УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПРОПЛАВА С КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ

Полезная модель относится к области оборудования для обработки сварных швов и может быть использована для удаления проплава кольцевых швов крупногабаритных изделий, например, сварных труб, топливных баков ракет.
Известно устройство для обработки сварных кольцевых швов, содержащее инструментальную (шлифовальную) головку, закрепленную на консоли, представляющей собой параллелограммный механизм с поворотным шарниром, имеющим возможность поворота посредством регулируемой с помощью талрепа тяги. Механизм перемещения шлифовальной головки состоит из размещенной на основании с возможностью вращения платформы, подвижного суппорта и винтовой пары, один конец которой шарнирно закреплен на суппорте, а второй на параллелограммном механизме. Опоры для обрабатываемого изделия представляют собой комплект расположенных по окружности установочных тумб с упорами для фиксации изделия. На параллелограммном механизме предусмотрена рукоятка с регулируемым вылетом для изменения усилия прижима обрабатывающего инструмента (абразивной ленты) к обрабатываемой поверхности шва.
Для проведения обработки изделие с кольцевым сварным швом устанавливают на тумбы и фиксируют по упорам. При помощи винтовой пары параллелограммный механизм со шлифовальной головкой поднимают на высоту обрабатываемого шва и посредством суппорта прижимают абразивную ленту к обрабатываемой поверхности шва. Включают привод лентопротяжного механизма шлифовальной головки. Оператор с помощью рукоятки вручную осуществляет вращение платформы и управляет прижатием абразивной ленты головки к обрабатываемому шву, осуществляя при этом и контроль качества его обработки. За счет регулируемого вылета рукоятки без дополнительных усилий можно изменять силу прижима ленты к поверхности шва.
(см. патент РФ на полезную модель №66710, кл. B23C 3/12, 2007 г.
В результате анализа выполнения известного устройства необходимо отметить, что оно осуществляет лишь зачистку поверхности шва, но не удаление его выступающей части. Оно малопроизводительно, значительная часть ручных операций делает его неудобным в работе.
Известно устройство для снятия внутреннего кольцевого грата на трубах после сварки, содержащее корпус с торцевыми фланцами, установленную в корпусе с возможностью вращения планшайбу с режущими головками, включающими держатели с режущими инструментами и опорными катками, а также механизм радиальной подачи режущих головок. Держатели подпружинены относительно режущих головок. Механизм радиальной подачи держателей выполнен в виде размещенного внутри корпуса гидроцилиндра и жестко соединенной с корпусом гидроцилиндра кольцевой втулки с наружной конусной поверхностью, и взаимодействующих с ней конических роликов и пружин возврата. Привод вращения планшайбы содержит гидромотор, закрепленный на корпусе, находящиеся в зацеплении зубчатую шестерню, закрепленную на выходном валу гидромотора и зубчатое колесо, смонтированное на планшайбе.
Устройство может быть закреплено на машине электроконтактной сварки труб либо консольно одним торцевым фланцем, либо в средней части двумя торцевыми фланцами.
При установке устройства в трубе катки располагаются с двух сторон относительно сварного шва, а инструменты - напротив него. Включают вращение планшайбы и перемещение режущих головок к обрабатываемому шву. Как только режущие инструменты упрутся во внутренний грат, начнется процесс его срезания. Для предотвращения врезания в тело трубы режущих инструментов и обеспечения заданной высоты усиления сварного шва режущие кромки инструментов устанавливаются ближе к оси вращения режущих головок, чем образующие катков. Несовпадение оси планшайбы с осью трубы и некруглость трубы компенсируются в процессе срезания грата пружинами, подпружинивающими режущие головки.
(см. патент РФ №2257989, кл. B23K 37/08, 2005 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения известного устройства необходимо отметить, что оно весьма сложно конструктивно за счет наличия привода вращения планшайбы и механизма ее центрирования, кроме того, не обеспечивает точную наладку системы «инструмент - опоры слежения».
