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

толщину стенки иеемногослойность, представляет собой довольно сложную технологическую задачу. Во-первых, требуется фасонная проточка торцовых кромок обечаек под U-образную или угловую разделку шва, во-вторых, необходима точная сборка обечаек меж­ ду собой при помощи специальных приспособлений на прихватках и,

в-третьих, требуется на­

листов с плотным прижатием их к нижележащему слою барабана при помощи прижимных валков 3.

2. Прижатие листов друг к другу по кромкам боковыми ролика­ ми 4 с целью устранения зазоров в свариваемых стыках и их пра­ вильной сборки между собой, либо с целью ограничения зазоров

314

в стыках. Если сборку стыков требуется производить с определен­ ным зазором, то это легко осуществляется с помощью ножевых раз­ делительных дисков заданной толщины, входящих в стыковые за­ зоры между листами перед обжимными валками 3.

3.Автоматическая дуговая сварка всех стыков одновременно сварочными головками 2 в зоне прижатия листов к барабану вал­ ками 3. При этом сварка листов производится с полным проваром благодаря наличию остающейся стальной подкладки, роль которой выполняет шов нижележащего слоя барабана. В результате полу­ чается узкий шов «кинжального» типа (рис. 97, в), сечение которого для данной толщины барабана в несколько раз меньше сечения обычного многослойного шва с рюмочной или угловой разделкой.

4.Автоматическая дуговая приварка крайних листов к обоим днищам сосуда (барабана). Возможна сварка барабана или трубы

ибез днищ.

5.Снятие наружного усиления шва вращающейся фрезой 1, абразивным камнем или другим устройством (в том числе резцо­ вым); эта операция производится на ходу со скоростью вращения барабана, т. е. со скоростью сварки.

Местное концентрированное прижатие листов к барабану или нижележащему слою валками 3 создает высокие удельные дав­ ления, локализованные в зоне сварки листов. Благодаря этому гарантируется отсутствие межслойных зазоров и безукоризненно плотная навивка барабана. Жесткая фиксация плотного сопряже­ ния листов (слоев) в этом месте производится самим сварным швом, соединяющим навиваемые листы не только между собой, но и с нижележащим слоем или барабаном. Таким образом, данный способ производства многослойных сосудов и труб исключает возможность от­ слаиваний и образования зазоров в процессе навивки из-за проскаль­ зывания одного слоя относительно другого, так как эти проскаль­ зывания физически невозможны без разрушения (среза) всего шва.

Способ совмещенной навивки и сварки барабана обеспечивает не только плотность его навивки, но и создает возможность обра­ зования натяга с отрицательными напряжениями во внутренних слоях барабана. Достигается это постепенным увеличением давле­ ния Q валков 5 по мере навивки барабана. При этом оси валков и сварочных головок должны быть расположены по одной образую­ щей барабана. Процесс автофретирования (создания отрицательных напряжений во внутренних слоях барабана) может быть значитель­ но облегчен местным нагревом наружных слоев перед сваркой с целью их временного температурного удлинения и последующего натяга при охлаждении после сварки.

Высокая технико-экономическая эффективность описанного спо­ соба производства многослойных сосудов и труб достигается не только

315

за счет объединения мно­ гих технологических опера­ ций в одну комплексную, но и вследствие резкого уменьшения сечения коль­ цевых швов, а следователь­ но, и снижения их трудо­

к о н т а к т н о й с в а р к и

gследует особо выделить сты-

акосварочные машины. Эти

§сущности сборочно-свароч-

дными, так как в процессе о. сварки выполняют и сбор-

*ку деталей (зажатие, цент- o' ровку, сближение, соедине- “ ние). Поэтому все обычные

§ стыковые машины, в том

§числе и серийные универ-

*сальные, можно отнести к

gка которых удостоена Ле-

^нинской премии. Эти маши-

ю ны типа К-155, К-255 и

jК-355 (рис. 98) предназна-

£чены для контактной сварки рельсов среднего и тяжело­ го типа непосредственно на железнодорожных путях, в полевых условиях; выпол­ нены они в подвесном пор­ тативном исполнении. Их можно использовать также и для работы в стационар­ ных условиях. Характер­ ной особенностью этих ма­ шин является их очень

316

малый вес и габариты по сравнению с обычными серийными ма­ шинами для стыковой сварки таких же сечений. Достаточно сравнить их с машиной AEG для сварки рельсов сечением 7000 мма, которая имеет мощность 320 та и вес 13 т, в то время как машина типа К-155 (ИЭС им. Е. О. Патона) для сварки таких же рельсов имеет мощность ПО та и вес 1,9 т. Средний расход энер­ гии на стык: в машине AEG = 5,5 тт-ч, в машине К-155 = = 2,6 тт-ч.

