Машина для контактной стыковой сварки труб

 

Изобретение позволяет увеличить светосилу, разрешающую способность и расширить регистрируемый диапазон длин волн. Спектрометр содержит источник 1 излучения, вогнутые дифракционные решетки 2 и 3, платформы 4 и 5, общую ось 6 платформы , дополнительные оси 7 и 8, каретку 9, выходную щель 10, направ ляющие 11-13, детекторы 14 и 15 излучения. В спектрометре обе вогнутые дифракционные решетки 2 и 3 одновременно фокусируют на выходную щель 10 излучение одинаковой длины волны, в результате чего вдвое возрастает общий поток излучения, попадающий в выходную щель. Сканирование по спектру происходит путем разворота решеток с изменением углов падения первичных пучков на решетки, что при неизменном угле дифракции и неизменном расстоянии от центров решеток до центра щели приводит к изменению длины волны. При использовании двух идентичных решеток увеличивается вдвое телесный угол сбора излучения. С помощью решеток зшелеттов с разными углами блеска эффективно регистрируемый интервал длин волн может быть увеличен почти в четыре раза. 1 3. п.ф-лы, 6 ил. 1C Isd Ю 4 СП 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (si)4 В 23 К 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3420392/27 (22) 09.04.82 (46) 07.04.86. Бюл. Ф 13 (71).Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона (72) В.3. Шаломеев и И.Т. Солоха (53) 621.791.762.037(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 286103, кл. В 23 К 11/04, 1969.

Авторское свидетельство СССР

N- 993388448888, кл. В 23 К 11/04, 1979. (54) МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ

СВАРКИ ТРУБ. (57) Изобретение позволяет увеличить светосилу, разрешающую способность и расширить регистрируемый диапазон длин волн. Спектрометр содержит источник 1 излучения, вогнутые дифракционные решетки 2 и 3, платформы 4 и 5, общую ось 6. платформы, дополнительные оси 7 и 8, каретку 9, выходную щель 10, „„Я0„„1222458 A направляющие 11-13, детекторы 14 и 15 излучения. В спектрометре обе вогнутые дифракционные решетки 2 и 3 одновременно фокусируют на выходную щель 10 излучение одинаковой длины волны, в результате чего вдвое возрастает общий поток излучения, попадающий в выходную щель.

Сканирование по спектру происходит путем разворота решеток с изменением углов падения первичных пучков на решетки, что при неизменном угле дифракции и неизменном расстоянии от центров решеток до центра . щели приводит к изменению длины волны. При использовании двух идентичных решеток увеличивается вдвое телесный угол сбора излучения. С помощью решеток-эшелеттов с разными углами блеска эффективно регистрируемый интервал длин волн может быть увеличен почти в четыре раза.

1 з. п.ф-лы, 6 ил..1222458

40

Изобретение относится к оборудо- ванию для контактной стыковой сварки кольцевых стыков труб преимущественно в условиях строительства магистральных трубопроводов нефтяной и газовой промышленности.

Известны машины для контактной стыковой сварки труб в непрерывную нитку в трассовых условиях. Наиболее прогрессивными машинами в этих усповиях эксплуатации являются внуттритрубные машины, так как они пеГ редвигаются от стыка к стыку не по грунту, а по внутренней поверхности трубы. Это особенно важно при свар.ке трубопроводов в северных условиях и в условиях бездорожья по трассе, при сложных условиях местности и в распутицу, резко затрудняющих транспортировку громоздкой и тяжелой машины и ее манипуляцию, если она подвешена или установлена на гусеничном тракторе f1(.

Однако в данных внутритрубных машинах снижены качество сварки и производительность труда, а также отсутствует привод перемещения в . трубах малых диаметров.

Наиболее близкой к изобретению по . технической сущности является машина для контактной стыковой сварки труб, содержащая механизм оплавления и осадки, сварочное устройство с механизмом зажатия труб, гратосниматели, насосную станцию, центрирующее устройство с опорными роликами и роликом, связанным с приводом перемещения машины. Привод перемещения машины состоит из системы карданных валов, а применение самоцентрирующего приводного устройства в машине дпя контактной стыковой сварки труб позволяет удалять грат при перемещении сварочной машины, хорошо центрирует машину по оси трубы, а также устраняет самопро- . извольное перемещение машины под уклон Е21.

