книги из ГПНТБ / Таран, Владимир Деомидович. Технология сварки и монтажа магистральных трубопроводов
.pdfвремени, в течение которого автомат успевает занять необходи мое положение.
При кратковременной остановке и л и изменении скорости вращения трубы процесс сварки не нарушается, так как автомат передвигается с заданной скоростью по отношению к трубе и лишь происходит некоторое смещение электрода относительно нижней точки.
Скорости передвижения тележки и вращения трубы подби рают при помощи сменных шестерен (грубая регулировка) или реостата, включенного в цепи якорей двигателя тележки и двига теля вращателя (плавная регулировка).
Сварочная головка поворачивается на 180°, что дает возмож ность передвигать аппарат от стыка к стыку по свариваемой секции.
Автомат АПС-6 предназначен для сварки только первого слоя шва. Второй своп выполняют обычным типовым оборудованием.
Установка для сварки с принудительным формированием шва
Установка для сварки стыков труб без подкладных колец имеет две сварочные головкп.
Несмотря на кажущееся различие, конструкции головок очень сходны. Обе головки действуют с поддержанием постоян ной скорости подачи прово
|
|
локи. |
Изменение скорости |
||||||
|
|
подачи |
достигается |
пере |
|||||
|
|
становкой |
сменных |
ше |
|||||
|
|
стерен |
в |
редукторе. |
|
го |
|||
|
|
В обеих |
сварочных |
||||||
|
|
ловках применяются рас |
|||||||
|
|
щепленные электроды. Сва |
|||||||
|
|
рочная проволока не нама |
|||||||
|
|
тывается в кассеты, а |
|||||||
|
|
укладывается |
на |
двухъ |
|||||
|
|
ярусный |
смоточный бара |
||||||
|
|
бан. Нижний ярус питает |
|||||||
|
|
головку для сварки пер |
|||||||
|
|
вого слоя, верхний ярус — |
|||||||
|
|
головку |
для второго слоя. |
||||||
|
|
Такая |
конструкция позво |
||||||
|
|
ляет |
укладывать |
|
бухты |
||||
|
|
проволоки весом 50—60 кг, |
|||||||
|
|
не затрачивая |
время |
па |
|||||
|
|
намотку |
в кассеты. |
|
|
||||
|
|
Головка для сварки пер |
|||||||
|
|
вого слоя состоит |
из |
двух |
|||||
|
|
мундштуков |
с корректора- |
||||||
Рис. 72. Головка для сварки первого слоя. |
ми, формирующего диска, |
||||||||
i — корректор формирующего писка; 2 — элек- |
подающего |
механизма |
и |
||||||
тродная проволока; з — пружина |
мундштуков; |
ч1Трктпплвигателя (оис 72) |
|||||||
4 _ мундштук; « — корректор |
мундштука. |
э л е ы р о д в ш |
«ы ели ^ р т /. |
|
130
Двигатель применен серии МУН мощностью 0,1 ква постоян
ного и переменного тока |
со |
скоростью вращения |
2000— |
3000 об/мин. Подающий механизм |
состоит из редуктора, |
подаю |
|
щего ролика диаметром 50 мм и прижимного ролика. |
|
||
От двигателя к подающим |
роликам крутящий момент сооб |
щается через редуктор, состоящий из червячной и зубчатой пе редач, смонтированных внутри корпуса сварочной головки.
Скорость подачи электродной проволоки vn определяется из формулы
|
|
|
(VJI.6) |
где дэ — удельный расход |
проволоки в г/м; |
|
|
г.’с — скорость сварки |
в м/час, |
|
|
q — вес 1 .« проволоки в г. |
|
||
Обе сварочные проволоки |
после подающих роликов входят |
||
и мундштуки, через которые |
подводится сварочный |
ток. Оси |
|
мундштуков перекрещиваются, |
что дает возможность |
подводить |
конец каждой проволоки к отдельной кромке стыка. Перекре щивающиеся электроды слегка касаются друг друга. Положение «си каждого мундштука регулируется корректорами.
Формирующий диск прижимается к месту сварки с усилием, создаваемым подвеской, на которой укреплена сварочная головка.