Техническим результатом настоящей полезной модели является создание устройства, которое позволит обеспечить высокоточную обработку проплава кольцевых сварных швов и исключить в процессе работы ручной труд.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что тем, что в устройстве для удаления проплава с кольцевых швов, содержащем корпус, инструментальную головку, опоры слежения, а также упругое звено, новым является то, что устройство оснащено ползуном, связанным с упругим звеном, имеющим возможность соединения с консолью, ползун шарнирно связан с корпусом, опоры слежения размещены на корпусе, инструментальная головка установлена с возможностью горизонтального перемещения на плите, закрепленной на каретке, смонтированной на корпусе с возможностью вертикального перемещения, при этом упругое звено выполнено в виде пневмоцилиндра с установленным в нем поршнем, к торцам поршня прикреплены штоки, один из которых связан с ползуном, а другой имеет возможность соединения с консолью, причем полости пневмоцилиндра соединены с системой подачи сжатого воздуха.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых:
- на фиг. 1 - устройство, вид сбоку;
- на фиг. 2 - устройство, вид спереди.
Устройство для удаления проплава с кольцевых швов включает корпус 1, шарнирно связанный посредством пальца 2 с ползуном 3. Ползун 3 посредством упругого звена 4 имеет возможность соединения с консолью 5, которая предназначена для ввода устройства в полость изделия в зону обработки сварного шва и отвода после окончания его обработки.
Упругое звено может быть выполнено в виде пневмоцилиндра 6, поршень 7 которого оснащен двумя штоками, один из штоков (8) соединен с ползуном 3, а другой - (9) имеет возможность соединения с консолью 5. Полости пневмоцилиндра 6 с двух сторон относительно поршня соединены с системой 10 подачи сжатого воздуха. Упругое звено может быть также выполнено в виде пружин, обеспечивающих упругое перемещение корпуса 1 относительно консоли 5.
Устройство оснащено опорами слежения 11 и 12, смонтированными на кронштейнах 13 корпуса. Опоры слежения наиболее целесообразно выполнять в виде роликов, смонтированных на осях кронштейнов 13.
Устройство также оснащено инструментальной (например, фрезерной) головкой 14, установленной на плите 15. Плита 15 оснащена механизмом (например, винтовым) для горизонтальной настройки инструментальной головки 14. Плита 15 закреплена на каретке 16, установленной на корпусе 1 с возможностью вертикального перемещения посредством механизма, например, винтового. Данное перемещение необходимо для вертикальной настройки инструментальной головки.
Обрабатываемое изделие обозначено позицией 17.
Устройство для удаления проплава с кольцевых швов работает следующим образом.
Работу устройства рассмотрим на примере удаления проплава сварного кольцевого шва трубного изделия, состоящего из двух труб, сваренных друг с другом по торцам. Изделие устанавливают на станок и соединяют с приводом вращения изделия относительно его продольной оси.
Перед обработкой осуществляют настройку устройства. Для этого перемещением каретки 16 устанавливают инструмент инструментальной головки 14 в заданное положение по высоте относительно образующих поверхностей опор слежения 11 и 12, то есть, задают припуск на обработку шва. Перемещением инструментальной головки 14 по плите 15 задают расстояние от инструмента до опор слежения 11.
Шток 9 соединяют с консолью 5 и вводят устройство в полость изделия таким образом, что опоры слежения 11 и 12 расположены с двух сторон относительно сварного шва, а инструмент инструментальной головки 14 расположен напротив шва.
Включают приводы вращения инструмента и изделия. Опускают устройство до контакта его опор слежения 11 и 12 с внутренней поверхностью изделия. Поджимают опоры слежения к поверхности изделия с заданным усилием (которое контролируется по манометру). При этом опоры слежения расположены с двух сторон относительно сварного шва изделия 17. Обрабатывающий инструмент при этом врезается на заданную глубину в проплав шва. Усилие прижатия опор слежения 11 к поверхности обрабатываемой детали регулируется путем изменения давления в пневмосистеме 10. Вращение изделия и обрабатывающего инструмента обеспечивают удаление припуска с проплава.
В процессе работы устройства за счет шарнирного соединения корпуса 1 с ползуном 3 и наличия упругого звена 4 осуществляется копирование внутренней поверхности изделия с двух сторон относительно сварного шва, что позволяет гарантированно избежать удаления материала проплава сверх установленного припуска. Кроме того, за счет копирования внутренней поверхности изделия исключается влияние на точность обработки относительного смещения сваренных частей изделия, которое, как правило, имеет место при сварке, а также некруглости изделия. Все это способствует повышению точности обработки проплава. Повышению точности обработки также способствует оптимальное расположение обрабатывающего инструмента относительно роликов, за счет его регулировки по горизонтали и вертикали.
Устройство просто конструктивно, удобно при эксплуатации, позволяет вести обработку проплава кольцевого шва в автоматическом режиме.