УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕЙНОЙ СВАРКИ ПЛОСКОЙ ТОНКОЛИСТОВОЙ ОРЕБРЕННОЙ ПАНЕЛИ

Полезная модель относится к сварке и может найти применение в машиностроении при изготовлении конструкционных элементов прочности и жесткости, а также в теплоэнергетике, металлургии, нефтеперерабатывающей и других областях промышленности в качестве элемента теплообменника.
Известно устройство для изготовления теплообменных элементов (патент RU №2095719, МПК F28F 1/14, H05B 3/50, опубликованный 10.11.1997), содержащее опору для теплообменного элемента, выполненную в виде основания с продольной направляющей, и прижимную конструкцию, выполненную в виде двух прижимных плит, на которых укреплены сварочный агрегат и приводная система, выполненная в виде, по меньшей мере, одной пары приводных роликов для позиционирования и прижима ребристых листов, сварочный агрегат содержит несколько лазерных головок, создающих сварные точки или линии и управляемых общим прибором управления.
В известном устройстве можно изготовить теплообменный элемент в виде трубчатой основной части, к наружной поверхности которой с двух сторон приварены в нескольких точках ребра, образованные складчатыми или волнистыми ребристыми листами. Однако данное устройство не может быть использовано для приварки длинных тонколистовых ребер, расположенных перпендикулярно к плоской теплообменной панели больших габаритов.
Наиболее близким является устройство, для линейной сварки встык тонких металлических листов без присадочных материалов (патент RU №2432243, МПК B23K 37/04, B23K 101/18, B23K 26/42, B23K 15/10, опубликованный 27.10.2011), снабженное опорным столом с плитой для установки металлических листов и, по меньшей мере, одним выполненным с возможностью давления в вертикальном направлении зажимным устройством, и содержит, по меньшей мере, одну сварочную головку, для сварки лазером или электронно-лучевой сварки, перемещаемую вдоль линии сваривания и соединенную с блоком управления., по меньшей мере, два прижимных элемента, расположенных параллельно и на расстоянии друг от друга вдоль линии сваривания, средство для обеспечения поджатия одного из свариваемых листов в направлении линии сваривания и относительно другого металлического листа, причем устройство содержит канал для продувочного газа.
Известное устройство позволяет получить плоские листовые панели больших габаритов, однако в нем невозможно сварить теплообменные крупногабаритные панели с большим количеством листовых ребер, расположенных перпендикулярно плоскости панели.
Техническим результатом является возможность изготовления крупногабаритных плоских тонколистовых панелей с листовыми ребрами, а также упрощение устройства для его осуществления.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для сварки плоской тонколистовой оребренной панели, содержащее стол с плитой для установки металлических листов, прижимные элементы, расположенные вдоль линии сваривания, по меньшей мере, одну сварочную головку, перемещаемую вдоль линии сваривания, согласно полезной модели плита стола выполнена съемной и снабжена равномерно расположенными и жестко соединенными с плитой опорами, выполненными в виде сегментов с V-образными пазами на выпуклой части сегмента, ось V-образного паза совпадают с продольной осью привариваемого ребра, поперечное сечение основания V-образного паза соответствует поперечному сечению ребра, при этом опоры на концах снабжены пазами, фиксирующими прижимные элементы.
В частных случаях прижимные элементы выполнены в виде уголков, расположенных вдоль продольных торцов плиты в пазах опор, и регулируемых в вертикальном направлении прижимов, которые выполнены в виде струбцин, сварочная головка входит в состав универсального лазерного технологического комплекса с ЧПУ и может перемещаться в любом направлении по заданной программе. Съемные плиты выполнены разных габаритных размеров и снабжены отверстиями для продувочного газа, расположенными между опорами.
Наличие равномерно расположенных и жестко соединенных с плитой опор, позволяет обеспечить эффективный и равномерный теплоотвод от свариваемой листовой теплообменной панели с множеством ребер, что уменьшает коробление после сварки.
Выполнение опор с V-образными пазами, являющимися, по сути, направляющими для установки свариваемых ребер, упрощает их сборку с листовой теплообменной панелью, обеспечивая точное расположение их в основании V-образного паза.
Совпадение осей V-образных пазов с продольными осями привариваемых ребер обеспечивает точное продольное расположение ребер, позволяет автоматически производить качественную сварку через лист панели, обеспечивая глубокий проплав и герметичность соединения, что имеет большое значение при эксплуатации модуля теплообменника, не допускающего смешение разнотемпературных сред.
Выполнение опор в виде сегментов с выпуклой наружной частью позволяет панели с ребрами, при установке ее в приспособление, повторить контур выпуклой части сегмента, что значительно увеличивает жесткость панели в поперечном направлении и дает возможность производить сварку сразу по всей длине ребра без коробления после сварки.
Выполнение плиты стола съемной позволяет на одном устройстве производить сварку листовых панелей разных типоразмеров с продольным или поперечным расположением ребер, что позволяет изготовлять панели на разные модули теплообменника.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» следует из примера осуществления полезной модели.
На фигуре 1 изображен общий вид устройства.
На фигуре 2 изображено вид A фигуры 1.
На фигуре 3 изображена панель в собранном виде.
На фигуре 4 изображен узел соединения панели с ребром.
Устройство для линейной сварки плоской тонколистовой оребренной панели включает стол 1, плиту 2 с равномерно расположенными и выполненными в виде сегментов опорами 3 с пазами 4, прижимные элементы, выполненные в виде уголков 5 и регулируемых в вертикальном направлении прижимов 6. Опоры 3 снабжены V-образными пазами 7, оси которых совпадают с продольными осями привариваемых ребер 8. Уголки 5 прижимных элементов расположены в пазах 4 сегментных опор 3 со стороны продольных торцов плиты 2 вдоль линии сваривания. На панели 9 выполнены прямоугольные отверстия 10, расположенные вдоль линии сваривания и ориентированные по месту расположения ребер 8, на которых выполнены шипы 11, расположенные напротив отверстий 10 и соразмерные им.
Устройство работает следующим образом. На тонколистовую панель с размерами 1,5×1100×2000 мм устанавливают и приваривают ребра с размерами 1,5×20×2000 мм, расположенные на ней с шагом 30 мм. Для этого панель 9 с предварительно выполненными отверстиями 10, ориентированными вдоль линии установки ребер 8, и ребра 8, выполненные с шипами 11, соразмерными отверстиям 10 на панели 9, устанавливают на дополнительную плиту (не показана), обеспечивая зазор между панелью 9 и дополнительной плитой, равный величине выступа шипа 11. Совмещают шипы 11 с отверстиями 10. Фиксируют верхнюю часть ребер шаблонами-гребенками (не показаны), которые притягивают к панели 9. Затем переворачивают панель с ребрами, загибают выступающие шипы ребер 8. Устанавливают панель 9 с ребрами 8 на сегментные опоры 3 плиты 2. При этом ребра самоустанавливаются по центру V-образных пазов 7. Прижимают панель 9 с продольных сторон уголками 5 и закрепляют прижимами 6. Прихватывают ребра в 2-3 трех местах лазерной сваркой. Затем обваривают загнутые концы шипов 11 герметичным швом и производят приварку ребер 8. Для уменьшения короблений лазерную сварку производят «вразброс» по заданной программе.