книги из ГПНТБ / Опарин В.И. Механизация производства химической и нефтяной аппаратуры

на площадку 2. Посадочная машина 1, поворачиваясь в горизон­ тальной плоскости, занимает такое положение, когда грузоза­ хватный орган — рога — располагается против проемов пло­ щадки 2. Затем каретка перемещается по хоботу до тех пор, пока грузозахватный орган не зайдет в проемы площадки 2 под заго­ товку. После этого гидродомкратом поднимается весь хобот с ка­ реткой, пока рога не поднимут заготовку. Обратным движением каретки заготовка перемещается к центру. Затем вся система вращается в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси до совмещения с осью печи 5 и ранее описанными движениями каретки и грузозахватного органа заготовка укладывается на подину печи.

Нагретая до требуемой температуры заготовка подается в фор­ мующую машину 3 так же, как от площадки 2 в печь.

Работой посадочной машины управляют с пульта 4, с которого также управляют формующей машиной, нагревательными печами, сигнализацией, приборами контроля и т. д.

Фирма Люкенс Стилл (США) изготовляет горячей обкаткой на фланжировочных машинах днища диаметром до 7000 мм и тол­ щиной стенки до 165 мм. Для предотвращения образования складок из-за потери устойчивости заготовки для обкатки днищ приме­ няют две различные оснастки. Первоначально производят обкатку плоской заготовки, зажатой между плоскими пуансоном и матри­ цей. Затем после подогрева ее и смены оснастки (вместо плоских пуансона и матрицы устанавливают выпуклый пуансон и вогнутую матрицу, соответствующие конечным размерам днища) производят окончательную обкатку днища. При обкатке полушаровых днищ применяют три перехода: обкатку на плоской оснастке, на ос­ настке для сферических днищ и затем на оснастке для полушаро­ вых днищ.

Для изготовления сферических и плоских днищ широкое рас­ пространение получили давильно-обкатные машины фирмы Болдрини (Италия). Эти машины (рис. 57, а) обкатывают сферические днища из предварительно отформованных на прессе заготовок, а плоские днища — из плоских заготовок. Обкатка производится в холодном состоянии днищ.

Принцип работы таких машин заключается в следующем' (рис. 57, б). Заготовка 77, установленная между раздвижными пневматическими прижимами 1 и 16, может вращаться вокруг оси X — X . Приводной валок 2 имеет форму, соответствующую требуемой форме борта днища. Снизу заготовка прижимается к валку 2 валком 15, установленным на штоке пневмоцилиндра 14. Неприводной давильный валок 13 установлен на штоке 5 гидро­ цилиндра 6, шарнирно закрепленного на корпусе гидроци­ линдра 10. Шток 9 гидроцилиндра 10 закреплен на оси 7. Ка­ ретка 3 связана осью 12 со штоком 11 гидроцилиндра 8, шарнирно закрепленного на неподвижной оси z—z. С помощью гидроци­ линдра 8 каретка 3 может перемещаться в направляющих 4 вместе

71

Рис. 57. Общий вид (а) и кинематическая схема (а) давильно-обкатной машины фирмы Болдриии (Италия)

72

со штоком 5 гидроцилиндра 6. Помимо вращения вокруг собствен­ ной оси, благодаря сцеплению с вращающейся заготовкой ва­ лок 13 может при помощи трех гидроцилиндров 6, 10 и 8 переме­ щаться вверх и вниз по дуге и двигаться вдоль оси штока 5. Ком-

Рис. 58. Установка для автоматической газопламенной обрезки торца днища

бинация указанных движений достигается регулированием подачи жидкости под давлением в . различные гидроцилиндры. Фирма Болдрмни изготовляет машины трех типов, предназначенные для обработки заготовок толщиной от 3 до 25 и диаметром от 300 до 4000 мм.

73

ГЛ А В А 4

СВАРКА ВНУТРЕННИХ И НАРУЖНЫХ СТЫКОВ КОРПУСОВ АППАРАТОВ

СВАРКА ВНУТРЕННИХ СТЫКОВ

Для сварки аппаратов относительно больших диаметров, на­ чиная с 1000—1200 мм и более при толщине стенок от 8 до 40 мм, наиболее распространена автоматическая сварка под слоем флюса. Сварку производят либо трактором ТС-17М либо сварочными го­ ловками, подвешенными на консоли.

