Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Таран, Владимир Деомидович. Технология сварки и монтажа магистральных трубопроводов

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
34.11 Mб
Скачать

Сжатый воздух из сети попадает в конденсационный горшок, где очищается от влаги и масла. Пройдя через редукционный

клапан, воздух с давлением,

пониженным до 1 кГ/см2, захваты­

вает в инжекторе

флюс и увлекает его

 

 

 

по

шлангу к

сварочной

головке.

 

 

 

 

 

Р а с п р е д е л и т е л ь н о е у с т ­

 

 

 

р о й с т в о .

Шланговый полуавтомат,

 

 

 

как уже было

сказано,

поддерживает

 

 

 

постоянное напряжение дуги; скорость

 

 

 

подачи сварочной

проволоки у

него

 

 

 

переменная. Вследствие этого электриче­

 

 

 

ская схема аппарата довольно

сложная.

 

 

 

 

Распределительное устройство смон­

 

 

 

тировано на отдельной

тележке

и со­

 

 

 

стоит из мотор-генератора,

линейного

 

 

 

контактора и приборов

управления.

Рис. 80. Устройство для

 

С в а р о ч н а я

г о л о в к а

(рис. 81)

 

пневматической

подачи

представляет

собой флюсоприемник,

 

флюса.

 

к

которому

присоединен

резиновый

 

где расположены

шланг 2 для

подачи флюса и гибкий шланг 1,

сварочная проволока и провод цепи управления.

Ниппель гибкого

шланга соединен

с изогнутым медным

мундштуком 3,

оканчи­

вающимся бронзовым наконечником 4.

 

 

 

Рис. 81. Сварочная головка полуавтомата ПДШ-500.

Подачу флюса в сварочную головку регулируют заслонкой 6. Перед резиновым шлангом находится флюсоотражатель 5, преду­ преждающий быстрый вынос флюса наружу.

Преимущество сварочной головки такой конструкции перед головками с бункерами состоит в ее небольшом весе.

139

позволяет давать большой сварочный ток при малом диаметре

электрода.

При постепенном стирании токоподводящей плоскости и нару­ шении контакта башмак подгибают.

Основные параметры сварочного режима регулируют с пере­ носного пульта. На передней панели пульта смонтированы рео­

статы (при помощи которых

устана­

 

 

вливают необходимые

ток,

напряже­

 

 

ние, скорость сварки), вольтметры и

 

 

амперметры,

а

также

кнопки управ­

 

 

ления сварочными и вспомогательными

 

 

операциями.

 

 

 

 

 

раз­

 

 

 

Аппаратный шкаф, в котором

 

 

мещены все основные узлы управления

 

 

автоматом (магнитные пускатели,

си­

 

 

ловые

контакторы и др.), расположен

 

 

па

передвижном

сварочном

агрегате.

 

 

 

Агрегат,

обеспечивающий

питание

 

 

аппарата током п защитным газом,

 

 

состоит из генератора

постоянного

тока

 

 

с

вспомогательными

устройствами и

 

 

баллонов с углекислотой.

 

 

 

 

 

 

 

ВРАЩАТЕЛИ

 

 

Рис. 83.

Приспособление

 

Важным

элементом

технологиче­

 

для подвода тока и защит­

ского

процесса

поворотной

автомати­

ного газа

к электроду.

ческой

сварки

под

флюсом

является

 

 

вращение свариваемой секции. Это в одинаковой мере относится к сварке со свободным и с принудительным формированием шва.

При свободном формировании шва сварку ведут в нижнем положении. Если свариваемая поверхность наклоняется на 15— 25°, расплавленные металл и шлак стекают, вследствие малого поверхностного натяжения перегретой жидкости. В результате нарушается нормальное формирование шва, что приводит к пре­ кращению сварочного процесса.

Автоматическая сварка со свободным формированием шва может протекать нормально только при непрерывном вращении свариваемого стыка и неизменном положении конца электрода

относительно зенита.

В этом случае соблюдается условие

 

 

^вр — гсв,

(V II. 9)

где гв[, — окружная

скорость вращения стыка на уровне свароч­

ной ванны в м/час;

 

vcb — заданная

скорость сварки, определяемая условиями

сварочного

режима, в м/час.

 

141

Скорость сварки ирп неизменности других параметров режима

( / р, i/д) определяют поперечное сечение шва:

 

/'’шва = f(vсв) при / р = const, Гд = const.

(VII. 10)

При неравномерном вращении, когда скорость на некоторых участках стыка повышается пли понижается, образуется н неравно­ мерное поперечное сечение валика.

Поскольку к форме поперечного сечения предъявляются вы­ сокие требования, равномерность вращения имеет большое зна­ чение.

Значение характера вращения особенно возрастает при сварке с принудительным формированием шва. В данном случае нару­ шение установленной скорости приводит к прожогам в кромках стыка пли к вытеканию металла из-под формирующего элемента.

