книги из ГПНТБ / Чвертко А.И. Установки и станки для электродуговой сварки и наплавки

станиной. При установке очередного изделия сварочную головку отводят в сторону вручную или с помощью пневмоцилиндра. Для совмещения конца электрода со стыком кругового и продольного швов в пределах ±10 мм служит корректировочный механизм. При сварке круговых швов изделие с патроном получает вращение, а сварочная голов­ ка неподвижна. При сварке продольных швов изделие не­

подвижно, а сварочная головка передвигается вдоль оси изделия по направляющим кронштейна.

Для сварки сосудов диаметром от 30 до 1000 мм при­ меняют установку (рис. 39) фирмы Варо (компоновка со­ ответствует схеме, показанной на рис. 30, и). Оригинальный привод вращения изделия состоит из трех приводных вал­ ков, расположенных через 120°. Расстояние между валками устанавливают в соответствии с диаметром свариваемого изделия. Таким образом, устройство для вращения изделия представляет собой как бы оправку, состоящую из трех синхронно вращающихся валков. Сварочный аппарат снаб­ жен механизмом перемещения вдоль направляющих, па­ раллельных оси изделия, для установки мундштука в зо­

60

ну шва. Схема управления смонтирована в станине уста­ новки.

Установки для наплавки поверхностей вращения изде­ лий, закрепляемых консольно, мало отличаются от свароч­ ных установок того же типа. Основное отличие наплавоч­ ных установок заключается в том, что при наплавке рабо­ чий орган (наплавочная головка) обходит наплавленную поверхность, а при сварке — перемещается вдоль линии свариваемого стыка.

При наплавке наплавочная головка перемещается отно­ сительно изделия по линиям, расположенным друг от дру-

I — м е т а л л о к о н с т р у к ц и я с н а п р а в л я ю щ и м и т е л е ж к и ; 2 — с а м о х о д н а я т е ­ л е ж к а ; 3 — ф л ю с о а п п а р а т ; 4 — н а п л а в о ч н ы й а п п а р а т ; 5 — м а н и п у л я т о р ; 6 — с т о л .

га на расстоянии шага наплавки. Это обеспечивается спе­ циальными механизмами и устройствами, которые входят в состав наплавочных установок. Сварочные установки тако­ го механизма не имеют, за исключением небольшой группы установок для многопроходной сварки. Другим отличием наплавочных установок, особенно предназначенных для на­ плавки больших поверхностей, является более продолжи­ тельный цикл наплавки одной детали. Это значительно по­ вышает требование к надежности установки, ее механизмов и электросхемы. Кроме того, длительный цикл наплавки требует увеличения объема катушек или кассет с присадоч­ ным материалом. Таким образом, наплавочные установки сложнее аналогичных сварочных и должны отвечать более высоким требованиям надежности.

Одной из типичных наплавочных установок с креплени­ ем изделия консольно является установка У2 (рис. 40),

61

предназначенная для механизированной наплавки цилинд­ рических и плоских поверхностей различных деталей с целью восстановления их размеров, повышения износостой­ кости, облицовки бронзой, медью, нержавеющей сталью ит. п. [27]. Наплавка может производиться сплошной или порош­ ковой электродной проволокой, а также электродной лен­ той под слоем флюса. Скорость подачи электродной прово-

/ — п л о щ а д к а ; 2 — к а р е т к а ; 3 — т р а в е р с а ; 4 — н а п л а в о ч н ы й а п п а р а т; 5 — п о р т а л ; 6 — м а н и п у л я т о р .

локи постоянная, не зависит от напряжения сварочной дуги. Настройка на заданную скорость подачи электродной проволоки производится при помощи сменных шестерен в пределах 28,5—225 м/ч. Сварочный ток определяется ско­ ростью подачи и диаметром электродной проволоки. Головка с проволокой и флюсобункером поднимается и опускается при помощи электропривода на расстояние до 500 мм. Ско­ рость подъема — 0,25 м/мин. Поперечное перемещение го­ ловки (корректировка) осуществляется суппортом подве­ ски в пределах 100 мм. Мундштук совместно с правйльным механизмом и барабаном для проволоки наклоняется в обе стороны на угол 30°. Головка сварочного аппарата может

62

быть повернута относительно фланца крепления вокруг вертикальной оси в обе стороны на 90°. Выхлоп отработан­ ного воздуха из флюсоаппарата должен быть выведен за пределы цеха либо в цеховую вентиляционную сеть.

