УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ АВТОМАТА ДЛЯ СВАРКИ МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ БЛОКОВ СУДОВ

Полезная модель относится к устройствам для автоматизации сварки металлических конструкций и может быть использована в судостроении при сварке монтажных стыков секций и блоков судов с различной формой поверхности и в различных пространственных положениях, а также при сварке магистральных трубопроводов.
Автоматизация сварки монтажных стыков секций и блоков в современном судостроении и при сварке магистральных трубопроводов достигается, в первую очередь, за счет применения сварочных автоматов, перемещающихся по гибким направляющим (направляющим поясам), устанавливаемым на свариваемую конструкцию. Автоматы данного типа производятся ведущими фирмами как России, так и других стран.
Например, известны такие автоматы, наиболее удовлетворяющие требованиям судостроения, как:
- сварочный автомат Railtrac 1000 фирмы ESAB, Швеция (.ru/ru/ru/products/index.cfm?fuseaction=home.product&productCode=906);
- орбитальная сварочная система APEX™ 2100 фирмы Lincoln Electric, США, ().
- автомат «Протеус», принятый за прототип, разработанный ЗАО НПФ «ИТС», Санкт-Петербург ();
В то же время устройство привода перемещения этих автоматов существенно отличаются. Например, автомат Railtrac 1000 имеет неперфорированную направляющую, система APEX™ 2100 - оригинальную кольцевую направляющую HELIX™ Track Ring. Также известен целый ряд альтернативных схем перемещения сварочных автоматов, не получивших широкого распространения (патенты РФ 2409456, 2497640).
Принятый в качестве прототипа для полезной модели сварочный автомат «Протеус», разработан и изготавливается ЗАО НТФ «ИТС», Санкт-Петербург (). Автомат предназначен для сварки в защитных газах неповоротных кольцевых швов. В состав автомата «Протеус» входят две самоходные сварочные головки, блок питания, направляющий пояс шириной 120 мм, ручное программирующее устройство (программатор), пульт дистанционного управления (ДУ, комплект принадлежностей, запасных и сменных частей, источник сварочного тока - выпрямитель для дуговой сварки ВД-506ДК УЗ по ТУ3441-012-11143754-2004. Направляющий пояс имеет перфорацию для зацепления приводных шестерен.
Недостатком устройств перемещения приведенных аналогов, включая прототип - автомат «Протеус», является возможность возникновения аварийных ситуаций в случае попадания посторонних между элементами привода перемещения, например, между зубчатым колесом (приводной шестерней) и краями перфорации направляющего пояса. В реальных производственных условиях судостроения это достаточно распространенное событие, приводящее, нередко, к необходимости дорогостоящего ремонта устройства привода автомата.
Задачей настоящей полезной модели является разработка привода перемещения сварочного автомата, свободного от указанных недостатков. Техническим результатом, обеспечивающим решение этой задачи, является повышение надежности работы устройства в производственных условиях, в случае попадания между зубчатым колесом (направляющей шестерней) и перфорацией посторонних предметов.
Указанный технический результат достигается при использовании в сварочном автомате устройства перемещения, которое содержит механизм перемещения сварочной головки, установленный на каретке, имеющий зубчатое колесо и гибкую направляющую с перфорацией для перемещения по ней каретки. При этом форма поверхность зуба колеса образована путем сопряжения одного сектора окружности с радиусом 3 мм, центр которой расположен на оси симметрии зуба, и двух секторов окружностей радиусом 3,35 мм, причем центры этих двух окружностей смежены от центра первой окружности на расстояние, равное 0,5 мм. Эта форма зуба была найдена эмпирическим путем в результате анализа существующих систем перемещения головок сварочных автоматов как отечественного, так и зарубежных аналогов, а также статистики их поломок.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется фотографиями (фиг. 1, 2) и рисунком (фиг. 3).
На фиг. 1 представлен общий вид сварочного автомата.
На фиг. 2 показано зубчатое колесо, установленное на сварочном автомате.
На фиг. 3 представлен чертеж зубчатого колеса (приводной шестерни) с заявленной формой зуба.
Сварочный автомат представляет собой каретку 1, на которой установлена сварочная головка 2. Автомат в процессе сварки перемещается по гибкой направляющей 3, которая представляет собой металлическую ленту с перфорацией 4.
Устройство перемещения сварочного автомата состоит из зубчатого колеса 5, входящего в зацепление с перфорацией 4 гибкой направляющей 3.
Устройство перемещения сварочного автомата работает следующим образом: зубчатое колесо 5 приводится во вращение с требуемой скоростью с помощью электрического привода (не показан). При этом происходит перемещение каретки 1 вдоль гибкой направляющей 3, а зубчатое колесо 5 входит в зацепление с краями перфорации 4 гибкой направляющей 3.
Созданная форма зуба колеса обеспечивает автоматическое удаление попадающих в зазор между ним и перфорацией направляющей посторонних предметов (небольших кусков металла, проволоки, электродов и т.п.). При этом форма поверхности зуба колеса образована путем сопряжения одного сектора окружности 6 с радиусом 3 мм, центр которой расположен на оси симметрии зуба, и двух секторов окружностей 7 и 8 радиусом 3,35 мм, причем центры этих двух окружностей смежены от центра первой окружности на расстояние, равное 0,5 мм. Эта форма зуба была найдена эмпирическим путем в результате анализа существующих систем перемещения головок сварочных автоматов как отечественного, так и зарубежных аналогов, а также статистики их поломок. За счет этого существенно повышается надежность работы автомата в производственных условиях и сокращается количество авариный ситуаций.
Опытный образец автомата с предлагаемым устройством перемещения был изготовлен в рамках ОКР «Судокомплекс» и успешно прошел испытания ООО «ИТС-Инжиниринг», Москва и АО «Центр технологии судостроения и судоремонта, Санкт-Петербург.