книги / Технология, механизация и автоматизация сварочного производства. Аппараты, оборудование и станки для комплексной механизации

Автоматическое оборудование представлено классами V, VII и IX. Класс оборудования с достаточной точностью характеризует обеспечи­

ваемый им уровень комплексной механизации и автоматизации сварочного производства. Наивысший (IX) класс соответствует оборудованию с наи­ большим возможным уровнем комплексной автоматизации сварочного про­ изводства, т. е. автоматическим линиям с У2 = 83 - 100%.

Местный локальный уровень механизации У2л не характеризует значе­ ние данного оборудования в комплексной механизации производственного потока.

Оборудование I и П классов используется в сварочном производстве лишь как отдельный элемент комплексной механизации в сочетании с обору­ дованием других классов, образующим агрегаты комплексной механизации. Именно с этой точки зрения они будут рассматриваться в качестве составных элементов компоновок станков и установок.

630-2500 мм, массой 63-1000 кг; крупные (тяжелые) - для изделий диамет­ ром свыше 1600 мм, длиной свыше 2500 мм, массой свыше 1000 кг.

9. По производственному назначению (уровню специализации): ун версальные, специализированные и специальные.

Рассматривая установки и станки для изготовления сварной конструк­ ции (изделия) с точки зрения комплексной механизации и автоматизации производственного процесса, их также можно характеризовать по следующе­ му показателю - степени совмещения выполняемых операций. Тогда все многообразие станков и установок можно свести к трем типам:

-комбинированные машины (сокращенно КМВ), в которых операции совмещены во времени, но разобщены в пространстве, т. е. выполняются од­ новременно, но на разных рабочих позициях установки (станка);

-комбинированные машины (КМП), в которых операции совмещены в пространстве, но разобщены во времени, т. е. выполняются на одном и том же рабочем месте, но разновременно - поочередно;

-комбинированные машины (КМВП), в которых операции совмещены во времени и пространстве, т. е. выполняются одновременно на одном рабо­ чем месте и, следовательно, превращаются в одну комплексную операцию.

В дальнейшем для сопоставления и анализа компоновок и конструкций за основу принята классификация сварочных и наплавочных установок и станков по форме линии шва или наплавляемой поверхности, а также по типу свариваемого изделия (форме, соотношению размеров) и особенностям тех­ нологии и техники сварки, которые определяют специфику компоновки и конструкции установок и станков. При рассмотрении этого оборудования бу­ дем характеризовать его и по степени совмещения операций.

Установки и станки для сварки и наплавки в зависимости от типа сва­ риваемых швов (продольные, кольцевые, сложной конфигурации) и типа свариваемых изделий (балки, плоские секции, цилиндры, корпусные и ко­ робчатые конструкции) подразделяют на группы:

1) для сварки прямолинейных швов; 2) для сварки круговых швов и наплавки поверхностей тел вращения;

3) для сварки швов сложной формы и наплавки сложных кромок и по­ верхностей.

3.1.Установки и станки для сварки прямолинейных швов

инаплавки плоскостей

Для сварки прямолинейных швов плоских листовых конструкций и тел вращения с прямолинейной образующей чаще всего применяют установки с прижимом свариваемых кромок к подкладкам и флюсовым подушкам. Они состоят из зажимного устройства (стенда) с встроенной или установленной под ним флюсовой подушкой или металлической подкладкой и сварочного аппарата самоходного типа, перемещающегося по направляющим, закреп­ ленным на стенде (консоли), или сварочного аппарата подвесного типа, за­ крепленного на выдвижной штанге колонны, устанавливаемой рядом со стендом. На рис. 1 приведены типовые схемы компоновок этих установок.

	■j	М
А-А	д и	г

Рис. 1. Типовые схемы компоновки установок и станков для дуговой сварки

прямолинейных стыковых швов с прижимом свариваемых кромок

В соответствии с классификацией (см. табл. 4) это сварочное оборудо­ вание по выполняемым функциям относится к машинам, начиная с VI класса, поскольку охватывает комплекс технологических операций - сборочных, сварочных и некоторых вспомогательных. Установка проходного типа (рис. 1, а) предназначена для сварки листов встык. Листы в зону сварки подаются по рольгангу. В установке, применяемой при сварке крупных полотнищ (рис. 1, б), листы подаются по рольгангу, сварочный аппарат перемещается по на­ правляющим портала, а последний поочередно выставляется над каждым свариваемым швом. Вместе с порталом перемещается флюсовая подушка или металлическая подкладка, смонтированная на тележке портала.

В компоновке, показанной на рис. 1, в, предусматривается применение неподвижного магнитного стенда для сборки изделия (полотнища или обе-

чайки), прижима свариваемых кромок и совмещения их друг с другом. Флю­ совые подушки встроены в магнитный стенд. Сварочный аппарат перемеща­ ется по направляющим легкого портала - катучей балки. Сварку полотнищ на магнитных стендах часто выполняют с помощью сварочных тракторов, перемещающихся непосредственно по полотнищу.

Для повышения производительности и эффективности сварки приме­ няют одновременно несколько головок. При выполнении одного прямоли­ нейного шва используют компоновки сварочных установок с размещением головок по схеме ’’тандем", а для одновременной сварки нескольких парал­ лельных швов - компоновки с размещением головок по схеме "гребенка" (рис. 1, г). Установки, скомпонованные по схеме, показанной на рис. 1, д, предназначены для сварки наружных прямолинейных швов тел вращения. Установка, показанная на рис. 1, е, отличается от предыдущей тем, что она двухместная. В качестве примера установки подобного типа можно привести обычную и весьма распространенную в промышленности установку для электродуговой сварки под флюсом продольных швов обечаек (рис. 2).