Сварочный трактор ТС-17
Сварочные тракторы ТС-17 и их более поздняя модификация ТС-17М разработаны Институтом электросварки им. Е. О. Патона. Это универсальные аппараты, предназначенные для автомати ческой сварки под флюсом стыков с разделкой кромок и без раз делки, угловых и круговых швов и т. п.
Тракторы ТС-17 и ТС-17М широко применяют при сварке поворотных стыков трубопроводов, а также при сварке резер вуаров на монтажных площадках и изготовлении рулонных заго товок па заводах.
Трактор имеет одни асинхронный двигатель МАГ-2 мощ ностью 0,2 кет, подающий проволоку и перемещающий аппарат но изделию.
Выход рабочего конца электрода находится вблизи центра тяжести аппарата.
При сварке стыков с разделкой кромок, а также угловых швов наклонным электродом и электродом, находящимся в по ложении «в лодочку», трактор автоматически направляется по шву, копируя его своими бегунками. При сварке стыков без раз делки кромок, а также соединений внахлестку сварщик напра вляет аппарат вручную или при помощи поперечного винтового корректора, руководствуясь указателем, находящимся впереди Дуги.
9* |
131 |
Электродная проволока подается с постоянной (для данного случая сварки) скоростью, не зависящей от напряжения дуги. Для настройки на определенную скоростьпредназначены сменные шестерни (с числом зубьев za и zt,) механизма подачи (рис. 73). Подбирают шестерни по формуле
Z g |
__ |
Vи |
(VII. 7) |
|
Zb |
~ |
ПО ’ |
||
|
где —скорость подачи проволоки в м/чис.
Сварочная проволока находится в кассете диаметром 3G0 мм н свободно сматывается под действием подающих роликов 1. Прежде чем попасть в подающие ролики, проволока проходит через правильный механизм. Правка плектрода способствует точному ведению дуги но оси шва.
Рис. 73. Кинематическая схема трактора TG-17.
Сварочный ток подводится через двухконтактный медный мундштук. Контакты выполнены в виде роликов — одного под вижного и другого неподвижного. Некоторые модели трактора имеют трубчатый мундштук.
Ходовой механизм трактора состоит из двух частей: заднего приводного шасси, имеющего два бегунка 3, и переднего холо стого шасси, также имеющего два бегунка. Бегунки снабжены резиновыми шинами для изоляции от свариваемого металла. Привод осуществляется от олектродвнгателя 2 через замедляю щий двойной червячный редуктор с парой сменных шестерен (чи
сло |
зубьев zc |
и za), |
предназначенных для настройки скорости |
||
движения трактора (являющейся и скоростью сварки). |
|
||||
|
Подбирают |
шестерни по формуле |
|
||
|
|
|
zc___ гс_ |
(VII. 8) |
|
|
|
|
za |
30 ’ |
|
|
|
|
|
||
где |
v0 — скорость сварки в м/час', |
|
|||
|
zc — число зубьев |
ведущей шестерни; |
|
||
|
Za — число |
зубьев недомой шестерни. |
|
132
Сумма зубьон каждой пары шестерен равна
2с “Ь 2d — za “Ь zb — 53.
Заднее шасси снабжено муфтой с рукояткой 7 (рис. 74) для отключения вала от электропривода, что необходимо при передви жении трактора вручную.
На аппарате имеются два кнопочных пульта: левый 2 для управления трактором и правый 3 для управления при сварке роликовым стендом.
>
§ 1 <i__
Рис. 74. Общий вид трактора ТС-17.
1 — электродвигатель; 2 — пульт управления трактором; 3 — пульт управления сварочным стендом; 4 — заднее шасси; 5 — переднее шасси; б — рукоятка для Г'окового смеше ния конца электрода; 7 — муфта включения; 8 — кассета для сварочной проволоки.