При сварке трактором оператор, находящийся непосредственно в зоне работы, непрерывно корректирует положение электрода относительно стыка. Иногда при сварке тонкостенных аппаратов положение электрода корректируют по световому пятну со сто­ роны, противоположной шву.

На рис. 59 показано оборудование для сварки продольного стыка обечайки сварочным трактором. Обечайка устанавли­ вается на роликоопорах 1 свариваемым стыком в нижнее положе­ ние. Снизу поджимается флюсовая подушка 2: Сварочный трак­ тор 3 опирается непосредственно на внутреннююповерхность аппарата.

Для сварки продольных стыков с применением сварочной консоли, управляемой вручную, направление движения электрода устанавливают по крайним точкам свариваемого стыка холостыми прогонами консоли. Во время сварки оператор регулирует поло­ жение сварочной головки консоли относительно свариваемого стыка вручную.

Сварка внутренних стыков корпусов аппаратов малых диа­ метров (300—800 мм) имеет некоторые особенности, так как сва­ риваемый стык может находиться на глубине нескольких метров от открытого конца аппарата и доступ к нему затруднен.

В малом внутреннем объеме аппарата в процессе сварки обра­ зуется загазованная атмосфера, затрудняющая работу сварщика. Размещение сварщика внутри аппаратов диаметрами 300—800 мм практически невозможно. Затрудняется наблюдение и корректи­ ровка процесса сварки. В результате снижается производитель­ ность и ухудшается качество сварного шва.

75

Для устранения этих недостатков в СССР и за рубежом раз­ работаны и применены автоматические индукционные и фото­ оптические следящие системы. Применяются также устройства для дистанционного наблюдения и корректировки положения электрода с помощью промышленных телевизионных установок.

Рис. 59. Оборудование для сварки трактором внутреннего продольного стыка

Анализ работы различных систем с автоматическим и дистанцион­ ным управлением показал, что автоматические установки ста­ бильно работают только в определенных условиях, при особой чистоте поверхности или на определенных материалах и т. д. Поэтому более широкое распространение получают установки дистанционного управления с применением промышленных теле­ визионных устройств [21].

76

Во ВНИИПТхимнефтеаппаратуры разработаны и совместо с заводами освоены консольные установки с дистанционным управлением процессом сварки продольных и кольцевых стыков аппаратов. В качестве приемной и передающей аппаратуры применена серийная промышленная телевизионная установка.

Консольные установки разработаны для сварки внутренних

Рис. 60. Установка для сварки внутреннего продольного стыка (с телевизионным управлением):

1 — основание; 2 — консоль; 3 — сварочная головка; 4 — виднкоп; 5 — указатель положения электрода

подъемной тумбы 1 с консолью 2, перемещающейся в двух парах направляющих катков. Перемещают консоль двигателем постоян­ ного тока, обеспечивающим необходимую скорость сварки. На одном конце консоли крепятся флюсоотсос и кассета с прово­ локой, на другом — специальная сварочная головка 3. Сварочная головка состоит из подвески, двигателя, редуктора с правильным и подающим механизмом, мундштука, механизма корректировки положения электрода, бункера для флюса, приемного патрубка флюсоотсоса, указателя положения электрода 5. Сварочная го­ ловка опирается на обечайку копирными роликами. На передней стенке бункера для флюса крепится передающая камера промыш­ ленного телевизионного устройства 4 (ПТУ). Изображение указа­ теля и стыка посредством кабельной линии связи передается на экран видеоконтрольного устройства. Фокусировка произ­ водится дистанционно с пульта. Зона сварки подсвечивается спе­ циальными светильниками.

* А л е к с е е н к о А. В. и др. Авторское свидетельство № 187906. «Бюлле­ тень изобретений и товарных знаков», 1966, № 21.

77

Корректировка процесса сварки и положения электрода про­ изводится со стационарного 'пульта управления.

"За правильным положением электрода относительно стыка наблюдают по экрану впдеоконтрольного устройства путем совме­ щения изображения указателя и стыка, что обеспечивается пере­ мещением сварочной головки поперек стыка.

Зона стыка на экране имеет пятикратное увеличение изображе­ ния по вертикали и горизонтали.

Техническая характеристика установки для сварки внутренних и продольных стыков обечаек

Сварка ведется на постоянном или переменном токе.

