книги из ГПНТБ / Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства

Стенды для конических барабанов должны снабжаться торцо­ вым упорным роликом 4, предохраняющим барабан от осевого сдви­

тами для соединения с главным приводным валом и соседними роли­ коопорами (рис. 42); со встроенным червячным редуктором (рис. 43) и валом, имеющим хвостовики для соединения с главным привод­ ным валом и соседними роликами.

206

2.Нормальные холостые роликоопоры на подшипниках каче­ ния, аналогичные роликоопорам, изображенным на рис. 42.

3.Перекидные холостые роликоопоры (рис. 44), позволяющие быстро изменять расстояние между рядами роликов, т. е. путем

Рис. 42. Приводная роликоопора нормальная:

/ — стойка с подшипниками; 2 — приводной вал; 3 — вал ролнкоопоры; 4 — резиновая грузошнна; 5 корпус ролика.

перекидки роликов перестраивать стенд на другой диапазон диа­ метров свариваемых изделий, как это предусмотрено на роликовом стенде Т-30 (рис. 45).

Рис. 43. Приводная роликоопора со встроенным червячным редуктором:

/ — корпус; 2 — вал; 3 — резиновая грузошнна; 4 — ролик; 5 — червяк.

Все ролики, как правило, снабжаются резиновыми грузошинами. В приводных роликах это необходимо для увеличения силы сцеп­ ления с вращаемым барабаном. Кроме того, резиновые грузошины

207

обеспечивают более плавное вращение барабана, особенно в момент перехода через ролики продольных швов барабана или выступаю­ щих кромок листов. Это обстоятельство обусловливает целесооб­ разность установки резиновых грузошин и на холостых роликоопорах, тем более, что при этом удовлетворяется и требование унификации холостых и приводных роликов.

Рис. 44. Холостая перекидная ролнкоопора:

/ — основание; 2 — ось ролика; 3 — резиновая грузошнна; 4 — ролик; 5— ось шарнира; 6 — фиксатор.

Из этих же соображений унификации ось холостой роликоопоры делается вращающейся, а не неподвижной, так как в приводных роликоопорах (соединенных общим валом) другая система невоз­ можна.

Типичным представителем стационарных роликовых стендов, смонтированных по наиболее распространенной схеме I, может слу­ жить стенд Т-30 (рис. 45), широко применяемый в промышленности при изготовлении барабанов и котлов, сваренных из отдельных ко­ ротких обечаек например на заводах котлостроения, химической аппаратуры, резервуаров различной емкости и др.

Стенд смонтирован из стандартных узлов, серийно изготавли­ ваемых в централизованном порядке за исключением фундаментной рамы, которую обычно изготавливает завод-потребитель в зависи­ мости от размеров и веса изделий. Таким образом, размеры А и L (рис. 45), как и количество роликоопор, не регламентируются.

Изображенный на рис. 45 стенд рассчитан на сварку изделий диаметром от 300 до 4000 мм. Такой широкий диапазон диаметров достигается благодаря наличию перекидных роликоопор. Грузо­ подъемность стенда Т-30 при десяти роликоопорах равна 10 Т.

208

Роликовый стенд как средство вращения изделия при сварке круговых швов обладает известным несовершенством, заключаю­ щимся в возможности осевого сдвига изделия при его обкатке на роликах. При этом движение каждой точки поверхности изделия (в том числе и свариваемой точки) происходит уже не по окруж­ ности, а по винтовой линии. Продольное смещение изделия обычно является результатом неточного монтажа роликоопор и их пере­ коса, либо неточности геометрической формы изделия. Такой сдвиг хотя и невелик, но все же влечет за собой смещение оси шва в сто­ рону от электрода и может служить причиной брака. Это обстоя­ тельство сильно осложняет работу сварщика, так как требует си­ стематической и частой коррекции положения сварочной головки (или электрода) относительно оси шва. В этом отношении гораздо

осевого сдвига, является постановка торцовых упорных роликов, расположенных по концам роликового стенда и упирающихся в кромку барабана. Укладка барабана на стенд в этом случае произ­ водится так, чтобы один из упорных роликов (по наблюдаемому направлению сдвига) упирался в кромку барабана. Подобные упор­ ные ролики применяются также в роликовых стендах, смонтиро­ ванных по схеме III (рис. 41), а также в наклоняющихся ролико­ вых стендах (см. рис. 47).