На пульте 2 расположены три кнопки. Две из них с надписями «Вверх-стоп II» и «Вниз-стоп I» предназначены для подъема и опускания электрода, когда дуга не горит. В этом случае свароч ная цепь разомкнута линейным контактором, благодаря чему при перемещении электрода в процессе настройки невозможны
замыкание тока и |
возбуждение сварочной дуги. Третья кнопка |
с надписью «Пуск» |
включает сварочную цепь и двигатель аппарата. |
133
По окончании сварки нажатием кнопки «Вннз-стоп I» выключается двигатель трактора, а найкатпем кнопки «Вверхстоп II» — сварочная цепь. Период между остановкой двигателя п полным выключением сварочной цепи используется для заварки кратера.
На пульте 3 имеются три кнопки н переключатель. Кнопки с надписями «Вперед», «Назад» и «Стон» используются при на стройке стенда. Рабочий ход стенда (вращателя) включается кнопкой «Пуск» на пульте управления трактором. Переключатель на пульте 3 предназначен для включения стенда в направлении «вперед» п «назад» в процессе сварки. Нейтральное положение переключателя (вращатель не работает) используют при сварке продольных швов.
Сварочные тракторы, предназначенные лишь для сварки про дольных швов, второго пульта (.правого) не имеют.
Пульты управления, а также измерительные приборы (вольт метр и амперметр) расположены на кронштейне аппарата. При
боры управления механизмами |
трактора и |
роликового стенда, |
а также линейный контактор |
сварочного |
тока смонтированы |
вотдельном ящике.
Те х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а
|
т р а к т о р а TC-17М |
|
||
Диаметр сварочной проволоки, мм |
..................... |
|
1,6; 2; 3; 4,5 |
|
Сварочный ток, а .......................................................... |
|
|
|
200—1000 |
Скорость подачп проволоки, м/час |
..................... |
|
52—400 |
|
Скорость сварки, м / ч а с ............................................. |
электрода , |
16—126 |
||
Пределы поперечпой |
корректировки |
±50 |
||
м м ................................................................................... |
|
|
|
|
Угол наклона мундштука поперек шва, градусы |
45 |
|||
Емкость бункера для |
флюса, к г .................................... |
к |
г |
15 |
Емкость кассеты для |
проволоки, .................... |
12 |
||
Вес трактора (без проволоки и флюса), |
кг . . . |
42 |
Тракторы ТС-17 рассчитаны на применение сварочной про волоки диаметром 3, 4, 5 и 6 мм. Этим главным образом они и от личаются от трактора ТС-17М.
Шланговый полуавтомат НШ-5
Полуавтомат ПШ-5 состоит из подающего механизма, гибкого шланга с наконечником для подвода тока к электродной проволоке п бункера для флюса.
П о д а ю щ и й м е х а н и з м (рис. 75) предназначен для введения сварочной проволоки в зону дуги с постоянной ско ростью. Механизм приводится во вращение от асинхронного двига теля МАГ мощностью 0,1 кет. Вращение от двигателя подающим роликам сообщается через редуктор, состоящий из червячной и цилиндрической пар, а также сменных шестерен. Комплект этих шестерен обеспечивает различные скорости подачи проволоки (табл. 43). Редуктор работает в масляной ванне.
134
Подающий механизм смонтирован в отдельном ящике, который может быть подвешен.
Таблица 43
Скорость подачи электродной проволоки полуавтоматом ПШ-5
Число зубьев веду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щей шестерни . . |
16 |
19 |
22 |
25 |
28 |
32 |
35 |
38 |
41 |
44 |
|
Число зубьев ведомой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
шестерни |
. . . . |
44 |
41 |
38 |
35 |
32 |
28 |
25 |
22 |
19 |
|
Скорость |
подачи, |
79 |
101 |
126 |
156 |
191 |
250 |
306 |
378 |
472 |
600 |
м {час .................... |
Рис. 75. |
Схема подающего механизма полуавтомата ПШ-5. |
|||||
1 — кассета |
дтя |
электродной пповохоки; 2 — прижимной ролик; 3 — электрод; 4 — |
||||
подающий |
ролик; |
5 — цилиндрическая шестерня г = |
20; б — цилиндрическая шестер |
|||
ня г = 40; |
7 — червяк однозаходной; 8 — шестерня |
червячная |
г = 25; 9 — сменные |
|||
|
|
|
шестерни; ю — электродвигатель. |
|
||
Г и б к и й |
ш л а н г |
показан на |
рис. 76. |
Внутри шланга |
проходит трубка из проволочной спирали 6, по которой подается в зону сварки электродная проволока. В шланге расположен также многожильный сварочный провод 4, отделяемый от спирали электроизоляционным слоем 5. В шланге находятся два провода 1
135
для управления подающим механизмом с места сварки. Поверх проводов наложены бумажная оплетка 3 н резиновая оболочка 2. Наружный диаметр гибкого шланга около 27 мм, длина дости гает 3,5 м.
