Б).Установки для автоматической сварки цилиндрических сосудов

Б).Установки для автоматической сварки цилиндрических сосудов

в). Установки для автоматической сварки круговых швов

г)Установки для автоматической сварки балочных конструкций

Универсальные аппараты для дуговой сварки и наплавки под флюсом, в среде защитных газов, а также для электрошлаковой сварки обеспечивают автоматическую подачу электрода в зону сварки (подвесные и самоходные аппараты), а также автомати­ческое передвижение самого аппарата вдоль шва при сварке прямолинейных швов (самоходные аппараты). В зависимости от исполнения универсальные аппараты снабжены рядом допол­нительных механизмов, например для наклона электрода, для правки электродной проволоки, для направления дуги вдоль шва. Сварку в некоторых случаях можно проводить только с по­мощью универсального сварочного аппарата, укомплектованного источником питания и пусковой электрической аппаратурой. Однако в большинстве случаев для автоматической сварки и наплавки сварочный аппарат используют в сочетании с механи­ческим оборудованием, рассмотренным в гл. IV.

Комплект оборудования, состоящий из сварочного аппарата, механического оборудования, источника питания и электрической аппаратуры управления и позволяющий осуществлять весь цикл операции сварки или наплавки тех или иных изделий, называется сварочной или наплавочной установкой.

Универсальные сварочные установки компонуют из типового серийного выпускаемого универсального сварочного и механи­ческого оборудования. Такой метод построения установок позво­ляет резко сократить сроки их внедрения и использовать входя­щее в них оборудование для создания новых установок в случае смены конструкции изделий.

2. СВАРОЧНЫЕ УСТАНОВКИ

Установки для автоматической сварки. Основными видами установок для автоматической сварки являются установки для сварки листовых полотнищ, цилиндрических сосудов и балочных конструкций. 218

Установки для автоматической сварки стыковых соединений листовых полотнищ находят широкое применение в судостроении, краностроении, мостостроении, при изготовлении сосудов, емкостей и в других отраслях промышленности.

Сварку листов можно выполнять односторонним швом с об­ратным формированием и двусторонним швом. Конструктивное исполнение установок для листовых полотнищ зависит от числа и размеров листов, свариваемых в полотнище, и номенклатуры полотнищ. При большой номенклатуре свариваемых полотнищ, состоящих из нескольких листовых заготовок, и различном рас­положении свариваемых стыков установки снабжают передвиж­ными флюсовыми подушками. При ограниченной номенклатуре свариваемых полотнищ и зафиксированном расположении свари­ваемых стыков флюсовые подушки установок имеют стационар­ное исполнение.

На рнс. 109 приведена установка — стенд с передвижными электромагнитными флюсовыми подушками для автоматической сварки полотнищ судовых секций. Свариваемые полотнища имеют разнообразное сочетание листовых заготовок и различные габа­ритные размеры. Установка состоит нз нескольких типовых флюсовых подушек, которые могут перемещаться по рельсам с помощью лебедки, и сварочного трактора, движущегося по по­лотнищу.

На рис, 150 изображена специализированная установка со стационарными пневматическими флюсовыми подушками, при­меняемая для сварки полотнищ железнодорожных цистерн. По­лотнища сваривают из четырех листов размером 9280 X 1680 X X 9 мм и одного листа 9280 X 2100 X 11 мм. На стеллаже уста­новки размещены четыре пневматические флюсовые подушки 7, подъемные ролики 10 для транспортировки полотнища, тяговое устройство с тележками 9 и два портала 4, на каждом из которых установлено по два сварочных аппарата АБС и по восемь пнев- моцилиндров 5 с прижимами 6.

Собранное на прихватках полотнище 1 передается на стеллаж при помощи двух тележек 9 со скоростью 12 м/мин и перемещается До совпадения свариваемых стыков с флюсовыми подушками. Далее прн помощи клинового устройства 2 опускают рамки 3 ^и 8, на которых размещены ролики, и укладывают полотнище

флюсовые подушки. Полотнище сверху поджимают к флюсо­вым подушкам пневмоприжимами порталов и пропускают воздух so флюсовые подушки, плотно поджимая флюс к стыкам. Затем включают автоматы и сваривают одновременно четыре стыка. После сварки полотнище передается иа специальный кантова­тель, в котором оно поворачивается на 180°, и поступает на уста­новку для сварки с другой стороны. Эта установка выполнена аналогично рассмотренной, но не имеет флюсовых подушек и прижимных устройств.