Наибольшая ширина наплавки плоских деталей 750 мм, длина — 1500 мм; диаметр наплавляемых деталей 250 — 900 мм; максимальный вес 500 кг.

Самоходная тележка наплавочного аппарата имеет два диапазона скоростей:

1. От 1,5 до 22 мм!мин — при наплавке тел вращения; тележка перемещается вдоль оси изделия (за один оборот наплавляемой детали на шаг наплавки). Вращение детали со скоростью наплавки осуществляется манипулятором Т-25М, число оборотов шпинделя манипулятора — от 0,14 до 3,2 об!мин. Можно также применять манипуляторы дру­ гих типов; тип манипулятора зависит от размеров и веса наплавляемых деталей.

2. От 4,5 до 66,5 міч — при наплавке плоских деталей. УстановкаУ125(рис. 41) предназначена для дуговой на­ плавки под флюсом или открытой дугой сплошными или порошковыми проволоками (или лентой) рабочих поверхносстей конусов и чаш доменных печей [27]. Установка состоит из манипулятора, наплавочного аппарата, неподвижного портала с подъемной траверсой и передвижной площадки для сварщика. По подъемной траверсе перемещается карет­ ка с наплавочным аппаратом. При укладке изделия на ма­ нипулятор планшайба устанавливается в горизонтальном положении, изделие закрепляется винтовыми зажимами и наклоняется в положение, удобное для наплавки. При укладке изделия наплавочный аппарат отводится в сторону. Размеры наплавляемых конусов и чаш: диаметр 3000— 7000 мм; длина до 4000 мм. Вес наплавляемых изделий до

50 т. Скорость наплавки 10—60 м/ч.

Установка У87 (рис. 42) [27] предназначена для дуговой наплавки изношенных моторно-осевых горловин остова тягового электродвигателя, посадочных мест подшипнико­ вых щитов, звездочки, нажимных шайб и других деталей тепловоза. Внутренний диаметр наплавляемых поверхностей до 400 мм, наружный — до 700 мм. Установка состоит из манипулятора со специальным приспособлением для креп­ ления наплавляемого изделия и наплавочного аппарата, пе­ ремещаемого по направляющим, параллельным горизонталь­ ной оси изделия.

63

Основные узлы наплавочного аппарата: ручная тележка, колонна и механизм подъема вертикальной штанги. На верх­ нем конце вертикальной штанги имеется суппорт для по­ перечного перемещения. На нем закреплена горизонтальная штанга с механизмом горизонтального перемещения аппара­ та. На конце горизонтальной штанги установлены меха­ низм подачи порошковой электродной проволоки, катуш­ ки для электродной проволоки и мундштук. Флюс в зону сварки подается из бункера принудительно с помощью спи-

Рис. 42. Установка У87:

по двум схемам: наплавка кольцевыми и прямолинейными, расположенными вдоль образующей валиками. При на­ плавке кольцевыми валиками зона выполнения шага на поверхности изделия определяется положением выступа на планшайбе манипулятора. После одного оборота план­ шайбы выступ нажимает на конечный выключатель. В это время включается двигатель штанги наплавочного аппарата, и штанга перемещается на величину шага (3—8 мм). На­ стройка скорости наплавки производится с помощью ко­ робки скоростей или изменением числа оборотов электро­ двигателя на манипуляторе. При наплавке по образующим цилиндров максимальная длина наплавляемого изделия до 500 мм. Наплавочный мундштук совершает возвратно-по­ ступательные движения. Скорость перемещения мундшту­ ка вдоль наплавляемого участка регулируется (в пределах

64

15—55 м/ч) коробкой скоростей и изменением числа оборо­ тов двигателя наплавочного аппарата. После прохождения мундштука вдоль образующей изделия включается элект­ родвигатель поворота манипулятора на определенный угол для наплавки следующего валика по образующей. Скорость подачи электродной проволоки диаметром от 2 до 3,5 мм — от 23,8 до 250 м/ч. Мундштуки имеют корректировочное устройство, позволяющее регулировать расстояние между электродами.

