устройство для сварки трением с перемешиванием полых трубчатых изделий

Формула изобретения

Устройство для сварки трением полых трубчатых изделий, содержащее сварочную головку с возможностью ее установки с наружной стороны свариваемого изделия, отличающееся тем, что оно снабжено роликовыми опорами, смонтированными на планшайбе с возможностью ее установки внутри свариваемого изделия, разжимными кольцами и бандажами для их размещения вблизи свариваемых кромок с внутренней и с наружной стороны свариваемого изделия соответственно, при этом каждый из роликов опоры установлен в корпусе с возможностью выдвижения на номинальный внутренний диаметр свариваемого трубчатого изделия, на корпусах роликовой опоры смонтированы нониусы для контроля размера выдвижения опорных роликов, а сварочная головка выполнена с роликами для поджима свариваемых кромок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сварке, а именно к оборудованию для сварки трением с перемешиванием.

Из патентной литературы известно устройство для сварки трением полых трубчатых изделий, содержащее размещенную с внутренней стороны обечаек свариваемых изделий планшайбу (маховик), на которой установлены внутренние опорные ролики, а также установлены прижимные ролики, размещенные с наружной стороны свариваемых изделий (смотри, например, авт. св. No.715260, МКИ В23К 20/12, В23К 101: 06, 1976 г.).

Однако это устройство имеет некоторые недостатки типа: необходимы жесткие допуски отклонений от круглости и длин окружностей обечаек и недостаточная жесткость роликов при воздействии сварочного усилия.

Задачей донного изобретения является устранение этих недостатков и получение дополнительного технического результата в виде повышения точности по форме и размерам свариваемых изделий, а также расширение арсенала технических средств, используемых в данной области техники.

Данная задача решается тем, что в устройстве для сварки трением полых трубчатых изделий, содержащем размещенную с внутренней стороны обечаек свариваемых изделий планшайбу, на которую установлены внутренние опорные ролики, а также установлены прижимные ролики, размещенные с наружной стороны свариваемых изделий. В соответствии с изобретением опорные ролики установлены в корпусах внутреннего роликового устройства с возможностью их выдвижения на номинальный внутренний диаметр обечаек свариваемых изделий до упора в эти обечайки и контроля размера выдвижения по нониусам, установленным на корпусах этих роликовых устройств. Прижимные ролики установлены в сварочной головке, закрепленной в консоле колонны. Устройство имеет разжимные кольца и бандажи, устанавливаемые вблизи свариваемых кромок на внутренние и наружные диаметры обечаек.

Далее предлагаемое устройство поясняется более подробно с использованием схемных чертежей, где на фиг.1 показано предлагаемое устройство, на фиг.2 это устройство установлено в сварочном стенде.

Устройство для сварки трением полых трубчатых изделий содержит планшайбу 1, в лучах которой установлены роликовые опоры 2 в количестве 3-х штук. Роликовая опора состоит из корпуса 3, подвижной пиноли 4, вилки 5, опорного ролика 6, закрепленного на оси 7. Опорные ролики 6 роликового устройства выдвигаются на номинальный диаметр свариваемых обечаек по стыку кромок. Перемещение роликов контролируется по нониусам, установленным на корпусах 3.

С наружной стороны обечаек 8, 9 размещены прижимные ролики 10. На внутренние диаметры обечаек устанавливаются разжимные кольца 11, 12, а на наружные диаметры обечаек устанавливаются бандажи 13, 14.

С наружной стороны обечаек размещена сварочная головка 15, на которой монтируют прижимные ролики 10. Сварочная головка устанавливается на консоли 16.

Технология сборки - сварки с применением роликового устройства производится следующим образом.

На внутренний диаметр обечайки 8 устанавливается разжимное кольцо 11, на наружный диаметр обечайки устанавливаются бандажи 13, 17. Обечайка устанавливается на люнетах 18, 19 и фиксируется внутренним диаметром на опорном кольце 20, закрепленном на левой корзине 21 сварочного стенда, которая монтируется на планшайбе 22.

Для обжатия обечайки на опорном кольце бандаж 13 смещается в крайнее левое положение. Планшайба имеет привод вращения, осуществляемый через зубчатое колесо 23, закрепленное на наружной поверхности планшайбы 22, и шестерню 24, установленную на вале редуктора, связанного муфтой с электродвигателем (условно не показаны). Левая планшайба 22 фиксируется на опорной шейке передней бабки 25. Передняя бабка 25 сварочного стенда имеет полую пиноль 26, в которой неподвижно закрепляется ось 27 с помощью тяги 28. Правый край обечайки торцуется в размер фрезерной головкой (принадлежность сварочного стенда, условно не показана).

Правая планшайба 29 фиксируется на опорной шейке пиноли 30, установленной в задней бабке 31. Базирование и обработка торцев под сварку обечайки 9 аналогично базированию и обработке торцев под сварку обечайки 8. Скорости вращения планшайб синхронизируются.

Обечайки 8, 9 собираются по стыку свариваемых кромок путем перемещения задней бабки 31 с опорой на люнет 32. Опорные ролики 6 роликового устройства выдвигаются на номинальный внутренний диаметр обечаек по стыку кромок. Перемещение роликов контролируется по нониусам, установленным на корпусах 3. Обечайки прихватываются и свариваются по стыку сварочной головкой 15. Сварочная головка устанавливается на консоле 16 колонны. Прижимные ролики 10 осуществляют прижим свариваемых кромок к верхнему опорному ролику 6 роликового устройства.

Работа роликового устройства.

После сборки свариваемых единиц на стенде выполняется операция прихватки. Включается шпиндель 33 сварочной головки 15. Сварочный инструмент 34 внедряется в стык сборочных единиц на половину толщины, создавая при этом необходимое давление, которое воспринимает верхний ролик 6 устройства, распределяя усилие на нижние ролики, установленные в планшайбе 1. Прижимные ролики 10 прижимают свариваемые кромки к опорному ролику 6. Включается перемещение свариваемых единиц с заданной угловой скоростью. Прихватка осуществляется на длине 200 мм с шагом 500 мм по всей длине окружности стыка. После этого сварочный инструмент внедряется на всю толщину свариваемых сборочных единиц - происходит операция сварки.

За счет обжатия сварочным инструментом 34 и прижимными роликами 10 опорный ролик 6 вращается, формируя сварной шов, при этом планшайба 1 неподвижна.