ВЕРТИКАЛЬНАЯ СКОБА ДЛЯ СБОРКИ ПО КОЛЬЦЕВЫМ СТЫКАМ ЕМКОСТИ, СОСТОЯЩЕЙ ИЗ ОБЕЧАЙЕК И ДНИЩА

Вертикальная скоба для сборки по кольцевым стыкам емкости, состоящей из обечаек и днища.
Предлагаемая полезная модель относится к области сварочного производства и может быть использована для сборки по кольцевым стыкам обечаек друг с другом и обечайки с днищем при вертикальном расположении обечаек в плоскости, используемых, например, в качестве емкостных аппаратов в различных технологических процессах.
Известна самоходная скоба для сборки обечаек по кольцевым стыкам, оснащенная передним, средним и задним прижимами с пневмо или гидроцилиндрами для закрепления обечаек, совмещения кромок и прижима обечаек друг к другу (Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. / Ред. кол: Г.А. Николаев (пред.) и др. - М: Машиностроение. 1979 г, стр. 296, копия прилагается).
Основным недостатком известного устройства является то, что скоба не позволяет производить сборку обечайки с днищем.
Существует регулируемая скоба для сборки по кольцевым стыкам обечаек друг с другом и обечайки с днищем при горизонтальном расположении обечаек в плоскости, выбранная нами в качестве наиболее близкого аналога (патент РФ №133454, кл. B23K 37/00). Известное устройство содержит раму, две консольные балки, гидроцилиндр, установленный на конце одной балки, выполненный с возможностью поворота на угол относительно нормали к балке в плоскости скобы и регулируемый упор, установленный на конце другой балки, причем гидроцилиндр и упор выполнены с возможностью совмещения кромок обечаек. Скоба установлена на стенде с возможностью продольного, вдоль оси стыкуемых обечаек, и вертикального перемещений.
Недостатком известного технического решения является громоздкость и сложность производственного оборудования, которое занимает достаточно большую производственную площадь.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание несложной конструкции скобы для сборки обечаек, позволяющей выполнять сборку не только обечайки с обечайкой, но и обечайки с днищем на большом диапазоне диаметров и занимающую небольшую производственную площадь.
Решение указанной задачи достигается тем, что вертикальная скоба для сборки обечаек содержит раму, две консольные балки, верхнюю и нижнюю, выполненные с возможностью охватывания стенок собираемых обечаек, гидроцилиндр, установленный на конце нижней консольной балки, с возможностью поворота на небольшой угол от нормали к нижней консольной балке, в обе стороны, регулируемый упор, установленный на конце верхней консольной балки, причем гидроцилиндр и упор выполнены с возможностью совмещения кромок обечаек.
Новым является то, что гидроцилиндр имеет два штока, верхний и нижний, с возможностью силового воздействия соответственно вверх и вниз. Причем гидроцилиндр верхним штоком и регулируемый упор могут совмещать кромки собираемых обечаек в вертикальной диаметральной плоскости обечаек, как в верхней точке окружности обечаек, так и в нижней точке окружности обечаек. Гидроцилиндр нижним штоком имеет возможность совмещать кромки собираемых обечаек или кромки собираемой обечайки с днищем в вертикальной диаметральной плоскости обечайки и днища, в верхней точке окружности обечайки и днища. При больших диаметрах собираемых обечаек, гидроцилиндр с нижним штоком можно использовать для совмещения кромок двух обечаек в нижней точке окружности обечайки.
Новым является также то, что на раме скобы, являющейся одновременно рамой тележки продольного перемещения, установлены захваты, которые с одной стороны, не ограничивают ее продольное перемещение, а с другой стороны, не допускают отрыва колес тележки от рельсов, по которым тележка может перемещаться, и опрокидывания скобы в процессе совмещения кромок собираемых обечаек или собираемой обечайки и днища нижним штоком гидроцилиндра. Рельсы тележки продольного перемещения должны быть закреплены на своем основании и не должны от него отрываться в процессе совмещения кромок собираемых обечаек или собираемой обечайки и днища нижним штоком гидроцилиндра.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен эскиз вертикальной скобы для сборки обечаек в трех видах (основной, сверху и сбоку) с контуром двух обечаек, при совмещении кромок обечаек верхним штоком гидроцилиндра с насаженным на него коромыслом, в верхней точке окружности обечайки.
На фиг. 2-3 представлены виды настроек вертикальной скобы для сборки обечаек:
2а) основной вид вертикальной скобы для сборки обечаек с контуром двух обечаек, собираемых при совмещении кромок верхним штоком гидроцилиндра с насаженным на него коромыслом, в нижней точке окружности обечайки.
2б) основной вид вертикальной скобы для сборки обечаек с контуром двух обечаек собираемых при совмещении кромок верхним штоком гидроцилиндра без насаженного коромысла, с поворотом гидроцилиндра на небольшой угол от нормали к нижней консольной балке, в верхней точке окружности обечайки.