До сих пор мы рассматривали только стационарные роликовые стенды. Однако в некоторых случаях роликовый стенд целесообраз­ но устраивать передвижным. Передвижной стенд (рис. 46) монти­ руется на самоходной платформе. Сварочная головка при этом мо­ жет быть закреплена на стационарной несущей конструкции, что имеет известные преимущества подвода тока, обслуживания свароч­ ной аппаратуры и устройства удобной кабины сварщика. Стацио­ нарное расположение сварочной аппаратуры особенно удобно в случае сварки барабанов большого диаметра, когда головку при­ ходится устанавливать на значительной высоте и там же устраи­ вать рабочее место сварщика.

Передвижной стенд может осуществлять два рабочих движения: вращение изделия (при сварке круговых швов) и осевое перемеще­ ние (при сварке продольных швов). В этом случае оба привода стен­ да (вращения и продольного перемещения) должны иметь регули­ руемую рабочую скорость сварки и переключение на маршевую — установочную.

Роликоопоры и их привод в передвижных стендах могут монти­ роваться по любой из трех типовых схем (см. рис. 41), как и в ста­ ционарных стендах.

2 1 0

Если передвижной стенд предназначен только для перемещения изделия с одной позиции на другую, то его тележка снабжается обычным приводом кранового типа — ручным или моторным — в зависимости от назначения и веса изделия.

Рис. 46. Передвижной роликовый стенд:

/ — приводные ролнкоопоры; 2 — тележка; 3 — привод вращения ролнкоопор; 4 — электродви­ гатель вращения ролн-

коопор; 5 — холостые ролнкоопоры; 6 — элект­

родвигатель механизма передвижения тележки

Недостатком передвижных стендов (особенно со сварочным са­ моходом) является их относительная сложность и громоздкость. Кроме того, в цехе они занимают по крайнем мере вдвое больше пло­ щади по сравнению со стационарными стендами, так как тележка стенда должна выкатываться на полную длину изделия. Поэтому для сварки длинных изделий применять передвижные стенды нецелесообразно.

Для выполнения круговых швов углового типа на барабанах и котлах, которые требуется варить в лодочку, применяются накло­ няющиеся роликовые стенды (рис. 47). Роликоопоры со своим при­ водом монтируются на наклоняющейся (поворотной) раме, снаб­ женной двумя опорными цапфами 7. Поворачиваясь вокруг этих

211

цапф, рама может наклоняться в обе стороны на угол до 45°, Опо­ ры 8 (подшипники) для цапф устанавливаются стационарно либо на самоходной тележке (рис. 47). Наклон и передвижение стенда производится соответствующими электроприводами 3 и 6. Стенды

такого универсального типа, оборудованные тремя механизмами — вращения, наклона и горизонтального перемещения — приме­ няются только для сварки изделий сравнительно небольших габа­ ритных размеров.

212

Существует большой класс узко специализированных ролико­ вых стендов и роликовых вращателей. Из всего многообразия этих стендов наибольший интерес с точки зрения комплексной механи­ зации представляют стенды, оборудованные местными транспортно­ подъемными устройствами для приема и выдачи на поток сваривае­ мых изделий, что значительно сокращает трудоемкость межопера­ ционного транспорта. Чаще всего эти устройства выполнены в виде системы подъемных роликов, образующих продольный приводной рольганг, либо в виде подъемных рычагов, позволяющих подавать изделия на стенд и выдавать их на поток накатом.

Выше рассмотрены различные устройства, несущие на себе сва­ риваемое изделие и сообщающие ему необходимые движения. Те­ перь перейдем к рассмотре­ нию оборудования и уст­ ройств, несущих на себе сва­ рочную аппаратуру и сооб­ щающих ей необходимые дви­ жения: установочные,свароч­ ные или те и другие вместе.

Это механическое оборудова­ ние I класса предназначено главным образом для исполь­ зования в установках для электродуговой автоматиче­ ской сварки.

НЕСУЩИЕ КОЛОННЫ

Все несущие колонны (по­ воротные и неповоротные) слу­ жат для закрепления подвес­ ной или самоходной свароч­ ной головки в установках для автоматической сварки круго­ вых, а иногда прямых швов ограниченной длины.

