Устройство для сборки под сварку трубы с фланцем

Полезная модель относится к сварочным приспособлениям, в частности к вспомогательному оборудованию для закрепления изделий, и может быть использована для сборки под сварку трубы с фланцем.
Известно устройство для сборки под сварку труб с фланцами, содержащее установочные приспособления для удержания трубы и фланца, аксиально подвижный конический центрирующий элемент, больший диаметр которого больше диаметра центрального отверстия фланца. Устройство снабжено приводной пинолью, в котором установлен подпружиненный центрирующий элемент с возможностью поступательного движения относительно пиноли (см. патент RU 925605, МПК B23К 37/04, опубл. 07.05.1982).
Недостатком известного технического решения является относительная сложность.
Известно сварочное приспособление, содержащие основание, установленное на колесах, стойку, закрепленную на основании, и механизм крепления и фиксации труб и фланцев, установленный на стойке. Механизм крепления и фиксации труб и фланцев выполнен консольного типа и состоит из центрально-поворотной консоли, на которой установлены консоль вертикальной опоры и боковой консольный механизм, состоящий из двух последовательно соединенных консолей. Центрально-поворотная консоль регулируется по высоте и направлению. В верхней части центрально-поворотной консоли установлена опорная база для размещения на ней фланца и трубы. В консоль вертикальной опоры, закрепленную с возможностью регулировки по высоте и поворота вокруг своей оси, установлена стойка вертикальной опоры. На стойке фиксируется горизонтальный ложемент. Боковой консольный механизм имеет возможность вращения. Консоль бокового консольного механизма также имеет возможность поворота вокруг своей оси. В консоль установлен шток, на котором размещен вертикальный ложемент. Стойка вертикальной опоры и шток закреплены с возможностью их регулировки по высоте, а ложементы - с возможностью их вращения (см. патент RU 2756006 C1, МПК В23К 37/04, опубл. 26.01.2021).
Недостатком данного приспособления является относительные сложность и громоздкость конструкции.
За прототип, по совокупности существенных признаков, принимаем устройство для сборки под сварку труб с фланцами, содержащее установочное приспособление для удержания трубы и фланцев и приводные пиноли с направляющими втулками и размещенными в них, с возможностью перемещения, подпружиненными конически - цилиндрическими  центрирующими элементами для трубы и фланца, обеспечивающими точность установки фланца относительно торца трубы (см. патент SU1574419, МПК В23К 37/04, опубл. 30.06.1990).
Недостатки этого устройства заключаются в относительной сложности конструкции.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является упрощение конструкции без снижения качества установки и фиксации фланца на трубе для сварки.
Для решения поставленной задачи устройство для сборки под сварку трубы с фланцем, содержащее механизм крепления и фиксации трубы и фланцев снабжаетсякорпусом  с   шипами, расположенными равномерно по окружности, в пазах которых радиально подвижно установлены кулачки, взаимодействующие с коническим штоком с резьбовым хвостовиком, имеющим возможность воздействия на кулачки в результате своего осевого перемещения, что позволяет центрировать корпус внутри трубы, при этом после шипов на корпусе устройства перпендикулярно оси симметрии выполнена кольцевая площадка, снабженная опорным кольцом, в резьбовые отверстия которого установлены прижимные винты, фиксирующие фланец, причем корпус закрыт задней крышкой в резьбовое отверстие которого ввернут резьбовой хвостовик конического штока.
«
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что содержит корпус с шипами, расположенными равномерно по окружности, в пазах которых радиально подвижно установлены кулачки, взаимодействующие с коническим штоком с резьбовым хвостовиком, имеющим возможность воздействия на кулачки в результате своего осевого перемещения, что позволяет центрировать корпус внутри трубы, при этом после шипов на корпусе устройства перпендикулярно оси симметрии выполнена кольцевая площадка, снабженная опорным кольцом, в резьбовые отверстия которого установлены прижимные винты, фиксирующие фланец, причем корпус закрыт задней крышкой в резьбовое отверстие которого ввернут резьбовой хвостовик конического штока» позволяет упростить конструкцию устройства для сборки под сварку трубы с фланцем. При этом устройство позволяет зафиксировать фланец и трубу относительно друг - друга в заданном чертежом положении и качественно произвести сварочные работы.
В результате информационного поиска по патентным и другим источникам научно-технической информации устройство для сборки под сварку трубы с фланцем, с указанной совокупностью существенных признаков, обнаружено не было. Это позволяет предположить соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом устройства для сборки под сварку трубы с фланцем в разрезе.
Устройство для сборки под сварку трубы с фланцем содержит корпус 1, выполненный с не менее чем тремя шипами 2, расположенными равномерно по окружности, в пазах которых радиально подвижно установлены кулачки 3, взаимодействующие с коническим штоком 4 с резьбовым хвостовиком, имеющим возможность воздействия на кулачки 3 в результате своего осевого перемещения, что позволяет центрировать корпус 1 внутри трубы 5, при этом после шипов на корпусе устройства перпендикулярно оси симметрии выполнена кольцевая площадка, снабженная опорным кольцом 6, в резьбовые отверстия которого установлены прижимные винты 7, фиксирующие фланец 8. Корпус 1 закрыт задней крышкой 9 в резьбовое отверстие которого ввернут резьбовой хвостовик конического штока 4. Резьбовой хвостовик снабжен ручкой 10. При вращении резьбовое соединение обеспечивает осевое перемещение конического штока 4.
Устройство для сборки под сварку трубы с фланцем работает следующим образом: на кольцевую площадку корпуса 1 устанавливается фланец 8 и фиксируются прижимными винтами 7, установленными в резьбовые отверстия опорного кольца 6.  Далее устройство вставляется в трубу 5. Вращая рукоятку 11 по резьбе закручивается конический шток 4. В результате осевого перемещения конического штока 4 кулачки 3 перемещаются в радиальном направлении и прижимаются к внутренней поверхности трубы 5 и обеспечивают фиксацию устройства, на котором закреплен фланец 8 на трубе 5 в нужном месте. При сварке фланца 8 к трубе 5 обеспечивается требуемое качество сварочного соединения.
Возможен другой вариант: фланец 8 надевается на трубу 5 и устройство для сборки под сварку трубы с фланцем вставляется в трубу 5. Вращая рукоятку 11, по резьбе закручивается конический шток 4. В результате осевого перемещения конического штока 4 кулачки 3 перемещаются в радиальном направлении и прижимаются к внутренней поверхности трубы 5 и  обеспечивают фиксацию устройства на трубе 5 в нужном месте. Далее фланец 8 прижимается к кольцевой площадке корпуса 1 и фиксируется через прижимными винтами 7, установленными в резьбовые отверстия опорного кольца 6. При сварке фланца 8 к трубе 5 обеспечивается требуемое качество сварочного соединения.
В настоящее время в производстве автомобильной техники требуется изготовление большого количества труб с фланцами. Для строгого базирования труб различной конфигурации в процессе сварки требуется большая номенклатура сварочной оснастки, без чего выполнить технические требования, заданные конструктором, не представляется возможным.
Заявляемое техническое решение позволяет расширить технологические возможности приспособления за счет выполнения операции сварки труб и фланцев более широкой номенклатуры, а также повышает мобильность приспособления и позволяет применять его практически в любых условиях.
Заявляемое техническое решение возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.