3а) основной вид вертикальной скобы для сборки с контуром двух собираемых обечаек при совмещении кромок верхним штоком гидроцилиндра, без насаженного коромысла, с поворотом гидроцилиндра на небольшой угол от нормали к нижней консольной балке, в нижней точке окружности обечайки.
3б) основной вид вертикальной скобы для сборки обечаек с контуром двух обечаек собираемых при совмещении кромок обечаек нижним штоком гидроцилиндра, без насаженного коромысла, с поворотом гидроцилиндра на небольшой угол от нормали к нижней консольной балке, в нижней точке окружности обечайки.
На фиг. 4 представлен основной вид вертикальной скобы для сборки обечайки с днищем при совмещении кромок нижним штоком гидроцилиндра, с поворотом гидроцилиндра на небольшой угол от нормали к нижней консольной балке, в верхней точке окружности обечайки и днища.
Конструкция вертикальной скобы для сборки обечаек состоит из рамы скобы 8, которая одновременно является рамой тележки вертикального перемещения 6. (Фиг. 1). Рама скобы 8 установлена на тележке продольного перемещения 7, имеющей возможность перемещаться вдоль оси собираемых обечаек по рельсам 10. Рама скобы 8 должна иметь такую длину, чтобы была возможность охватить весь диапазон диаметров собираемых обечаек и днищ. На тележке вертикального перемещения 6 закреплены две горизонтально расположенные консольные балки, верхняя 1 и нижняя 2, имеющие между собой жесткое крепление с постоянным размером, и образующие вертикальную скобу, с возможностью охватывания стенок собираемых обечаек в вертикальной диаметральной плоскости обечаек. На конце верхней консольной балки 1 установлен упор 3, имеющий две опорные поверхности, лежащие в вертикальной плоскости скобы и расположенные симметрично относительно нормали n-n к верхней консольной балке 1, на которые могут опираться кромки стыкуемых обечаек. Конструкция упора 3 выполнена так, что на каждую опорную поверхность может индивидуально крепиться технологическая пластина требуемой толщины для получения нужного смещения кромок собираемых обечаек. На конце нижней консольной балки 2 в шарнирах вертикально установлен гидроцилиндр 4, имеющий два штока, верхний и нижний (на фиг. не обозначены). Установка гидроцилиндра 4 в шарнирах позволяет ему от руки поворачиваться на небольшой угол от
нормали n-n к нижней консольной балке 2 в обе стороны в вертикальной плоскости скобы (фиг. 1, фиг. 2б, фиг. 3, фиг. 4). Верхним штоком гидроцилиндр 4 может с силой воздействовать вверх, а нижним штоком соответственно вниз. На верхний шток гидроцилиндра 4 насаживается коромысло 5. Конструкция верхнего штока гидроцилиндра 4 и коромысла 5 выполнены так, что коромысло 5 может поворачиваться относительно верхнего штока на требуемый угол в вертикальной плоскости скобы, само-устанавливаться относительно кромок собираемых обечаек и прижимать их к опорным поверхностям упора 3. На раме тележки продольного перемещения 7, закреплены захваты 9, не ограничивающие ее возможное продольное перемещение по рельсам 10 и ограничивающие возможный отрыв колеса тележки продольного перемещения 7 от рельсов 10 при работе вертикальной скобы для сборки обечаек нижним штоком гидроцилиндра 4. Захваты 9 должны быть рассчитаны на силу, отрывающую вертикальную скобу для сборки обечаек от рельсов 10 при работе нижним штоком гидроцилиндра 4. Рельсы 10, по которым вертикальная скоба для сборки обечаек перемещается в продольном направлении, также воспринимают силу, отрывающую вертикальную скобу для сборки обечаек от рельса 10, и поэтому имеют рассчитанное на отрывающую силу крепление к фундаменту, на котором установлены.
Для совмещения кромок двух стыкуемых обечаек верхним штоком гидроцилиндра 4 с коромыслом 5 в верхней точке окружности обечайки, работы выполняются при расположении скобы в вертикальной диаметральной плоскости обечаек. Нижняя консольная балка 2 с гидроцилиндром 4, вводиться внутрь обечайки до совмещения нормали n-n к верхней консольной балке с плоскостью стыковки (фиг. 1). Упор 3 с помощью технологических пластин, настраивают на требуемое смещение кромок стыкуемых обечаек. Опорные поверхности упора 3 подводятся до касания с наружной поверхностью обечаек. Гидроцилиндр 4 верхним штоком через коромысло 5, воздействует на кромки обечаек и прижимает каждую из кромок к опорной поверхности упора 3 усилием равным половине усилия создаваемого гидроцилиндром 4. Специалист по сборке (сборщик) находится с наружной стороны около обечаек и должен иметь доступ к верхней точке окружности обечайки.