Сварочный автомат 2 типа АБС передвигается по рельсовому пути 1 и работает поочередно на двух позициях, следовательно, станок действует по челночной системе. В то время, когда на одном рабочем месте выполняют сварку, на другом - операции разгрузки-загрузки.

Рис. 2. Установка для сборки и сварки продольных швов обечаек:

1 - рельсовый путь; 2 - сварочный автомат типа АБС;

3 - двухпозиционное сборочное устройство

Для сварки алюминиевых листов толщиной 16-25 мм предназначена установка Р678 (рис. 3), скомпонованная по схеме рис.1, а. Листы устанавли­ вают встык над подкладкой, прижимают подкладкой пневмоцилиндрами к верхней балке и сваривают самоходной сварочной головкой. Сваренная с

г

Рис. 4. Типовые схемы компоновки установок и станков для дуговой

сварки прямолинейных стыковых швов цилиндрических изделий

без прижима свариваемых кромок

Установка, скомпонованная по рис. 4, а, состоит из роликового стенда и самоходного сварочного аппарата, который перемещается по направляющим, закрепленным на двух стойках или на более сложной металлоконструкции. Такая компоновка характерна для специализированных и специальных уста­ новок с постоянным или мало изменяющимся по высоте положением шва. Для расширения диапазона диаметров свариваемых изделий направляющие сварочного аппарата располагают на траверсе, имеющей привод вертикаль­ ного перемещения. При компоновке, показанной на рис. 4, б, установка со­ стоит из роликового стенда и стационарной колонны с выдвижной штангой, несущей несамоходную (подвесную) сварочную головку. Сварочное движе­ ние осуществляется перемещением штанги вдоль своей оси. Эта компоновка универсальна: пригодна для сварки изделий различного диаметра и может быть использована также для сварки внутренних продольных швов. Длина продольного шва ограничена ходом штанги.

Компоновка, показанная на рис. 4, в, отличается от предыдущих при­ менением консоли и самоходного сварочного аппарата. При стационарном

Рис. 6. Типовые схемы компоновки установок для сварки прямолинейных швов изделий типа балок и рам

Компоновки установок для сварки балок с применением колонн и те­ лежек целесообразно использовать прежде всего в мелкосерийном производ­ стве, когда колонну и кантователь можно использовать раздельно на других работах. Примером установки, скомпонованной по схеме рис. 6, а, является установка П675 для сварки балок (рис. 7).

Рис. 7. Установка П675: 1 - контейнер для флюса; 2 - кантователь;

3 - сварочный аппарат; 4 - самоходная велосипедная тележка; 5 - металлоконструкция с направляющими для тележки; б - провод для подвода

сварочного тока; 7 - фильтр системы газопылеудаления

Существует два метода организации комплексной механизации произ­ водства сварных профильных балок (тавров, двутавров, швеллеров). Первый из них заключается в расчленении производственного процесса на отдельные операции (сборка и сварка) и компоновке поточной линии из последователь­ но расположенных специализированных технологических машин (сбороч­ ных, сварочных и др.), связанных между собой системой межоперационного

транспорта и кантующих устройств.

Для сварки угловых швов двутавровых балок изделие с помощью гид­ равлического кантователя устанавливают в положение "в лодочку" (полки наклонены к горизонтали под углом 45°). Установка снабжена рольгангом для приемки балок и шлеппером для выдачи их после сварки. Трехдуговой сварочный автомат А615 перемещается по направляющим металлоконструк­ ции, на которой смонтированы также площадка с флюсовым контейнером для загрузки сварочного автомата флюсом, троллеи для подвода сварочного тока к сварочному автомату и система газопылеулавливания с водяным фильтром. Сварочные мундштуки направляются на линию соединения вруч­ ную либо автоматически с помощью роликового копирующего механизма прямого действия. Подача и уборка флюса производятся флюсоаппаратом.

Второй метод организации массового производства сварных балок ос­ нован на применении автоматизированных сборочно-сварочных станков не­ прерывного действия, типа КМВП, в которых основные технологические операции совмещены во времени и пространстве. В этом станке сборка балок из полосовой (предпочтительно рулонной) стали и их сварка производятся одновременно, одной комбинированной операцией, осуществляемой в валко­ вом стане.

Основное достоинство этих станов в том, что они позволяют объеди­ нить три основные операции - сборку, сварку и линейный транспорт - в одну комплексную операцию и этим резко повысить уровень комплексной автома­ тизации производства. Кроме того, валковые станы обеспечивают локализа­ цию сборочного давления в зоне сварки, благодаря чему достигается плот­ ность сопряжения свариваемых деталей в этом месте и стабильность качества шва. Если стан предназначен для электродуговой сварки, то валковую сбо­ рочно-сварочную клеть необходимо конструировать так, чтобы в процессе сварки и особенно во время кристаллизации металла швов была полностью исключена возможность взаимного смещения свариваемых кромок или их подвижки, так как могут образоваться горячие трещины в швах.

Схема сборочно-сварочного агрегата для производства профильных балок из полосовой (предпочтительно рулонной) стали методом электроду­ говой сварки представлена на рис. 8. Взаимное центрирование полос, их сжа­ тие, перемещение со сварочной скоростью и автоматическая сварка обоих швов осуществляются одновременно. Прижатие стенки к поясу обеспечива­ ются пневматическими или гидравлическими цилиндрами либо пружинными