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

Размеры наплавляемых клапанов, мм: длина 100—150; диаметр головки 27—60; диаметр стержня 6—18.

Наплавка осуществляется плазменной дугой. В качестве присадочного материала могут применяться металлокера­ мические, проволочные и литые кольца. Защитным газом служит аргон, который подается в горелку только вовремя горения дуги. На время выполнения вспомогательных опе­ раций подача аргона автоматически прекращается. Укладка присадочных колец на заготовки клапанов, установка заго­ товок в цанговом зажиме и съем наплавленных клапанов со станка производятся вручную. Заготовка клапана зажимает­ ся в цанговом патроне пневмоцилиндра при нажатии кнопки. «Зажим». По окончании наплавки клапан автоматически освобождается из цангового патрона. Дуга зажигается при нажатии кнопки «Пуск», а гасится автоматически. В конце наплавки программирующее устройство уменьшает свароч­ ный ток по программе, предусмотренной конструкцией и электрической схемой установки. Дуга горит между элект­ родом и присадочным кольцом, уложенным на клапан. По­ ток аргона, вытекающий из наружного сопла, защищает сварочную ванну от воздействия воздуха.

К заготовке клапана в цанговом патроне пневматически поджимается подпятник с водяным охлаждением, который предотвращает перегрев головки клапана и оплавление его кромки.

Привод для вращения клапана и подпятника состоит из электродвигателя и редуктора со сменными шестернями, которые служат для регулирования скорости наплавки. Вращение от привода передается валом, проходящим внут­ ри наплавочной головки, которая смонтирована на станине. На головке собраны цанговый зажим, подпятник, горелка и осветительная арматура. Программирующее устройство представляет собой кулачковый механизм, изменяющий ав­ томатически сварочный ток в процессе наплавки. Кулачки последовательно включают соответствующие микропереклю­ чатели. Для обеспечения регулировки положения горелки относительно наплавляемого клапана служит подвеска. При наплавке клапанов большого диаметра подвески ком­ плектуются механизмом колебания горелки с частотой коле­ баний 120 циклов!мин и максимальной амплитудой 5 мм. На передней панели станины установлен пульт управ­ ления.

71

УСТАНОВКИ И СТАНКИ ДЛЯ СВАРКИ КРУГОВЫХ швов И НАПЛАВКИ ИЗДЕЛИЙ, ЗАКРЕПЛЯЕМЫХ В ДВУХ ОПОРАХ

Двухопорное крепление изделия необходимо при боль­ ших отношениях длины его к диаметру (более 1,5—2). Ус­ тановки этого типа применяют в основном для сварки стыковых швов и реже — нахлесточных, тавровых и уг­ ловых. Состоят они из сварочного аппарата, механизмов перемещения сварочного аппарата (головки, мундшту­ ка) и вращателя шпиндельного типа с приводом враще­ ния.

На рис. 48 приведены типовые схемы, к которым может быть сведено большинство компоновок отечественных и за­ рубежных установок и станков этого типа. Сварочные ап­ параты этих установок не отличаются от сварочных аппара­ тов установок, применяемых для сварки изделий, закреп­ ляемых консольно.

В небольших установках и станках механизмы переме­ щения сварочного аппарата (сварочной головки, мундшту­ ка) выполняются в виде двухили трехкоординатной суп­ портной группы, в простейших случаях эти механизмы изготовляются в виде горизонтальной и вертикальной цилин­ дрических штанг с фрикционными зажимами (рис. 48, б).

Вмалых и средних универсальных установках и стан­ ках сварочный аппарат (сварочная головка) может переме­ щаться по направляющим на верхней или задней плоскости станины, а также может быть выставлен в требуемом месте вдоль оси изделия (рис. 48, а).

Вспециализированных и специальных установках и станках такой компоновки (рис. 48, а, б) сварочная головка обычно не перемещается вдоль оси станины. Вместо этого имеется корректор, обеспечивающий настроечное переме­ щение мундштука поперек кругового шва. В специальных станках-автоматах для облегчения установки и снятия из­ делия иногда предусматривают привод отвода сварочной го­ ловки от изделия (обычно назад и вверх).

Всредних и крупных установках для крепления и пере­ мещения сварочных аппаратов применяются траверсы, уста­ новленные параллельно оси изделия, или колонны, стоящие

отдельно или на общей плите с вращателем.

