Файл: Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства.pdf

поворотной колонной обслуживает два рабочих места: стеллажи для сварки продольных швов балок и роликовый стенд для сварки про­ дольных и кольцевых швов различных цилиндрических сосудов диаметром от 600 до 2000 мм. Поворотом колонны на 180° головка устанавливается над тем или другим рабочим местом. Точная ее установка над швом производится с помощью соответствующих электроприводов подъема и горизонтального перемещения штанги,

атакже корректорами сварочной головки.

Вустановке III угловые стеллажи 12 могут быть заменены более совершенным устройством, например каким-либо механизированным

кантователем — двухстоечным (табл. 20 и 21), цепным (рис. 38) или кольцевым.

Установка IV получила широкое распространение на заводах котлостроения и нефтеаппаратуры, а также на других предприяти­ ях, где необходимо изготавливать сосуды и котлы диаметром до 3,5 м. В комплект установки входит следующее типовое оборудова­ ние: роликовый стенд, велосипедная тележка с балконом типа ВТ-3 и сварочный трактор ТС-17. Вместо трактора здесь можно приме­ нять самоходный сварочный автомат типа АБС, движущийся по рельсам, закрепленным на фасадной стороне балкона.

Так как привод передвижения балконной велосипедной тележки ВТ-3 не имеет рабочих (сварочных) скоростей, а только установоч­ ную (маршевую), то сварка прямолинейных продольных швов трак­ тором или автоматом АБС в пределах балкона имеет известные ограничения в отношении длины швов. Длина швов лимитируется длиной балкона и не превышает 2,5 м. Такая длина, однако, вполне достаточна при сварке котлов и барабанов, собранных из отдельных обечаек, ширина которых, а следовательно, и длина каждого про­ дольного шва обычно не превышает 2,5 м. На этой установке можно выполнять и более длинные швы, но при этом шов будет состоять из отдельных сопряженных между собой отрезков длиной по 2,5 м, что нежелательно как в отношении качества, так и в отношении производительности сварки.

Установка V предназначена для автоматической сварки балок и листовых конструкций. В комплект установки входят: типовая катучая балка 5 с самоходным сварочным автоматом 14 типа АБС или А-874; цепной кантователь для балок 10] электромагнитный стенд И для сборки и сварки листовых полотнищ. Установки с катучей балкой отличаются от обычных более широкой универсаль­ ностью благодаря тому, что зона обслуживания сварочным автома­ том представляет собой не одну какую-либо линию или узкую по­ лосу цеха, а широкую площадь, описанную движением катучей балки. На этой площади могут быть расположены самые разнооб­ разные вспомогательные и сборочные устройства, в том числе смен­

242

ные, в зависимости от текущей программы цеха и номенклатуры сварных изделий.

Недостатки подобных установок, ограничивающие их эксплуата­ ционные возможности: 1) диапазон изменения горизонтального уров­ ня сварки и, следовательно, положения свариваемых швов по вы­ соте сравнительно невелик, так как он лимитируется вертикаль­ ным ходом головки сварочного автомата. Для головки АБС он ограничен ходом 200 мм. Для универсального сварочного автомата А-874 — ходом 400 мм. Типовые сварочные тележки ВТ и ГТ поз­ воляют менять уровень сварки в пределах 2000 мм; 2) на установ­ ках V можно сваривать прямолинейные швы только одного направ­ ления — параллельно оси катучей балки, если, конечно, не преду­ смотрены специальные вращатели для сварки круговых швов.

Некоторым преимуществом установок, выполненных по схеме V, кроме их общей универсальности, является то, что благодаря не­ большой высоте уровня сварки не требуется сооружать специаль­ ные мостки, подъемные кабины и балконы для сварщика.

управления, система токоподвода, в том числе к движущимся частям установки, рельсовые пути для сварочных тележек или катучей балки, фундаментные рамы и несущие металлоконструкции.

