ход больше, чем приводы 14 на величину In , производ т разведение сегментов 1 с силовым разжилюм обечаек 5 И б до диаметра После этого снаружи производ т сварку кольцевого шва. Закончив сварку, производ т разжатие и сведение к центру сначала сегментов I, а затем сегментов 2 до диаметра J). ддцу . обеспечива  тем самым нало жение сегментов 2 на сегменты 1. Сваренную конструкцию снимают и устанавли вают другую, после чего рабочий цикл по втор етс . Если необходимо перейти на сборку об чаек с большим диаметром центрировани то сегменты 1-4 замен ютс  на новые. Основани  16 так же, .как и основани  жестко соедин ютс  между собой новыми планками 25 и 26, а направл ющие стойки 19 и 22 устанавливают на корпусе 24 в нужном положении. При необходимости монтажа любого числа центраторов в параллельных плоскост х при сварке близколежащих сварных швов на основани х 16 и 17, посредством стоек, закрепл ют новые такие же основани  с сегментами, которые перемещают в направл ющих при помощи своих приводов, а на их основани  следующие и т.д. Использование-центратора дл  сборки: под сварку цилиндрических изделий, по сравнению с существующими позвол ет: производить центровку большой номе жлатуры обечаек различных форм и размеров как изнутри, так и снаружи; сократить номенклатуру примен емой оснастки дл  сборки под сварку упом нутых обечаек за счет-расширенных технологических воз можностей и универсальности центратора , так как он содержит сменные сегменты дл  внутреннего и наружного центриро вани ; повысить качество сборки за счет увеличени  усили  разжати  (сжати ) сег ментов, так как каждый сегмент содержит свой привод; расширить диапазон сборки диаметров свариваемых обечаек (2-10 м) за счет того, что каждый сегмент с направл ющей и приводом размещен на своем основании, которое имеет возможность перемешатьс  в радиальном направлении по отношению с оси свариваемой конструкции производить точную настройзсу сегментов на стык свариваемых обечаек за счет того, что сегменты имеют дополнительное перемещение в направлении параллельно оси свариваемой конструкции; повысить производительность труда в 2-3 раза за счет упрощени  конструкции , удобства в эксплуатации и сокpaщe ш  време1 и на установку и сборку обечаек различных форм и размеров, так как центратор обеспечивает возможность их сварки на одной сварочной установке, а это позвол ет высвободить некоторое количество сварочных установок и использовать их дл  сварки других изделий. Формула изобретени  1.Центратор дл  сборки под сварку цилиндрических изделий, содержащий корпус , разжимные сегменты дл  внутреннего центрировани  с приводами, установленные с возможностью радиального перемещени  в направл ющих, и механизм продольного перемещени  центратора, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона типоразмеров свариваемых изделий, центратор снабжен механизмами продольного перемещени  сегментов дл  внутреннего центрировани , каждый из которых выполнен в виде основани , жестко закрепленного на штанге, установленной с возможностью осевого перемещени  в направл ющей стойке, при . этом направл ющие с разжимньми сегментами и приводами смонтированы кажда  на соответствующем основании механизма продольного перемещени  сегментов , а направл юща  стойка жестко закреплена на корпусе. 2.Центратор по п. 1, отличающий с   тем, что он снабжен дополнительными приводными разжимными сегментами дл  наружного центрировани , смонтированными так же, как основные сегменты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 5426О8, кл. В 23 К 37/04, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 500959, кл. В 23 К 37/04, 1974.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 569421, кл. В 23 К 37/04, 1976.
4. 4.Патент США № 3369725, кл. 228-50, 1968 (прототип).

   IrA

   tMUKC

   Фиг.д

   /

   1 -i

   Фиг.5