Станок У72 (рис. 43) предназначен для дуговой наплавки под флюсом опор­ ных катков тракторов и других цилиндрических де­ талей диаметром от 100 до 400 мм и длиной до 700 мм

[27].Изделие закрепляется

воправке на поворотном кронштейне вращателя, установленного на направ­ ляющих станины. Скорость наплавки изменяется сменнылф шестернями от 9 до 60 м/ч. Ось вращения изде­ лия может быть установле­ на под углом до ±45° к го­ ризонтали. Для закрепле­

ки диаметром 1,6—1,8 и 2—3 мм закрепляется на подвес­ ном основании так, что мундштук можно устанавливать в вертикальное или наклонное положение под углом до ±30° к вертикали, не прекращая процесса наплавки. Ско­ рость подачи электродной проволоки изменяется от 49 до 408 м/ч. Наплавочная головка с подвеской устанавлива­ ется на гильзе, перемещаемой по колонне в вертикальном направлении с помощью механизма подъема, установлен­ ного сверху на колонне. К колонне на кронштейне крепится бункер для флюса; использованный флюс ссыпается в

приемник, расположенный в станине. Пульт управления уста­ навливается на кронштейне над изделием. Для установоч­ ных перемещений наплавочной головки вдоль оси вращения изделия предусмотрен суппорт с ручным винтовым при­ водом.

Во многих наплавочных станках для улучшения форми­ рования наплавляемого слоя применяют наклон оси изде­ лия. Для этого станину станка выполняют из двух частей:

1 — ш к аф у п р а в л е н и я ; 2 — с т а н и н а ; 3 — п у л ь т у п р а в л е н и я ; 4 — в р а щ а ­ т е л ь ; 5 — р о л и к о в ы й л ю н е т ; 6 — с т о л ; 7 — н а п л а в о ч н а я г о л о в к а .

неподвижного основания и верхней качающейся части, на которой смонтированы манипулятор и сварочный аппарат, либо применяют в качестве вращателя манипулятор с на­ клоном оси вращения.

Первый вариант более громоздок и сложен, чем второй, но удобнее в эксплуатации тем, что наклон оси изделия не вызывает изменения взаимного расположения изделия и сварочного аппарата. Первый вариант используется при не­ больших наклонах оси изделия. При необходимости при­ дать изделию большой наклон применяют манипулятор (вращатель с наклоном оси вращения). При этом наплавоч­ ный аппарат должен иметь корректировочные движения, обеспечивающие возможность совмещения конца электрода с любой наплавляемой точкой изделия при любом положе­ нии оси вращения изделия.

Станок Р922М (рис. 44) предназначен для автоматиче­ ской наплавки в среде углекислого газа внутренних по­

ев

верхностей деталей прессового оборудования (втулок, мат­ риц), а также других деталей с конической или цилиндри­ ческой внутренней поверхностью. Внутренний диаметр втулок от 90 до 420мм, наружный — от 150 до 645 мм, длина наплавляемых втулок до 1200 мм. Внутренний диаметр матриц от 20 до 100 мм, наружный — от 80 до 250 мм, дли­ на образующей части от 20 до 500 мм. Наибольший вес на­ плавляемых изделий 2000 кг. Наплавка производится сплош­ ной или порошковой электродной проволокой в среде углекислого газа, на постоянном токе.

На станине станка шарнирно укреплен стол и механизм наклона. При наплавке деталей с конической внутренней по­ верхностью стол устанавливается под определенным углом к горизонтали. Благодаря этому наплавляемый участок по­ верхности располагается горизонтально (или под неболь­ шим углом к горизонтальной плоскости), что обеспечивает высокое качество наплавки. При наплавке цилиндрических поверхностей стол находится в горизонтальном положении. На столе смонтированы: вращатель, наплавочная головка, поперечный корректор, суппорт вертикальной настройки и механизм перемещения сварочной головки на шаг наплавки за один оборот наплавляемой детали. Подача электродной проволоки осуществляется головкой через длинный мунд­ штук, который обеспечивает направление проволоки, под­ вод к ней тока и подвод углекислого газа в зону наплавки. Наплавляемая деталь крепится в кулачковом патроне вра­ щателя. При большой длине детали консольный конец опи­ рается на роликовый люнет. Для предупреждения образо­ вания трещин деталь подогревается кольцевым индуктором, питаемым током промышленной частоты. Индуктор уста­ новлен на тележке и перемещается вдоль стола вручную. Источником питания может быть сварочный преобразова­ тель ПСГ-500.