Однако конструкция приводного устройства ограничивает технологические возможности применения внутритрубной машины для сварки труб малых диаметров (700-200 мм). Не представляется возможным спроектировать привод по данной схеме для сварки труб малых диаметров и машина передвигается в трубе с помощью громоздких приводов вне трубы (в

1 частности, трактором). Это резко снижает производительность труда.

Кроме того, отмечаются большая металлоемкость конструкции, наличие большого количества деталей и подвижных узлов, технологическая сложность в изготовлении, сборке и эксплуатации.

Целью изобретения является увеличение технологических возможностей применения внутритрубной машины, 1 повышение надежности и упрощение ее конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что привод перемещения машины выполнен в виде симметричного коленчатого вала, связанных с ним .через систему рычагов гидроцилиндров с золотниками, управляемыми кулачковым механизмом, кинематически связанным с коленчатым валом, а связанный с приводом ролик смонтирован на коленчатом валу по оси симметрии машины.

Кроме того, коленчатый вал может быть выполнен составным и соединен с приводными роликами системой шестерен и балансиром.

Кулачковый механизм закреплен на отдельном валу, кинематически связанном с приводным коленчатым валом.

На фиг. 1 изображена предложенная машина для контактной стыковой сварки труб больших диаметров (14201220 мм), общий вйд, первый вариант, на фиг. 2 — вид А на фиг. 1, на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — машины для контактной стыковой сварки труб средних диаметров,второй вариант; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6— машина для контактной стыковой сварки труб малых диаметров, третий вариант.

Машина для контактной стыковой сварки труб содержит механизм 1 оплавления и осадки, сварочное устройство с механизмом 2 зажатия труб, гратосниматели 3, насосную станцию

4 и самоцентрирующее приводное устройство 5, соединенные в единую самоходную внутритрубную машину для контактной стыковой сварки труб.

Конструкция самоцентрирующего приводного устройства 5 по первому варианту (фиг, 1) имеет фланец 6, на котором неподвижно закреплен кронштейн 7 и шарнирно - кронштейн 8.

1222458

10

50

3

На кронштейне 7 закреплены два или более опорных ролика 9..Кронштейны .Ф

7 и 8 на концах шарнирно соединены с силовым гидроцилиндром 10.

В кронштейне 8 на подшипниках установлен коленчатый вал 11, на оси которого расположен приводной ролик 12, а также шарнирно закреплены корпуса гидроцилиндров (пневмоцилиндров) 13, штоки которых соединены с шейками вала 11.

На оси коленчатого вала установлен кулачковый механизм 14, в зоне действия которого по окружности расположены золотники 15, закрепленные на кронштейне 8 (фиг. 2 и 3) .

Под поршнем силового гидроцилиндра

10 (фиг. 1) расположена пружина 16 (фиг. 1).

По второму варианту (фиг. 4) механизм 1 оплавления и осадки, сварочное устройство с механизмом 2 зажатия труб, установка гратоснима-! телей 3, насосная станция 4 и самоцентрирующее приводное устройство 5, соединенные фланцами, составляют самоходную внутритрубную машину для контактной стыковой сварки труб °

Конструкция самоцентрирующего приводного устройства 5 по второму варианту (фиг. 4) содержит фланец 6, на котором неподвижно закреплены кронштейны 7 и шарнирно — кронштейн

8. На кронштейне 7 закреплены два или более опорных ролика 9. Кронштейны 7 и 8 на концах шарнирно соединены с силовым гидроцилиндром 10.

В кронштейне 8 на подшипниках установлен коленчатый вал 11, на оси которого установлена шестерня

17 (фиг. 5)..

В кронштейне 8 шарнирно закреплены корпуса гидроцилиндров 13„ штоки которых соединены с шейками коленчатого вала 11 (фиг. 4 и 5).