Обычно рельсовые пути и фундаментные несущие конструкции изготавливаются заводом-потребителем, так как они не постав­ ляются в централизованном порядке.

В табл. 24—27 перечислено лишь то оборудование, которое вы­ пускается серийно, в централизованном порядке, а также такое ти­ повое оборудование, которое хотя и не выпускается серийно, но пре­ дусмотрено всесоюзным или ведомственным типажом. Однако не всегда удается скомпоновать автосварочную установку III класса из типовых устройств и узлов. Нередко из-за чрезмерной сложно­ сти номенклатуры изделий и специфических условий производства, а также из-за недостаточности типажа механического вспомога­ тельного оборудования приходится заново проектировать и изго­ тавливать универсальные сварочные установки и вспомогатель­ ные устройства для данного производства в индивидуальном по­ рядке.

Типичным примером может служить установка (рис. 59) для свар­ ки листовых полотнищ в специальном зажимном устройстве. Устройство выполняет функции сборки стыкового шва и одновре­ менно предохраняет его от прожогов и протекания жидкого металла в зазор. Подобные зажимные устройства весьма удобны для многих видов сварочного производства, но несмотря на свою типичность

243

и распространенность они еще не вошли в типаж вспомогательного механического оборудования и являются пока объектом индиви­ дуального проектирования и изготовления.

Установка, изображенная на рис. 59, предназначена для авто­ матической сварки по флюсу, т. е. для сварки полуоткрытой дугой

листов из алюминиевых сплавов толщиной до 25 мм и длиной до 8,5 м. Так как алюминий является диамагнитным металлом, то при­ менять электромагнитный стенд в данном случае невозможно. По­ этому в установке использовано механическое зажимное устрой­ ство, состоящее из трех частей: двух верхних контрбалок 7, к которым прижимаются кромки стыкуемых листов, и нижней прижимной балки 5, на которую действует ряд подъемных пневмо­ цилиндров 6. Прижимная балка снабжена стальной или медной подкладкой, предохраняющей шов от прожогов и протекания ме­ талла в зазор. Верхние балки, воспринимающие реакцию от давле­ ния нижней 5, раздвинуты на минимальный зазор, достаточный для свободного прохода мундштука сварочной головки. На одной из

244

верхних балок 7 закреплен рельсовый путь 1 для самоходного сва­ рочного автомата 2 типа АБС и легкий монорельс для раздвижной гирлянды токоподводящих проводов.

Листы подаются по рольгангу 4 и стыкуются над подкладкой. Затем при помощи пневмоцилиндров подкладка с листами плотно поджимается к верхним контрбалкам с усилием до 30 Т, после чего производится сварка стыка с одной стороны. Сваренная карта

Рис. 60. Универсальная сварочная и наплавочная установка У-2.

подается в кантователь кассетного типа 3, где поворачивается на 180° для выполнения шва с обратной стороны. Сварка второго шва может производиться и без зажимного устройства, т. е. вне уста­ новки на следующей позиции технологического потока.

В качестве второго примера можно привести универсальную установку У-2 (ИЭС им. Е. О. Патона) для электродуговой наплав­ ки плоских, цилиндрических и конических деталей (рис. 60). В от­ личие от типовых схем (рис. 58) в ней применена нестандартнаясварочная тележка. При наплавке цилиндрических или кониче­ ских поверхностей круговыми, точнее, винтовыми швами тележка или суппорт со сварочной головкой за один оборот манипулятора должны передвигаться всего лишь на один шаг наплавки, т. е. на весьма малую по отношению к скорости сварки величину и, следо­ вательно, должны при этом иметь очень малую скорость передви­ жения. Например, при диаметре наплавляемого изделия 0,5 м, ско­ рости наплавки 0,6 м/мин и величине шага 8 мм скорость передви­ жения тележки должна быть равна всего лишь 3 мм/мин. Однако такая малая скорость движения требуется лишь в том случае, если

245

способ наплавки с периодической подачей головки на шаг наплавки, требующей гораздо больших — обычных — скоростей.