На рис. 151 показана установка для автоматической сварки поясов и вертикальных стенок пролетных балок мостовых кранов. Свариваемые на установке узлы представляют собой длинные полотнища длиной до 32 м и шириной до 2, 2 м. Установка состоит из следующих основных элементов: стеллажа 1, нескольких передвижных пневматических флюсовых подушек 2 и нескольких

вертикальных стенок и поясов пролетных балок электромостовых кранов

тележек 3, - на которых установлены сварочные тракторы 4 типа АДС-1000-2.

Листовые секции полотнищ укладывают краном на стеллаж, состыковывают и прихватывают стыки. Затем к стыку подводят одну из тележек и поджимают листы к стеллажу с помощью тра­версы, смонтированной на тележке. Под стык устанавливают одну из флюсовых подушек и поджимают флюс к стыку. Предвари­тельный подъем флюса производится при помощи пневмошшии- дров. Более плотный поджим флюсовой подушки осуществляется при подаче воздуха в шланг 7, уложенный под флюсом. Флюсо­вые подушки перемещаются под стеллажом по двум рельсам 5, ^а тележки — по направляющим стеллажа. Поперечные связи 6 стеллажа выполнены передвижными для обеспечения доступа флюсовой подушки к стыку в любом месте стеллажа.

После сварки всех стыков с одной стороны полотнище пово­рачивают и сваривают стыки с противоположной стороны. Уста­новка снабжена несколькими флюсовыми подушками и верхним» тележками для

сокращения времени на их передвижку к стыку и для удобства работы. Для сокращения времени на раскладку заготовок и для разгрузки мостового крана на рабочем месте предусмотрен консольный кран, с помощью которого заготовки транспортируются со складочного места и устанавливаются на стеллаж. Перемещение сваренных полотнищ, а также повороты полотнищ для наложения подварочных швов осуществляют мостовым краном при помощи траверс. Установка снабжена двумя траверсами, одна из которых имеет длину 18 м и служит для пере­мещения и кантовки полотнищ длиной до 23 м; вторая траверса длиной 28 м (см. рис. 139, о) служит для перемещения и кантовки полотнищ длиной 23—32 м.

Оснащение установки передвижными флюсовыми подушками и стеллажом с подвижными поперечными связями вызвано боль­шой номенклатурой разных по размерам полотнищ и разным рас­положением стыков по длине стеллажа. При меньшей номенкла­туре полотнищ н установлении определенных положений стыков можно упростить установки подобного типа, применяя стацио­нарные флюсовые подушки и жесткий стеллаж.

Установки для автоматической сварки цилиндрических сосудов разделяются на две группы: для прямолинейных (продольных) и круговых швов.

Установки для автоматической сварки продольных стыковых швов цилиндрических обечаек предназначены для сварки односто­ронними н двусторонними швами. Типовая установка для одно­сторонней сварки продольных стыков обечаек на медной под­кладке рассмотрена ранее (см. рис. 110). На рис. 152 изображена двухместная установка для автоматической сварки продольных швов цилиндрических обечаек двусторонним швом. Установка предназначена для сварки обечаек диаметром 800—3900 мм и длиной до 2400 мм. Установка состоит из двух роликоопор 1, двух флюсовых подушек 2, подставки 3 с передвижными направ­ляющими 4, сварочного трактора 5 для сварки внутренних швов, велосипедной тележки 6 и сварочного трактора 7 для сварки на­ружных швов.

Обечайку для сварки устанавливают на одну из роликоопор, после чего поджимают флюсовую подушку к стыку обечайки. Для предварительного подъема флюсовой подушки включают воздушные цилиндры, а затем поджимают флюс к стыку за счет давления воздуха, подаваемого в воздушный шланг, уложенньн под флюсом. Далее в обечайку вводят направляющие, устанав­ливают трактор 5 в начале шва и сваривают внутренний обечайки. После сварки внутреннего шва опускают флюсов> подушку, отводят сварочный трактор на подставку и передвгают направляющие во вторую обечайку, уложенную на другой роликоопоре.

Обечайку со сваренным изнутри швом поворачивают на Isqo с помощью электропривода 8 роликоопоры, подводят самоходную велосипедную тележку, опускают балкон 9 и сваривают щов сварочным трактором 7, перемещающимся по направляющим Ю По окончании сварки наружного шва велосипедную тележку перемещают ко второй роликоопоре; сваренную обечайку сни­мают, а на ее место устанавливают следующую.