На оси вала 11 установлен кулачковый механизм 14, в зоне действия которого по окружности расположены золотники 15, закрепленные на кронштейне 8 (фиг. 5). Шестерня 17 находится в зацеплении с шестернями

18, выполненными совместно с приводными роликами 12 (фиг. 4). Шестерни 17 и 18 и приводные ролики

12 установлены на балансире 19 (фиг. 4 и 5), ось качания которого расположена на оси вала 11. Под поршнем силового гицроцилиндра 10 установлена пружина 16.

По третьему варианту (фиг. 6) механизм I оплавления и осадки, сварочное устройство с механизмом

2 зажатия труб, гратосниматели 3, насосная станция 4 и самоцентрирую-. щее приводное устройство 5, соединенные фланцами, составляют самоходную внутритрубную машину для контактной стыковой сварки труб.

Конструкция самоцентрирующего приводного устройства 5 по третьему варианту (фиг. 6) содержит фланец 6, на котором неподвижно закреплен кронштейн 7 и шарнирно — кронштейн 8.

На кронштейне 7 закреплены два или более опорных ролика 9. Кронштейны 7 и 8 на концах шарнирно соединены с силовым гидроцилиндром 10.

В кронштейне 8 на подшипниках установлен коленчатый вал 11, на оси которого установлен приводной ролик

12, а также шарнирно закреплены корпуса гидроцилиндров 13 (пневмоцилиндров), штоки которых соединены с шейками коленчатого вала 11.

Кулачковый механизм 14 расположен на независимом валу 20, параллельном коленчатому валу 11 ° В зоне, дейст" вия кулачкового механизма 14 по окружности имеются золотники 15, расположенные на кронштейне 8. На валу 20 и на оси коленчатого вала

11 установлены звездочки 21, соединенные цепью 22. Под поршнем силового гидроцилиндра 10 установлена пружина 16.

По третьему варианту возможно соединение коленчатого вала 11 и вала .20 с помощью жесткой связи, например двух зацепляющихся шестерен, жестко закрепленных на валах 11и 20.

Приводное самоцентрирующее устройство 5 по первому варианту работает следующим образом (фиг. 1-3).

Для ввода машины в трубопровод рабочая жидкость с насосной станции 4 подается в полость Г, сило,вого цилиндра 10. При этом кронштейн

8 с приводным роликом 12 приближается к оси устройства и машина вводится в трубу до упора на опорные ролики 9. Ролики 9 могут иметь регулировку для настройки на различные диаметры труб, которая осуществляется, например, винтовыми или эксцентриковыми устройствами, заложенными в конструкцию опорного ролика.

58 б балансиром 19 на оси коленчатого вала 11 (фиг. 4). При этом шестерня

17 приводит во вращение шестерни 18, соосно расположенные с приводными роликами 12, установленными в балансире 19 (фиг. 4-5).

Пружина 16 в силовом гидроцилиндре 10 во втором варианте выполняет ту же функцию, что и в первом.

Приводное самоцентрирующее устройство по третьему варианту (фиг. 6) работает так же, как и по первому но вместе с приводным, роликом 12 коленчатый вал 11 вращает звездочку

21, связанную цепью 22 с такой же звездочкой 21 на оси вала 20.

На валу 20 находится кулачковый механизм 14, который; вращаясь, воздействует на золотники 15 и управляет работой приводных гидроцилиндров 13. Если вместо звездочек 21 установить систему зацепляющихся шестерен, принцип работы остается тот же, но исключается цепь 22.

Пружина 16 в силовом гидроцилиндре 10 (фиг. 6) в третьем варианте выполняет те же функции, что и в первом.

Таким образом, конструкция самоцентрирующего приводного устройства исключает систему червячных самотормозящихся редукторов, что почти в два раза повышает коэффициент полезного действия привода самоцентрирующего приводного устройства, исключает карданные валы, громоздкий электродвигатель, вместо подшипников качения можно применять подшипники скольжения из-за малых оборотов привода. Это упрощает сборку и эксплуатацию устройства.