' В установках с траверсой (рис. 48, в) последняя имеет на­ правляющие на всю длину изделия. Один или два свароч-

72

ных аппарата (головки) могут быть установлены в любой точке траверсы с помощью ручного или механизированного привода. Каждый из сварочных аппаратов (головок) обыч­ но имеет индивидуальный ручной или механизированный привод подъема. В некоторых случаях траверса имеет соб­ ственный привод вертикального перемещения. Такие уста­ новки с двумя сварочными аппаратами встречаются доволь­ но часто: применяют их при изготовлении различных ем­ костей для сварки обечаек с двумя донышками.

Установки со стационарной колонной и выдвижной штан­ гой или консолью (рис. 48, г), расположенной параллельно оси изделия, применяют в тех случаях, когда наибольшая длина изделия не прывышает хода штанги или длины кон­ соли. Эта компоновка чаще встречается в установках для сварки внутренних круговых швов при креплении изделия во вращателе и люнете, а также при сварке швов изделий, устанавливаемых на роликовых опорах.

Установки, скомпонованные по схеме, приведенной на рис. 48, д, имеют передвижную колонну; на них можно сва­ ривать изделия любой длины в пределах хода колонны. При­ менение поворотной колонны в этом случае необязательно, но может упростить загрузку и выгрузку изделия. Такие установки обычно позволяют выполнять также сварку про­ дольных швов.

Компоновки (рис. 48, е, ж, з) обеспечивают наклон оси изделия и применяются для улучшения формирования свар­ ного шва при сварке тавровых, угловых и нахлесточных швов. Компоновка, схема которой изображена на рис. 48, е, от­ личается применением малого манипулятора с кронштей­ ном для второй опоры изделия. Такая компоновка приме­ няется только для весьма легких изделий. Компоновка, по­ казанная на рис. 48, ж, отличается тем, что траверса с передней и задней бабками может быть наклонена вокруг го­ ризонтальной оси и зафиксирована в выбранном положении с помощью фиксатора и делительного диска. Компоновка, схема которой приведена на рис. 48, з, отличается от компо­ новки на рис. 48, ж тем, что траверса расположена не под изделием, а за изделием. Эта компоновка усложняет пере­ движение задней и передней бабок, так как плоскость сты­ ка между ними вертикальна. Преимущества этой компонов­ ки: 1) флюс и корка при ссыпании с изделием не попадают на траверсу и другие механизмы; 2) облегчен доступ к из­ делию.

74

Вращатели изделий, закрепленных в двух опорах, состоят из собственно вращателя (приводной стойки) и задней бабки (неприводной стойки). Для поддержания второго конца изделия (со стороны задней бабки) используют центр, «гри­

Вуниверсальных

инекоторых специа­ лизированных уста­ новках заднюю бабку можно перемещать

новках переднюю бабку также можно устанавливать в тре­ буемом положении вдоль оси изделия, но такое решение встречается редко.

Двухопорные вращатели, как и манипуляторы, часто являются самостоятельными единицами механического обо­ рудования сварочных цехов и участков и могут использо­

75

ваться не только в составе сварочных установок, но и как оборудование для механизации ручной и полуавтомати­ ческой сварки.

В приведенных ниже примеров вращатели являются со­ ставными частями сварочных установок.

Установки и станки для сварки круговых швов изде­ лий, закрепляемых в двух опорах на осевых вращателях,

Рис. 50. Схема станка Р936:

/ — с т а н и н а ; 2 — п р и в о д н а я б а б к а ; 3 — с в а р о ч н а я г о л о в к а ; 4 — п у л ь т у п р а в ­ л е н и я ; 5 — м е х а н и з м н а к л о н а .

отличаются значительно большим разнообразием, чем уста­ новки и станки предыдущего типа. Как в СССР, так и за рубежом выпущено большое количество разнообразных уни­ версальных, специализированных и специальных установок и станков с двухопорным креплением свариваемых изделий.

Установки и станки, представленные на рис. 49—51, скомпонованы по схеме 48, а.

Универсальный станок Р964 (рис. 49) предназначен для газоэлектрической сварки цилиндрических изделий диамет­ ром до 300 мм и длиной до 1500 мм одной или двумя свароч­ ными головками [271.