В установках рассматриваемого типа с успехом могут быть применены типовые узлы роликовых стендов

1 — колонна с консолью;

2 — подвесной сварочный аппарат; 3 — сварочный манипулятор

велосипедные тележки (см. гл. IV, § 3) и флюсовые подушкн (см. гл. IV, § 4).

Установки для автоматической сварки круговых швов разде­ляются по двум основным признакам: по конструкции устройства для крепления и перемещения сварочного аппарата и по конструк­ции устройства для вращения изделий в процессе сварки круго­вых швов.

В зависимости от конструкции устройства для крепления и перемещения сварочного аппарата имеются следующие разновид­ности установок: с поворотной колонной, с велосипедной тележ­кой, с глагольной тележкой, с портальной тележкой. Установки с поворотной колонной применяют в теx случаях, когда имеются относительно небольшие отклонения в расположении сваривае­мых круговых швов по длине свариваемых цилиндрических изде­лий. Установки с велосипедными, глагольными или портальными тележками применяются для сварки длинных цилиндрических изделий с несколькими круговыми швами (см. гл. IV, § 3). В за­висимости от конструкции устройства для вращения изделии в процессе сварки существуют две основные разновидности уста­новок: с роликовыми стендами и с вращателями или манипуля­торами.

При сварке изделий небольшой длины используют установки с вращателями и манипуляторами. Эти установки широко при^- меняют для сварки патрубков и обечаек с фланцами. Образен такой установки показан на рис. 153. Установка

Предназначена для сварки под флюсом круговых швов и скомпонована из двух

типовых манипуляторов и поворотной колонны с подвесной сва­рочной головкой. Установка снабжена двумя манипуляторами для обеспечения поочередной работы на них: пока на одном ма­нипуляторе производится сварка, на другом за это время произ­водится укладка, а иногда и частичная сборка следующего изде­лия. С помощью манипулятора свариваемое изделие может быть установлено как в

горизонтальное, так и в наклонное положение.

Поворотом колонны до заданных упоров-фиксаторов сварочная головка устанавливается над тем или другим манипулятором» Точная установка головки над швом осуществляется электро­приводами подъема и выдвижения консоли колонны.

На рис. 154 изображена установка для автоматической сварки внутренних и наружных круговых швов корпусов нефтеаппа­ратуры диаметром 800—4000 мм. Установка состоит из велоси­педной тележки с подъемным балконом и сварочным трактором Для наружных швов, роликового стенда, сварочного трактора Для внутренних швов и передвижной пневматической флюсовой подушки. Отличительной особенностью данной установки является возможность сварки на ней сосудов с приваренными штуцерами, люками и другими выступающими деталями, что обусловлено принятой конструкцией роликового стенда.

Роликовый стенд состоит из одной стационарной приводной роликоопоры и ряда передвижных холостых роликоопор, перемешающихся по двум рельсам, уложенным на фундаменте. Число холостых роликоопор принимается в зависимости от длины сва­риваемого сосуда и его массы, причем роликоопоры могут быть установлены в тех местах сосуда, где отсутствуют штуцеры, люки и другие выступающие детали. Сварка внутренних круговых швов производится сварочным трактором ТС-17 с применением пере­движной флюсовой подушки. Нетрудно видеть, что эти установки, так же как и установки для сварки продольных швов обечаек (см. рис. 152), могут быть скомпонованы из типоеого механического оборудования, рас­смотренного в гл. IV.

Установки для автоматической сварки балочных конструкций можно разделить на три типа: с подвесным сварочным аппаратом, который смонтирован иа самоходной тележке, перемещающейся со сварочной скоростью; со сварочным трактором или с самоходным сварочным аппаратом, перемещающимся по направляющим; со сварочным трактором, перемещающимся по свариваемому изделию.

Установки первого типа состоят из портальной, глагольной или велосипедной тележки и кантователя. Особенностью этих уста­новок является возможность сварки балок больших длин и сво­бодный доступ при укладке балок под сварку. Установка, при; веденная на рис. 155, предназначена для сварки колонн длиной до 15 м сечением 200 — 220 X 360 — 480 мм и состоит из рычаж­ного кантователя (см. рис. 85) и самоходного портала, перемешающегося по рельсовому пути. Сварка производится головкой А Б, укрепленной на портале. Портал перемещается со сварочнойскоростью, плавно регулируемой в пределах 20—100 м/ч. Марше­вые перемещения портала осуществляются со скоростью 40 м/мнн.

Установки второго типа выполнены со стационарными или передвижными направляющими для самоходного сварочного ап­парата или трактора. При применении стационарных направ­ляющих усложняется доступ для укладки и снятия свариваемых изделий. При применении передвижных направляющих (см. рис. Ю2) ограничивается длина свариваемых балок. Основная область применения установок второго типа — сварка коротких балочных конструкций.