При нормальной работе гидросистема обеспечивает самоторможение приводных роликов.

Технология изготовления устройства значительно проще, меньше подвижных частей и они вращаются с небольшими скоростями, возможно применение унифицированных деталей и узлов (гидроцилиндры, золотники и т.д.), тем самым повышается надежность машины.

Конструкция предлагаемого устройства по второму и третьему вариантам позволяют сделать привод более компактным и тем самым решить вопрос самостоятельного перемещения машин для контактной стыковой сварки в

В случае аварии, разрыва подводящей магистрали рабочей жидкости либо отказа насосной станции 4 пружина 16 в силовом цилиндре 10 (фиг. 1) давит на поршень и прижи- мает опорные и приводные ролики к трубе, тем самым обеспечивая само торможение машины на уклонах.

Приводное самоцентрирующее устройство по второму варианту работает так как, как и по первому, но вращает коленчатым валом 11 шестер ню 17, расположенную совместно с

5 12224

Затем рабочая жидкость подается в полость A силового цилиндра 10 ъ и опорные 9 и приводной 12 ролики прижимаются к внутренней поверхности трубы.

После этого рабочая жидкость с насосной станции 4 подается через золотники 15 в гидроцилиндры 13.

При этом кулачковый механизм 14, управляя положением штоков золотни- 10 ков 15, обеспечивает попадание рабочей жидкости в один из гидроцилиндров 13, который давит на шейку коленчатого вала 11. Вал начинает вращаться вместе с приводным роли- 15 ком 12, прижатым к внутренней поверхности трубы, и машина начинает двигаться в трубе в одном направлении.

Кулачковый механизм 14, расположенный на валу 11, вращается вместе 2О с ним и, воздействуя на золотники

15, в определенной последовательности подает поочередно рабочую жидкость под давлением в гидроцилиндры 13, которые и вращают вал 11. 25

Если рабочую жидкость с помощью золотников 15 подводить в обратном направлении, то машина будет двигаться в другую сторону. Машина движется до исходного положения для 30 сварки, когда сварочное устройство с механизмом 2 зажатия труб находится под стыком трубы.

Зажим труб и стыковая сварка проводятся известным способом. После сварки сварочное устройство с механизмом 2 зажатия труб (фиг. 1) приводится в исходное положение, гратосниматели 3 — в исходное положение для срезки грата, включается при- 4О водное самоцентрирующее устройство 5, машина движется по трубе и грат срезается за счет мощности привода ,самоцентрирующего приводного устройства 5. 45

1222458 трубах малых диаметров, что увеличивает производительность на 10-15%

Формула и з о б р е т е н и я

1. Машина для контактной стыковой сварки труб, содержащая механизм оплавления и осадки, сварочное устройство с механизмом зажатия труб, гратосниматели, насосную станцию, центрирующее устройство с опорными роликами и роликом, связанным с приводом перемещения машины, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения технологических возможностей применения внутритрубной машины, повышения надежности и упрощения ее конструкции, привод перемещения машины выполнен в виде симметричного коленчатого вала, связанных с ннм через систему рычагов гидроцилиндров с золотниками, управляеl

8 мыми кулачковым механизмом, кинема тически связанным с коленчатым валрм, а связанный с приводом ролик смон1 тирован на коленчатом валу по оси симметрии машины.

2. Машина по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии сборки и эксплуатации, коленчатый вал выполнен !

О составным.

3. Машина по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения сварки труб малых диаметров, кулачковый механизм закреплен на отдельном валу, кинематичес.ки связанном с приводным коленчатым валом.

4.йашинапоп. 1, отли†ч а ю щ а я с я тем, что коленчатый вал соединен с приводными роликами системой шестерен с балансиром.

1222458 д

Фис. 4

1222458

Заказ 1649/13

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаскан наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т.Сорокина

Редактор Л. Гратилло Техред.,Л.Олейник, корректор;Яiiбирохман