При оценке того или иного вращателя прежде всею учитывают, как он обеспечивает постоянную скорость вращения.

Па трассах магистральных трубопроводов применяют враща­ тели следующих типов: 1) с контактно-поверхностным захватом, 2) торцовые и 3) проходные (рис. 84).

Конструкции первого типа характеризуются тем, что секция приводится во вращение благодаря приложению к ее поверх­ ности внешних касательных усилий. Для приложения усилий

можно использовать

вращающиеся ролики, на которых лежит

секция, цепь или

трос, охватывающие

трубу.

Необходимое

натяжение цепи или троса создается

весом

трубы.

монтируют

Р о л и к о в ы й

в р а щ а т е л ь

(рис.

84, I)

на раме из параллельно расположенных швеллеров. На раме устанавливают два приводных вала с ведущими и опорными ро­ ликами. В некоторых случаях применяли один ведущий и второй опорный валы. Однако это создавало неравномерность движения стыка при переходе продольного шва труб через ведущие ролики.

Ведущие и опорные ролики покрывают резиной для лучшего сцепления с трубой и более надежного опорного контакта.

Привод ведущих роликов осуществляется от электродвигателя переменного тока с редуктором или от двигателя постоянного тока. Вращение роликам сообщается различными способами. Например, во вращателе, предложенном в 1956 г. сварщиком Н. Лепехиным, это происходит следующим образом. Вращатель представляет собой роликовую опору с центральным валом, па котором насажены звездочки. Оси опорных ролпков удалены, н на нпх также насажено по одной звездочке. Вращение от вала сообщается опорным роликам (превратившимся в приводные ро­ лики) при помощи пластинчатых цепей. Привод центрального вала осуществляется от двигателя Г-156 (генератора) постоянного тока напряжением 12 в через систему шестерен п кулачковую муфту.

В некоторых конструкциях применяют независимый привод валов, на которые насажены ролики.

142

1

'-'ЕЗ

_i!_

V в

l a

 

 

ш

ЗьЗг

 

 

 

 

(0

 

 

 

з — ■

/ 2

гу

 

 

______ |_

 

 

-•djv

"

 

 

 

7777771Н

 

 

 

7ТГРН'

Н а

, J®

 

 

 

 

. 0

 

 

 

 

- * C D s —

X F

 

 

777^7777777777777777777 //7777777/7777777/\/7 7 ^ 7^ 7 / ^

Рис.

84. Схема применения вращателей разных

типов.

 

I — ро л и к о во го ;

1 а — ц еп н ого ; I I — торц ового ; П а — п о д в и ж н о го

то рц ового ;

I I I

п роходн ого ; 1

— с в а р о ч н а я го л о в к а ; 2

в р ащ а ем ая с е к ц и я ; з

— п ри вод н ы е

р о л и к и ;

4 — п ри водн ой

в ал ;

5 — о п орн ы е р о л и к и ;

б — заж и м н о й п ат р о н

то р ц о во го в р ащ а тел я ;

7 — о п орн ы е р о л и к и

д л я осевого п ер е д в и ж ен и я се к ц и и ; 8 — за ж и м н о й

м ех ан и зм

п роход ­

ного в р ащ а тел я ; 9

н ап р ав л я ю щ и е р астр у б ы ; 10 — п ри вод н ы е р о л и к и д л я осевого п ер е ­

д в и ж ен и я с е к ц и и ; м — п р и во д н о й д в и гател ь ; р — п о н и ж аю щ и й м ех ан и ч е ск и й р ед у к то р .

Система привода должна допускать плавную или ступенча­ тую регулировку скорости вращения трубы при различных свароч­ ных режимах.

В ц е п н о м в р а щ а т е л е (рис. 84, 1а) движение трубе передается через редуктор. На ведомом валу редуктора насажена

143

звездочка под пластинчатую цепь, которая охватывает трубу, как шкпв.

Вращающаяся секция находится в подвешенном состоянии, причем одной из подвесок является приводная цепь. Сила натя­ жения цепи зависит от веса секции и числа опорных подвесок.

На равномерность вращения во всех конструкциях влияет равномерность хода двигателя. Однако в цепном вращателе вследствие фрикционной связи трубы и приводной цепи может при некоторых условиях возникнуть дополнительный фактор — скольжение.

Скольжение г является основной рабочей характеристикой передач с гибкой связью:

й г’

<™-">

где Di и D2— диаметры ведущего и ведомого шкивов;

шкивов.

щ и п2 —числа оборотов ведущего п ведомого

Соотношение между окружными скоростями ведущего и ведо­ мого шкивов ь\ п v2необходимо принимать с учетом скольжения:

= (1 — е)*Ч. (VII.12)

Важно также знать коэффициент тяги (р:

Ф =

yj+52

=

257’

(VII.13)

где S-l и S2— натяжения

ведущей

и

ведомой

ветвей цепи при

рабочем ходе;

Sо — среднее натяжение ветвей; Р — окружное усилие.