Машина К-355 (для более тяжелых профилей) при ПВ-50% имеет мощность 150 та и вес 2,4 т.

Снижение веса и габаритов этих машин достигнуто, во-первых, за счет уменьшения мощности машины и удельного давления осад­ ки, а во-вторых, за счет изменения конструкции узлов зажатия и осадки изделия (взамен асимметричной консольной конструкции зажимного устройства применена симметричная двухопорная кон­ струкция).

В рассматриваемых рельсосварочных машинах механизм зажа­ тия выполнен в виде сдвоенных клещей, насаженных на общую шарнирную ось 7. Такая система клещей позволяет легко захваты­ вать рельсы сверху простым раскрытием и последующим зажатием клещей. При этом щеки каждой пары клещей поворачиваются во­ круг оси шарнира 7 и сжимаются гидроцилиндром 5, который со­ единен со щеками через траверсу и серьги, образующие систему шарнирно «ломающегося» рычага. Такая конструкция механизма зажатия позволяет при относительно небольших размерах гидро­ цилиндров получать весьма большие усилия зажатия — до 125 т (в машине К-355). В нижней части щек (в зеве клещей) укреплены зажимные губки 4, выполненные по профилю рельса. Рельсы за­ жимаются в шейке. При сварке рельсов разного типа используются сменные губки.

Машина имеет два клещевых зажима 1 и 2 для захвата обоих концов свариваемых рельсов. Оба зажима связаны между собой в продольном направлении двумя направляющими штоками, по ко­ торым они перемещаются относительно друг друга при оплавлении и осадке. На этих направляющих штоках, расположенных симмет­ рично относительно центра тяжести свариваемого профиля, наса­ жены поршни силовых гидроцилиндров 3, развивающих усилие осадки до 45 т. Эти же цилиндры осуществляют относительное дви­ жение стыкуемых рельсов при их оплавлении.

Внутри пустотелых коробчатых щек клещей встроены свароч­ ные трансформаторы 6 с очень короткой вторичной цепью.

Процесс сварки полностью автоматизирован, для чего машина снабжена гидроприводом со следящей системой, при помощи которой автоматически воспроизводится заданная программа оплавления

317

и осадки [20]. Автоматическая система управления сварочным про­ цессом описана в § 11.

Производительность рельсосварочной машины— 12 сгпыков/ч. На аналогичном принципе построены трубосварочные контакт­ ные машины для полевой сварки стыков трубопроводов диаметром

от 114 до 1420 мм (К-152 и др.).

Все эти машины являются лишь частью большого комплекса оборудования для строительства магистральных трубопроводов или железнодорожных путей.

В этот комплекс обычно входит подвижная дизельная элек­ тростанция для питания сварочных машин и вспомогательных устройств, насосная станция для питания гидроприводов, тракторы с трубоукладчиками либо железнодорожные платформы с анало­ гичным оборудованием и многие другие устройства и механизмы, не имеющие непосредственного отношения к сборочно-сварочным процессам.

К VI классу оборудования следует также отнести машины для стыковой с в а р к и т р е н и е м и для х о л о д н о й с в а р - к и давлением, поскольку на этих машинах, как и на контактных стыкосварочных, осуществляется не только сварка, но и сборка стыкуемых деталей.

Во ВНИИЭСО разработана серия у н и в е р с а л ь н ы х м а ­ ш и н д л я с в а р к и т р е н и е м четырех типоразмеров: МСТ-23; МСТ-35; МСТ-41 и МСТ-51 для сварки стержней диамет­ ром от 10 до 70 мм мощность машин (электроприводов) — соответ­ ственно 10; 22; 40 и 75 кет и максимальная производительность — 150; 120, 100 и 70 стыковіч. Разработан также ряд специализирован­ ных машин СМСТ и других мощностью от 10 до 40 кет и одна из машин (МСТ-100.1)— 125 кет. Машины СМСТ широко применяют для сварки тракторных деталей, машины МСТ и МСТА — для свар­ ки заготовок режущего инструмента и др.

В области х о л о д н о й с в а р к и д а в л е н и е м приме­ ром машины VI класса может служить разработанная в Болгарии [40] универсальная машина, обладающая сравнительно высокими показателями уровня комплексной механизации. В обычных ма­ шинах для холодной сварки многие подготовительные и вспомога­ тельные операции остаются немеханизированными, в частности, операция очистки соединяемых концов от различных загрязнений и особенно от жировых пленок, обрезки соединяемых торцов пер­ пендикулярно продольной оси соединяемых деталей или проволок, регулирования вылета, смены зажимных планок для сварки деталей или проволок различного сечения.

Рассматриваемая машина выгодно отличается от обычных тем, что в ней предусмотрены устройства для полной механизации пере­

318