В комплект поставки станка Р922М входят индукторы и газовая аппаратура.

Установка У152 для наплавки внутренних поверхностей цилиндрических деталей представлена на рис. 45. Размеры наплавляемых деталей: наружный диаметр 120—300 мм; внутренний диаметр 100—250 мм; длина 100—500 мм. Наи­ больший вес детали 50 кг. Изделие закрепляется в трехку­ лачковом патроне, установленном на станине. Наплавоч­ ный мундштук вместе с механизмом подачи электродной проволоки и шнековым механизмом подачи флюса, бунке-

ром для флюса и катушкой для электродной проволоки уста­ новлены на кронштейне штанги горизонтального переме­ щения. Штанга горизонтального перемещения вместе с на­ правляющей гильзой закреплены на суппорте поперечных перемещений, который установлен сверху на вертикальной штанге, перемещающейся в вертикальной гильзе, смонти­ рованной на станине. Скорость наплавки изменяется с по­ мощью сменных шестерен привода патрона от 15 до 50 м/ч. Рабочая скорость перемещения горизонтальной штанги

Рис. 45. Схема установки У152:

/ — с т а н и н а ; 2 — п а т р о н с п р и в о д о м ; 3 — ш т а н га п р о д о л ь н о г о н в е р т и к а л ь н о г о х о д о в ; 4 — п о д а ю щ и й м е х а н и з м д л я ф лю с а ; 5 — ф л ю с о б у н к е р .

вдоль образующей детали составляет 2,1 м/ч, маршевая скорость — 2,63 м/мин. Шаг наплавки — от 3 до 12 мм на 1 оборот изделия. Скорость подачи электродной проволоки регулируется в пределах от 28 до 220 м/ч с помощью смен­ ных шестерен механизма подачи. Диаметр электродной про­ волоки 1,6—3 мм. Число оборотов шнека подачи флюса изменяется от 680 до 68 об/мин в зависимости от числа обо­ ротов электродвигателя.

Установка У441 (рис. 46) предназначена для газоэлектри­ ческой наплавки внутренних цилиндрических поверхностей диаметром от 55 до 300 мм (при наибольшем диаметре изде­ лия 500 мм) и длиной до 1170 мм, а также для наплавки внутренних шпоночных пазов. Наплавка производится сплошной проволокой диаметром 0,8—1,6 мм или порошко­ вой проволокой диаметром 2—3 мм. Деталь вручную или с помощью грузоподъемного механизма устанавливается в

6,8

трехкулачковом патроне вращателя и зажимается. На пат­ роне смонтированы скользящий контакт и конечный переклю­ чатель для шаговой наплавки. Вращатель установлен на станине, по направляющим которой передвигается тележка с механизмом подъема и наплавочной головкой. Внутри ста­ нины смонтированы устройство для газоотсоса и электро­ аппаратура. После установки изделия в патроне произво­ дится корректировка положения наплавочной головки в поперечном направлении (в пределах ±50 мм) и по высоте

Рис. 46. Установка^У441:

/ — п р и в о д н а я б а б к а ; 2 — н а п л а в о ч н ы й а п п а р а т ; 3 — с та н и н а .

(в пределах 380 мм). При кольцевой наплавке перемещение наплавочного аппарата на шаг осуществляется с помощью шагового устройства и конечного переключателя, установлен­ ного на патроне и срабатывающего от кулачка через каждый оборот детали. После подачи газа к месту сварки через 1 — 1,5 сек происходит зажигание дуги.

Наплавка пазов производится при продольном пере­ мещении аппарата; смещение на шаг производят вручную с помощью маховичка на наплавочном аппарате. Скорость наплавки — от 40 до 60 мін. Шаг наплавки выбирается в пределах от 3 до 12 мм.

Станок У151М, применяемый для наплавки клапанов ав­ томобильных и дизельных двигателей, показан на рис. 47 [27].

69