Установки третьего типа нашли применение при изготовле­нии балок электромостовых кранов длиной 10—32 м и отличаются простотой и возможностью сварки балок неограниченной длины. Однако они имеют ограниченное применение: высота балок должна быть больше размера колеи трактора; поверхность листа, по которому перемещается сварочный трактор, должна быть ровной и свободной от накладок и других выступающих деталей; сварка возможна при катете шва до 6 мм.

Установки для электрошлаковой сварки. Универсальные уста­новки для электрошлаковой сварки разделяются по виду свари­ваемых швов на установки для сварки прямолинейных швов и для сварки круговых швов.

На рис. 156 изображена установка для сварки прямолиней­ных швов обечаек диаметром 900—2200 мм, длиной до 6, 5 м и толщиной стенки 60—160 мм. Обечайки собирают из двух штам­пованных полуобечаек (корыт) и сваривают одновременно двумя аппаратами, что позволяет не только повысить производитель­ность сварочной установки, но и снизить до минимума деформации обечайки.

Сварочная установка представляет -собой агрегат, состоящий из двух передвижных электроподъемников — лифтов 3 и стацио­нарного стенда 10, на котором устанавливают обечайку 4. Подъем­ники устроены по типу пассажирских лифтов и снабжены кле­тевыми кабинами 6 для сварщиков; в кабинах расположены кно­почный пульт управления подъемником, катушки с электродной проволокой и рабочий запас флюса.

К металлоконструкции каждого подъемника шарнирно прикручена своими верхним и нижним концами вертикальная рель­совая колонна 5, несущая сварочный аппарат 7 типа А-372Р. Конструкция шарнирной подвески 8 позволяет в известных пределах перемещать колонну по горизонтали в любом направле­нии, а также устанавливать ее параллельно шву при случайных перекосах последнего. Для облегчения этой операции каждый из двух шарниров рельсовой колонны снабжен сдвоенным суп­портом, осуществляющим горизонтальное перемещение колонны по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Механизм подъема кабины и механизм вертикального пере­мещения сварочного аппарата кинематически не связаны между собой и управляются раздельно; сварочный аппарат движется непрерывно с автоматически изменяющейся скоростью, завися­щей от колебания уровня сварочной ванны, а подъемник периоди­чески включается и останавливается сварщиком по мере продви­жения сварочного аппарата. Скорость подъема кабины устанав­ливается обычно в пределах 4—5 м/мин. Весь подъемник смонти­

рован на механизированной гележке / с электроприводом 2, позволяющим перемещать его по горизонтальным рельсам, при­ближая или удаляя от стенда, на котором установлена сваривае­мая обечайка.

Эти перемещения необходимы для безопасности при крановых операциях во время укладки или снятия обечайки, а также для настройки подъемника на сварку обечайки заданного диаметра. На вершине несущей конструкции лифта смонтирована неболь­шая стрела 9 с подъемным механизмом, при помощи которой можно поднимать и доставлять в кабину во время сварки необходимые сварочные материалы (проволоку, флюс и пр.), не останавливая движения аппарата и не спуская кабины вниз Каждый подъемник оборудован тремя электроприводами (н_е считая приводов сварочного аппарата): для подъема кабины, дл_я передвижения подъемника по рельсам со скоростью 1.8 м'чин- для подъема сварочных материалов.

Работа на установке ведется в следующем порядке. Обечайка в собранном виде подается краном и закрепляется на стенде в вертикальном положении. Затем оба подъемника подъезжают к обечайке и рельсовые колонны при помощи концевых суппор­тов устанавливаются параллельно стыкам. После сварки обоим швов подъемники откатывают в сторону, готовую обечайку уби­рают со стенда, сварочные аппараты маршевым ходом опускаются вниз, и цикл повторяется.

Пример установки для электрошлаковой сварки крушвых швов изображен на рис. 157 Установка предназначена для сварки изделий диаметром 600—5200 мм, длиной до 25 м, при толщине стенки 60—500 мм. Наибольшая масса изделий 200 i.

Установка состоит из гележки со сварочной аппаратурой и роликового стенда.» На тележке смонтирован д\бль-аппарат, состоящий из двух трехэлектродных головок типа А-911 и меха­низма их перевода. Сварка производится одной из головок; дру­гая головка, подготовленная к сварке, находится в резерве. В случае выхода из строя работающей головки ее заменяют ре­зервной в течение 4—5 с.