Опыт эксплуатации установки на заводах выявил определен­ ные преимущества применения телевизионного дистанционного управления. Трудоемкость операции снизилась в 2 раза. Брак

Установки с дистанционным управлением могут найти приме­ нение при сварке внутренних стыков аппаратов из материалов, требующих предварительного и сопутствующего подогрева сва­ риваемого стыка.

Температура в зоне сварки поддерживается выше 300° С. Присутствие оператора в непосредственной близости к свари­

ваемому стыку в этом случае затруднительно. Вывод оператора из зоны.сварки решит вопрос непрерывности ведения сварки, что особенно важно при производстве толстостенной аппаратуры.

СВАРКА НАРУЖНЫХ СТЫКОВ

Наружные продольные и кольцевые стыки корпусов аппара­ тов и обечаек сваривают сварочными тракторами типа ТС-17 и сварочными головками типа АБС. Сварщик располагается на площадке, находящейся над обрабатываемым аппаратом. Обычно положение площадки регулируют по высоте для настройки на аппараты разных диаметров.

Наиболее распространены балконные и портальные установки. В балконных установках поддерживающим устройством для площадки сварщика является односторонняя опора — колонна на тележке, перемещающаяся вдоль рабочего места или закреплен­

78

ная стационарно, или колонна с опорой на один рельсовый путь на полу и второй рельсовый путь наверху, закрепленный на ко­ лоннах (установки велосипедного типа).

В портальных установках поддерживающим устройством для площадки сварщика являются две колонны, расположенные по обе стороны от рабочего места. Как правило, портальные уста­ новки выполняются передвижными (по рельсам), в отдельных случаях — стационарными, разборными для возможности пере­ носа их к новому рабочему месту.

Балконные и портальные установки работают в комплексе с роликоопорами.

Балконные установки подразделяются на установки для сварки кольцевых стыков корпусов и продольных стыков обечаек. Бал­ конные и портальные установки применяются для сборки и при­ варки штуцеров, опор горизонтальных аппаратов и на отделочных операциях.

Наиболее универсальная балконная установка показана на рис. 61. Она состоит из передвижной тележки 1, колонны 2, кон­ соли 5 со сварочной головкой 4 и площадки сварщика 6. Регули­ рование консоли и площадки сварщика по высоте в соответствии с диаметром обрабатываемого аппарата производится с помощью ходового винта 3.

Фиксация всей установки в рабочем положении для сварки кольцевых стыков производится захватами 8 с пневматическим или механическим приводом.

При сварке кольцевых стыков балконная установка сдвигается по рельсам в крайнее положение, аппарат устанавливается на роликоопоры 7. Затем балкон устанавливается против сваривае­ мого стыка, регулируется по высоте и фиксируется захватами. Сварочная скорость обеспечивается приводом роликоопор.

При сварке продольных стыков собранную обечайку вращением роликоопор устанавливают стыком в верхнее положение. Свароч­ ный аппарат устанавливают по свариваемому стыку и при движе­ нии установки по рельсовому пути производят сварку. Коррек­ тировка положения электрода в поперечном направлении осуще­ ствляется сварщиком с площадки 6.

Сварочная скорость обеспечивается приводом тележки балкон­ ной установки.

На рис. 62 показана балконная установка, предназначенная для выполнения одной операции — сварки продольногостыка обе­ чайки. Собранная обечайка устанавливается на роликоопоры балансирного типа с направлением оси обечайки вдоль консоли.

После сварки внутреннего стыка сварочным трактором и за­ чистки корня шва обечайка устанавливается продольным стыком в верхнее положение.

Сварка продольного стыка производится головкой 1 типа АБС, которая движется по направляющим консоли 2.

79

Направление движения электрода вдоль свариваемого шва корректируется с балкона сварщиком.

В настоящее время для производства операций на наружной поверхности аппарата получают распространение портальные установки.

При одинаковых диаметрах обрабатываемых аппаратов пор­ тальные установки занимают меньше места по ширине пролета при одновременном увеличении жесткости конструкции и устройчивости. Увеличение жесткости конструкции позволяет во всех случаях применять сварочные головки типа АБС.

На площадке портала можно иметь некоторый запас сварочных материалов, можно установить вспомогательное оборудование, нагревательные устройства, контрольную аппаратуру, приспо­ собления для вырезки отверстий в корпусах и установки штуце­ ров, инструмент для зачистки швов и т. д.

Площадка портала более удобна для работы сварщика.

80