76

Сварочные головки установлены на кронштейнах, пере­ мещаемых вручную по направляющим станины. На тележ­ ке каждой сварочной головки имеется оригинальный кру­ говой суппорт, который позволяет устанавливать свароч­ ную головку в различных положениях, соответствующих сварке в нижнем, вертикальном и полупотолочном положе­ ниях.

Станок Р936 (рис. 50) предназначен для газоэлектриче­ ской сварки корпусов паяльных ламп двух типов. В лам­ пах I типа сваривают два круговых шва, в лампах II ти­ па — один шов; диаметр кругового шва 120 мм [27].

5 — м е х а н и з м п о д а ч и э л е к т р о д н о й п р о в о л о к и ; 7 — н о ж ; 8 — с т а ­ н и н а ; 9 — п е д а л ь у п р а в л е н и я .

Производительность станка при скорости сварки 50 м/ч составляет примерно 400 ламп в смену.

Сварку двух кольцевых швов производят одновременно двумя сварочными головками, каждая из которых имеет отдельный корректор, механизм подачи электродной про­ волоки и катушку. Возможна раздельная работа сварочных головок. Сварочные головки с механизмами подачи и ка­ тушками закреплены на суппорте, допускающем корректи­ ровку положения электрода поперек шва на ±50 мм. На­ правляющие суппорта смонтированы на кронштейне, шар­ нирно закрепленном на станине, Положение кронштейна.

77

определяющее вылет электрода, фиксируют с помощью дифференциального винта.

Станок-автомат Р899 (рис. 51) предназначен для сборки и дуговой сварки в среде углекислого газа плавящимся электродом пустотелых стальных шаров, состоящих из двух полусфер диаметром 200 мм с толщиной стенки 2 мм [27]. Детали подают в лотковое устройство станка вручную. Под действием собственного веса они скатываются вниз

Рис. 52. Установка фирмы Esab для сварки изделий малых габа­ ритов:

/ — п р и в о д н а я б а б к а (в р а щ а т е л ь ); 2 —- д е р ж а т е л ь ш л а н г о в о г о п о л у а в т о ­ м ата; 3 — н е п р и в о д н а я б а б к а ; 4 — в е р т и к а л ь н а я ш т а н га ; 5 — г о р и з о н ­ т а л ь н а я ш т а н га .

по лотку до встречи с подпружиненным упором отсекателя. С помощью ножной педали и системы рычагов отсекатель опускается вниз, деталь подается на позицию сварки, при этом она поддерживается выступом упорного ножа. Посту­ пившие в станок две полусферы захватываются конусными патронами передней и задней бабок и прижимаются к ножу с помощью пневмоцилиндров. После фиксации положения стыка нож опускается, для чего конусный патрон передней бабки отводится до выдвигаемого упора под действием элект­ ромагнита, а конусный патрон задней бабки отводится до срабатывания пневматического тормоза. Затем происходит сближение двух полусфер, включается механизм враще­

78

ния детали и механизм подачи электродной проволоки. Окончание сварки фиксируется реле времени. Конические патроны бабок раздвигаются, и сваренный шар, выкатыва­ ясь по наклонному жёлобу, включает механизм загрузки следующей заготовки. Сварочная головка закреплена в зоне шва на откидывающемся кронштейне. Это облегчает ус­ тановку детали в позицию сварки и снятие изделия.

Компоновка универсальных установок фирмы Esab (рис. 52, 53) соответствует схеме, приведенной на рис. 48, б.

Рис. 53. Установка фирмы Esab для сварки цилиндрических изделий двумя головками;

В установке, представленной на рис. 52, конструкция пе­ редней бабки предусматривает возможность наклона оси вращения изделия и сварки изделий с консольным креп­ лением, что расширяет технологические возможности уста­ новки. В качестве сварочного рабочего органа применен держатель шлангового полуавтомата, который крепится к станине с помощью двух штанг (горизонтальной и верти­ кальной) и фиксируется в выбранном положении фрикцион­ ными зажимами.

Простотой конструкции отличается установка (рис. 53), предназначенная для сварки вереде защитного газа цилинд­ рических изделий диаметром до 1200 мм и длиной до 3000 мм.

Станок фирмы Sciaky (рис. 54) левого исполнения. Центр задней бабки имеет пневматический привод перемещения вдоль оси изделия. Сварочная головка при смене изделия поднимается вверх с помощью пневмопривода. Стойка со сварочной головкой устанавливается в требуемое положе­ ние вдоль оси изделия с помощью ручного привода.

79