книги из ГПНТБ / Таран, Владимир Деомидович. Технология сварки и монтажа магистральных трубопроводов
.pdfСжатый 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 |
J© |
|
|
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 |
