УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ПОД СВАРКУ ТОНКОСТЕННОЙ КОНИЧЕСКОЙ ОБЕЧАЙКИ С ПРОДОЛЬНЫМИ ГОФРАМИ

Полезная модель относится к области сварочного производства и может быть использована в процессах изготовления методами сварки тонкостенных обечаек с элементами жесткости в виде продольных гофр, используемых например, в качестве теплового экрана сопла ГТД.
Известно устройство для сборки и сварки продольных стыков конических обечаек, содержащее конический обжимной каркас, механизм зажима торца обечайки и опору с приводом ее перемещения (SU 1747247, В23К 37/04, 1992 г.).
Известна установка для сборки и сварки продольных стыков оболочек (цилиндрических или конических), содержащая корпус с подкладной балкой, прижимные балки с прижимными элементами и гибкие элементы с механизмом натяжения (SU 1815097, В23К 37/04, 1993 г.).
Недостатками известных технических решений является невозможность сборки с их помощью конических обечаек с продольными гофрами, кроме того, вследствие деформации обечайки после сварки не получается ее точных геометрических параметров и размеров, поэтому приходится производить дополнительную термообработку.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства с возможностью сборки под сварку тонкостенных конических обечаек с продольными гофрами при обеспечении высокой точности параметров получаемой конструкции без проведения дополнительной термообработки.
Решение указанной задачи достигается тем, что устройство для сборки под сварку тонкостенной конической гофрированной обечайки выполнено в виде основания с элементами фиксации на нем собираемой обечайки и коаксиально устанавливаемого на него жесткого обжимного каркаса.
Основание выполнено в виде усеченного конуса с фланцем на его торце большего диаметра и ложементами, расположенными на его конической поверхности вдоль ее образующих и предназначенными для размещения в них продольных гофр обечайки. При этом в ложементах, предназначенных для сварки смежных частей обечайки, выполнены продольные пазы, а по концам этих ложементов установлены вкладыши для ввода и вывода сварного шва. Жесткий обжимной каркас выполнен в виде конической рамы, состоящей из торцевых фланцев, один из которых большего диаметра выполнен кольцевым, соединенных между собой продольными планками, на которых установлены прижимные элементы, при этом каркас и основание выполнены с возможностью жесткого соединения кольцевого фланца рамы и фланца основания.
В вариантном выполнении вкладыши для ввода и вывода сварного шва могут быть установлены с возможностью упругого поджима к собираемой обечайке.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан сегмент конической гофрированной обечайки;
на фиг.2 показано основание устройства;
на фиг.3 показан обжимной каркас;
на фиг.4 показано поперечное сечение устройства в сборе с монтируемой обечайкой;
на фиг.5 показано сечение А-А фиг.4;
на фиг.6 показана готовая гофрированная обечайка.
Устройство для сборки сегментов 1 с гофрами под сварку с образованием тонкостенной конической обечайки 16 содержит основание 2 (фиг.2), которое выполнено в виде усеченного конуса с фланцем 3 на его торце большего диаметра. На конической поверхности основания 2 вдоль ее образующих расположены ложементы 4 для размещения в них продольных гофр. В тех ложементах 4, где производится стыковка и сварка смежных сегментов 1, выполнены продольные пазы 5 под сварочные швы, а по концам этих ложементов размещены вкладыши 6 для ввода и вывода сварного шва.
Устройство снабжено элементами фиксации на основании 2 сегментов 1 собираемой обечайки 16, которые располагаются в тех ложементах 4, где не производится сварка сегментов 1, и выполнены в виде прижимных планок 7 и зажимных устройств 8 типа струбцин.
Устройство содержит также жесткий обжимной каркас, выполненный в виде конической рамы (фиг.3), состоящей из торцевых фланцев 9 и 10, один из которых 9, большего диаметра, выполнен кольцевым. Фланцы 9 и 10 соединены между собой продольными планками 11 с установленными на них прижимными элементами 12, которые выполняются, например, в виде пружинных, винтовых и т.п. фиксаторов. Продольные планки 11 расположены по конической поверхности, которая при размещении рамы на основании 2 коаксиальна конической поверхности основания.
Вкладыши 6 для ввода и вывода сварного шва могут быть выполнены с поджимом к сегментам 1 собираемой обечайки посредством упругих элементов 13, расположенных, например, на внутренней поверхности торцевого фланца 10.
Следует отметить, что количество ложементов 4 на основании 2 может быть любым, соответствующим количеству гофр обечайки, а количество и размещение ложементов 4 с пазами 5 и вкладышами 6 для проведения сварки зависит от количества собираемых сегментов 1, т.е. количества их стыков.
В рассматриваемом примере используются два сегмента обечайки с общим количеством гофр - четыре. Также может быть любым количество продольных планок 11 и прижимных элементов 12 конической рамы, что зависит от конкретных технологических условий и используемых материалов.
Устройство используется следующим образом.
На основании 2 размещаются подготовленные сегменты 1 обечайки 16 гофрами в ложементы 4 и фиксируются в тех из них, где не производится сварка, посредством прижимных планок 7 и зажимных устройств 8, для установки которых во фланце 3 выполнены отверстия 14. Далее, на основании 2 с закрепленными на ней сегментами 1 обечайки устанавливается коническая рама (обжимной каркас), при этом фланцы 3 основания и 9 рамы стягиваются болтами 15, вкладыши 6 поджимаются к торцу сегментов 1 упругими элементами 13. С помощью прижимных элементов 12, установленных на продольных планках 11, производится плотный прижим сегментов 1 к основанию 2, что позволяет существенно снизить тепловые деформации при сварке и избежать последующей дополнительной термообработки. Собранная и зафиксированная таким образом обечайка перемещается на сварочное место, где производится сварка продольных стыков 17 сегментов 1 обечайки, расположенных в ложементах 4, где стыкуются кромки смежных сегментов. После этого, убираются болты 15, разжимаются элементы 12 и снимается обжимной каркас. Расфиксируются зажимные устройства 8, снимаются прижимные планки 7 и вкладыши 6 и готовая обечайка 16 (фиг.6) снимается с основания 2.