Одним концом шланг присоединяется к подающему механизму,
другим — к сварочному наконечнику. |
|
для |
напра |
|
Н а к о н е ч н п к |
(держатель) предназначен |
|||
влення сварочной |
проволоки, подвода |
тока |
н |
подачи |
флюса. |
|
|
|
|
Форма наконечника (держателя) зависит от особенностей швов
или положения сварки. |
77), Он со |
Наиболее распространен держатель ДШ-5 (рис. |
|
стоит из криволинейного трубчатого мундштука 1, |
воронки для |
2 |
|
флюса 2 |
с шибером 3 (регулирующим величину проходного от |
|
верстия, |
а также ручки 4 (являющейся концом гибкого |
шланга), |
в которой смонтированы пусковые кнопки флюсового |
наконеч |
|
ника 5 и разъемное соединение. |
|
Во время работы сварщик направляет держатель по шву вруч
ную. Для |
большей |
устойчивости держатель может |
опираться |
на изделие |
костылем |
пли роликом, прикрепленным |
к его кор |
пусу. |
|
|
|
Электрическая схема шлангового полуавтомата показана на рнс. 78. Электродвигатель Д п питается от сети 380 в через транс форматор ТС-0,25 и контактор КС с нормально разомкнутыми контактами 1, 2 и 3. Через понижающий трансформатор 77/ включена электрическая цепь управления контактором КС дви гателя. Во вторичную цепь этого трансформатора включены катушка контактора и провода управления, проложенные в гиб ком шланге. Когда сварщик нажимает кнопку «Пуск», замыкается управляющая электрическая цепь и контактор КС включает дви гатель Д п. Подача проволоки происходит до тех пор, пока свар щик держит нажатой кнопку «Пуск». Обратного хода проволока не имеет.
136
275
Рис. 78. Электрическая схема полуавтомата ПШ-5.
Шланговые аппараты ПДШ-500 н АДШ-500
Шланговый аппарат ПДШ-500 является полуавтоматом с лег ким наконечником, который сварщик передвигает вдоль соеди нения вручную. Аппарат АДЩ-500 отличается от ПДШ-500 тем, что в нем вместо наконечника используется самодвижущаяся головка с магнитным прижимом. Остальное оборудование в обоих полуавтоматах одинаковое.
Аппараты ПДШ-500 и АДШ-500 работают по принципу автомати ческого регулирования длины дуги. Другой отличительной особен ностью этой аппаратуры является подача флюса по гибкому шлангу из бункера, удаленного от места сварки. Флюс подается сжатым воздухом от пневматической сети с давлением 5—6 кГ/см2 или от передвижного компрессора.
Шланговый полуавтомат ПДШ-500 состоит из следующих основных частей: механизма, подающего сварочную проволоку п флюс (этот механизм имеет конденсационный горшок для очи стки воздуха); сварочной головкн с гибким шлангом; универсаль
ного |
аппаратного |
ящика с распределительным устройством; |
комплекта соединительных и сварочных проводов. |
||
П о д а ю щ и й |
м е х а н и з м представляет собой подвиж |
|
ную |
тележку (рис. |
79), на которой смонтированы электродви |
гатель постоянного тока 2 с редуктором и подающими роликами 1. Ведущий ролик редуктора через пару цилиндрических шестерен связан с подающими ролпкамп. Сила зажатия проволоки в по дающих роликах регулируется пружиной 3. Кассета 4 для элек тродной проволоки также установлена на тележке. Устройство для подачи флюса (рис. 80) смонтировано рядом с кассетой. Это устройство состоит из бункера 1, инжектора 2 и воздухопровод ных трубок 3 с редукционным клапаном 4, на котором укреплен манометр <5.
138