Скольжение е зависит от коэффициента тяги ф (чем меньше ф, тем меньше и е). Точная зависимость между этими величинами может быть установлена только опытным путем.

Окружное усилие Р зависит от окружной скорости:

 

 

р = 2 ^ - кГ,

(VII.14)

где N — мощность,

расходуемая

на привод, в л. г.;

v —окружная

скорость ( v =

г?св) в м/час.

 

При двух опорных элементах вращателя

натяжение 25°

будет равно половине веса подвешенной секции:

 

 

 

2S0 —

,

(VII. 15)

где q — вес 1 м труб

в кг;

 

 

L — длина секции

в м.

 

 

Ш

раме смонтирован двигатель с редуктором. Двигатель постоян­ ного тока; питается от сварочного агрегата.

Приводная цепь с ведущей звездочки редуктора переходит на трубу. Цепь разъемная благодаря применению специального звена.

Для одной секции необходимо устанавливать несколько вра­ щателей: один — приводной (т. е. собственно вращатель), осталь­ ные — опорные. Опорные вращатели не имеют двигателя и редуктора; на каждом пз них смонтированы только звездочка

сцепью и натяжное приспособление.

Кбоковым опорам вращателей приварены дугообразные ка­ чалки, что облегчает установку и снятие секции.

При установке секции во вращатель на трубу надевают цепь. Эта цепь такой длины, что в момент установки не натягивается и не препятствует выравниванию опор. Лишь после того, как опоры примут необходимое положение, цепь натягивают винто­ вым приспособлением, поднимая трубу на 20—30 мм над роликоопорами.

Для устранения местных скольжений при переходе через про­ дольный шов рекомендуется применять ленточный и л и ролико­

вый тормоз.

р о л и к о п р и в о д н о й

в р а щ а ­

С а м о х о д н ы й

т е л ь (рис. 86) разработан в тресте Нефтепроводмонтаж для труб диаметром 529 и 720 мм.

Вращатель представляет собой тележку, в раме которой смон­ тированы два независимых привода: для вращения труб и для перемещения тележки. Каждый привод состоит из электродвига­ теля и механического редуктора. Скорость движения тележки (скорость самохода) 34,4 м/мин. Окружная скорость вращения трубы (скорость сварки) 26—41 м/час. Регулируется скорость вращения сменными шкивами или шестернями редуктора.

Для плавного вращения секции диаметр трубных роликов увеличен до 220 мм. На поверхности роликов имеется насечка, что повышает трение.

Приводные ролики углублены в раму тележки. Поднимаются ролики (после того как на них положена секция) при помощи коромысла, которое автоматически фиксируется в необходимом положении специальной защелкой.

Для повышения устойчивости тележки при накатывании и скатывании секций колеса вращателя укреплены снаружи рамы, а ширина колеи увеличена до 1040 мм. Высота рамы от головок рельсов 300 мм. Все детали и узлы вращателя закрыты кожухом. Высота вращателя 500 мм, длина 1775 мм.

Т о р ц о в ы й в р а щ а т е л ь располагают обычно у конца секции. Ось его ведущего элемента (шпинделя) совмещают с осью трубы. Закрепляют конец секции во вращателе патроном с зажим­ ными радиальными элементами. Зажим осуществляется по внеш­ ней или внутренней поверхности.

146

Основные узлы вращателя (двигатель постоянного или пере­ менного тока и редуктор со сменными шестернями для регули­ рования скорости вращения) укреплены на металлической раме. Зажимной патрон установлен на шпинделе.

На рис. 87 показана одна из конструкций зажимного патрона с захватом трубы по внутренней поверхности. Конец трубы 1 закрепляется нажимными башмаками 2 с насечкой, насаженными на распорные кулаки 4. Осевое перемещение кулаков происходит под действием выжимного конуса 5. Для зажима трубы в патроне

я

Рис. 86. Самоходный роликоприводной вращатель.

1 —. привод вращения; 2 — трубные ролики с цепью; 3 — привод самохода.

поворачивают рычаги 7, которые приводят в движение ось 6. Обратное движение кулаков при освобождении трубы происходит благодаря пружинам 3. Вращение патрону, а следовательно, и всей секции передается через Шестерню 8. Управляют враща­ телем с пульта сварщика.

В настоящее время распространены также торцовые враща­ тели, установленные на роликах и перемещающиеся вместе с сек­ цией свариваемых труб (см. рис. 84, Па).

Подвижные торцовые вращатели применяют в сочетании с ком­ бинированным сварочным стендом. В этом случае сварочный ап­ парат остается на месте, а перемещается в осевом направлении свариваемая секция. Управляет передвижением трубы сварщик со своего рабочего места.

10*

147

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