Разработанные в ИЭС им. Е. О. Патона типовые поворотные колонны ПК выпускаются четырех моделей: ПК-1, ПК-2, ПК-3 и ПК-4.

Поворотная колонна ПК-1 (рис. 48) применяется, главным обра­ зом, в установках для сварки круговых швов диаметром 600— 2000 мм, но может быть использована и при сварке прямых швов, если сварочное движение будет сообщаться изделию, а не головке.

213

Это можно осуществить, например, с помощью передвижного роли­ кового стенда или самоходной тележки.

Типовая колонна состоит из неподвижного основания 5 и по­ воротной части 4 с подъемно-выдвижной штангой 3, конец которой снабжен фланцем для крепления сварочной головки. По колонне

может перемещаться каретка 2 с горизонтальной гильзой, внутри которой передвигается консольная штанга со сварочной головкой. Таким образом, сварочную головку можно устанавливать в нужном положении, перемещая ее по двум взаимно перпендикулярным на­ правлениям: по вертикали и по горизонтали. Кроме того, повора­ чивая колонну вокруг ее вертикальной оси, можно отвести голов­ ку в любую сторону, например на другое рабочее место сварочной установки.

Подъем и опускание штанги, а также ее выдвижение произво­ дятся с помощью соответствующих электроприводов 1. Скорость

214

подъема — 2 мімищ скорость выдвижения — 1 м/мин. Вес колон­ ны ПК-1 - 2,1 Т.

Колонны типа ПК-1 наиболее удобны для использования в уни­ версальных автосварочных установках, оборудованных манипу­ ляторами или вращателями и предназначенных для сварки кру­ говых швов, расположенных на разной высоте и на разных горизон­ тальных расстояниях в пределах, указанных на рис. 48. Типич­ ный пример рационального применения поворотной колонны ПК-1 представлен на рис. 58 (схема I), где изображена сдвоенная автосва­ рочная установка карусельного типа.

Поворотная колонна ПК-2 (рис. 49) отличается от колонны ПК-1 тем, что она вместо выдвижной горизонтальной штанги снаб­ жена подъемной консольной балкой 2, по которой может передви­ гаться самоходный сварочный аппарат типа АБС и др. Благодаря этому с помощью колонны ПК-2 можно сваривать не только круго­ вые швы диаметром 600—2000 мм, но и прямые, расположенные радиально относительно оси колонны (под любым углом в плане) и имеющие длину до 1800 мм. В остальном колонна ПК-2 состоит из тех же унифицированных узлов, что и ПК-1, т. е. основания 5, поворотной колонны 4 с механизмом подъема 1 и каретки 3. Высота уровня сварки от пола может меняться в пределах 800—2300 мм.

Поворотная колонна ПК-3 (рис. 50) отличается от предыдущих более крупными размерами, а также тем, что вместо радиальной консольной балки (как в ПК-2) к каретке 4 прикреплен балкон 5 с продольными рельсами на фасадной стороне для самоходного сва­ рочного аппарата типа АБС, а также с люком в полу. Колонна ПК-3 применяется в установках для автоматической сварки коль­ цевых и продольных наружных швов изделий диаметром 1500— 4000 мм и длиной до 2500 мм (по длине направляющих рельсов балкона).

Наличие балкона в колонне ПК-3 вместо консольной балки или штанги обусловлено тем, что обслуживать сварочную аппаратуру с пола на большой высоте невозможно, а также необходимостью в свя­ зи с этим устройства удобной и безопасной кабины сварщика вблизи от зоны сварки, так как сварку приходится вести на высоте до 5 м.

Поворотная колонна ПК-4 состоит из тех же унифицированных узлов, что и колонна ПК-3, за исключением балкона, взамен которо­ го к каретке прикреплена консольная балка (аналогично колонне ПК-2). Эта балка снабжена горизонтальными направляющими (рель­ сами) для самоходного сварочного аппарата типа АБС или ему по­ добного. Колонна ПК-4 отличается от колонны ПК-2 только более крупными размерами. Она позволяет сваривать изделия с круго­ выми швами диаметром 1500—4000 мм и прямыми радиальными (по отношению к оси колонны) длиной до 2800 мм. Сварка швов

2 1 5