Для совмещения кромок двух стыкуемых обечаек верхним штоком гидроцилиндра 4 с коромыслом 5 в нижней точке окружности обечайки, верхняя консольная балка 1 с упором 3, вводится внутрь обечайки до совмещения нормали n-n к верхней консольной балке с плоскостью стыковки (фиг. 2а). Опорные поверхности упора 3 подводятся до касания с внутренней поверхностью обечаек. Гидроцилиндр 4 верхним штоком через коромысло 5 воздействует на кромки обечаек и прижимает каждую кромку к опорной поверхности упора 3 усилием равным половине усилия создаваемого гидроцилиндром 4. Сборщик при этом, находиться внутри обечайки.
Совмещение кромок стыкуемых обечаек в верхней точке окружности обечайки удобно проводить при малых и средних диаметрах стыкуемых обечаек, когда имеется легкий доступ снаружи к верхней точке окружности обечайки и усложнен доступ внутри обечайки к нижней точке окружности ее диаметра.
Совмещение кромок стыкуемых обечаек в нижней точке окружности обечайки, удобно проводить при больших диаметрах обечаек, когда имеется легкий доступ внутрь обечайки к нижней точке окружности ее диаметра и усложнен доступ снаружи к верхней точке окружности ее диаметра.
Совмещение кромок двух стыкуемых обечаек верхним штоком гидроцилиндра 4 возможно без коромысла 5, за счет возможного поворота гидроцилиндра 4 сборщиком на небольшой угол относительно нормали n-n в вертикальной плоскости скобы и возможным воздействием верхним штоком гидроцилиндра 4 на одну кромку из двух полным усилием создаваемым гидроцилиндром с прижатием кромок к опорным поверхностям упора 3.
При стыковке кромок обечаек верхним штоком гидроцилиндра 4 без коромысла 5 в верхней точке окружности обечайки, при малых и средних диаметрах собираемых обечаек, нижняя консольная балка 2 с гидроцилиндром 4 вводится внутрь обечайки и сборка идет по схеме, приведенной на фиг. 2б.
При стыковке стенок верхним штоком гидроцилиндра 4 без коромысла 5 в нижней точке окружности обечайки, при больших диаметрах окружности собираемых обечаек, верхняя консольная балка 1 вводится внутрь обечайки и сборка идет по схеме, приведенной на фиг. 3а.
При сборке корпусов с возможным воздействием верхним штоком гидроцилиндра 4, усилие, создаваемое гидроцилиндром 4, должно полностью уравновешиваться в скобе и не должно передаваться на вертикальную тележку 6 и раму тележки продольного перемещения 7.
Стыковка кромок обечаек возможна за счет поворота гидроцилиндра 4 сборщиком на небольшой угол в вертикальной плоскости скобы и возможным воздействием нижним штоком гидроцилиндра 4 на одну кромку из двух полным усилием, создаваемым гидроцилиндром 4.
При стыковке кромок обечаек с воздействием нижним штоком гидроцилиндра 4 в верхней точке окружности обечайки, гидроцилиндр 4 подводиться сверху к плоскости стыковки. Сборка будет выполняться по схеме аналогичной той, которая приведена на фиг. 4.
При стыковке кромок обечаек с воздействием нижним штоком гидроцилиндра 4 в нижней точке окружности обечайки, диаметр обечаек должен позволить ввести внутрь обечайки верхнюю 1 и нижнюю 2 консольные балки. Сборка будет выполняться по схеме, приведенной на фиг. 3б.
Для совмещения кромок обечайки и днища верхняя 1 и нижняя 2 консольные балки подводятся сверху нижним штоком гидроцилиндра 4 к плоскости стыковки по схеме, показанной на фиг. 4. Скоба располагается в вертикальной диаметральной плоскости обечайки и днища. Гидроцилиндр 4 поворачивается от руки сборщика на небольшой угол от нормали n-n в плоскости скобы в нужную сторону и нижним штоком воздействует на одну из кромок, совмещая ее с другой.
При сборке цилиндрических корпусов с возможным воздействием нижним штоком гидроцилиндра 4, необходимое смещение кромок обечаек и днища закладывается сборщиком визуально.
При сборке цилиндрических корпусов с возможным воздействием нижним штоком гидроцилиндра 4, усилие, создаваемое гидроцилиндром через тележку вертикального перемещения 6, вертикальную направляющую 8 передается на раму тележки продольного перемещения 7, отрывая колеса тележки продольного перемещения 7 от рельсов 10 и нагружая силой реакции захваты 9 и крепление рельсов 10 на их фундаменте.
Преимуществом предлагаемой конструкции вертикальной скобы является возможность выполнять сборку по кольцевым стыкам обечайки с обечайкой и обечайки с днищем на большом диапазоне диаметров, и занимающей небольшую производственную площадь.