На тележке 2 закреплен типовый наплавочный аппарат А-384 с удлиненной вертикальной штангой 1 для расширения диапазона уровней сварки. Установка имеет два рабочих места, оборудован­ ных соответственно сварочным манипулятором 3 для наплавки ци­ линдрических и конических изделий и столом 4 для наплавки плоских изделий прямолинейными швами (при движении тележки

Рис. 61. Типовый станок для наплавки цилиндрических деталей.

по рельсам). Подача головки на шаг при наплавке плоских изде­ лий осуществляется периодическим выдвижением горизонтальной штанги 5 тележки на величину шага после наплавки каждого ва­ лика шва.

Наплавка за последние годы получила широкое распространение в промышленности и на транспорте не только как средство восста­ новления и ремонта изношенных деталей (валиков, колес, катков, втулок и др.), но и как способ изготовления новых биметалличе­ ских изделий с износостойкой поверхностью. В связи с этим разра­ батываются и выпускаются типовые наплавочные станки и установ­ ки, в том числе универсальные станки, которые можно отнести к оборудованию III класса.

В качестве примеров приведем три типовых наплавочных стан­ ка, разработанных в ИЭС им. Е. О. Патона.

Станок (рис. 61) предназначен для электродуговой наплавки в С02 различных цилиндрических деталей диаметром 25— 150 мм и длиной до 2000 мм. По своей компоновке и конструкции он напоми­ нает обычный токарный станок, у которого взамен суппорта с рез­

246

цовой головкой установлена самоходная тележка со сварочной го­ ловкой 3. Станок состоит из станины 1 с направляющими для сва­ рочной тележки, передней — приводной—бабки 2 и задней бабки 5 с выдвижной подпружиненной пинолью. Пружина, имеющаяся

Рис. 62. Типовый наплавочный станок:

/ — сварочный манипулятор; 2 — сварочная головка; 3 — катушка с

направляющими для сварочной ка­ ретки.

в задней бабке, предохраняет станок от по­ ломки при температурных удлинениях нап­ лавляемой детали (пружина служит упру­ гим компенсатором). Шпиндель передней

бабки полый; служит для прохода сквозь него длинных деталей. Для наплавки длинных деталей предусмотрен также промежуточ­ ный роликовый люнет 4.

На рис. 62 изображен типовый наплавочный станок, снабженный двумя сварочными манипуляторами, работающими поочередно. Ма­ нипуляторы позволяют наплавлять детали в любом простран­ ственном положении — вертикальном, наклонном и горизонталь­ ном.

247

Универсально-наплавочный станок У-425 (рис. 63) предназна­ чен для дуговой наплавки плоских деталей, а также наружных и внутренних цилиндрических поверхностей в различных машинных деталях. Размеры наплавляемых поверхностей: наружных цилинд­

Универсальность этого станка обусловлена не только широким диапазоном наплавляемых изделий, но и возможностью наплавки несколькими способами с применением электродов различного типа: ■способом наплавки под флюсом проволочным или ленточным элект­ родом, а также горячекатаной проволокой; способом наплавки по­ рошковой проволокой; широкослойной наплавки плоскостей с по­ перечным колебательным движением электрода в пределах 10— 250 мм (ширина слоя).

Станок представляет собой оснащенную сварочными механизмами ■станину 1, внутри которой установлено вибросито для просеивания флюса и отделения от него шлаковой корки. Сверху на станине уста­ новлен вращатель (манипулятор) 2 с круглой планшайбой, на кото­ рой закрепляется наплавляемая деталь. При наплавке цилиндриче­ ских деталей планшайба занимает свое нормальное положение при горизонтальной оси вращения, как показано на рисунке. Для на­ плавки длинных цилиндрических изделий в станке предусмотрен опорный люнет. При наплавке плоских деталей прямыми, круго­

248