СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАНЕЛЕЙ КОЛЛЕКТОРНЫХ БЛОКОВ
METHOD OF FABRICATION OF PANELS OF COLLECTOR BLOCKS

Предлагаемое изобретение относится к прокатно-штамповому производству, а именно к способам формирования плоских панелей для последующего их соединения между собой и с коллекторной трубой, и может быть применено в энергомашиностроении при изготовлении сварных коллекторных блоков, используемых, например, в системах охлаждения корпусов силовых трансформаторов.
Известен способ получения плоских панелей непрерывной комбинированной формовкой (см. статью И.П.Костенко, В.Г.Мацкевич «Оборудование для непрерывной комбинированной формовки стальных панельных изделий» в журнале «Кузнечно-штамповочное производство», №7, 1986, стр.25-27).
Этот способ предполагает одновременное формование двух заготовок панелей прокаткой в валках с просечкой круглой горловины в одной из них, и так как блок охлаждения состоит только из двух плоских панелей, то горловины панелей между собой сваривают рельефной контактной сваркой, а коллекторные трубы не используют. При выполнении панелей с горловинами в виде просечных круглых отверстий практически невозможно собрать панели без зазоров на коллекторной трубе и обварить затем по контуру без прожогов стенок панелей дуговой сваркой, а использовать рельефную контактную сварку в этом случае невозможно.
Известен также наиболее распространенный способ изготовления панелей, при котором производят формовку заготовок панелей с проточными каналами из полосы прокаткой в валках, а выштамповку горловины, просечку круглого отверстия диаметром равным, диаметру коллекторной трубы между двумя заготовками панелей, и разделение заготовок панелей на мерные длины - в прессе (см., например, технико-коммерческое предложение Фирмы «Heinrich Georg GMBH» E-37116, 1983 г., лист 1).
Полученная таким способом плоская просечная горловина при сварке панели к коллекторной трубе предполагает выполнение угловых швов на тонкой стенке панели в замкнутом пространстве между панелями. Угловые швы требуют высокой точности сборки панелей с минимальными зазорами между трубой и горловиной для избежания нарушения режима сварки и связанных с ним прожогов стенки. Ручная сварка таких швов в узком зазоре между панелями требует высокого профессионального мастерства сварщика. Применение автоматической сварки с выполнением швов при различной ориентации сварочной горелки предполагает использование достаточно сложных устройств слежения при направлении горелки вдоль шва и точной корректировки сварочного тока в процессе сварки в зависимости от пространственного положения сварочной горелки. Сбой в режиме сварки или режиме слежения нередко приводит к браку сварных швов и вызывает необходимость исправления брака швов ручной подваркой, что снижает общую производительность изготовления коллекторных блоков и корпусов силовых трансформаторов в целом.
Для наращивания производства трансформаторов в герметичных корпусах с навесными охладителями в виде плоских панелей, соединенных двумя коллекторными трубами в блоки, требуется изменение формы горловины панелей для ускорения сборки под сварку и упрощения сварочного оборудования при улучшении качества получаемых на нем сварных соединений, а также сокращения количества кольцевых швов, позволяющем увеличить производительность выполняемых сварочных работ.
Технический результат в предлагаемом изобретении - получение горловины, наиболее приемлемой для дальнейшей операции - сварки горловин с коллекторной трубой и увеличение производительности при производстве коллекторных блоков.
Такой результат можно получить, если выполнить панели с горловинами в виде воротников, внутренний диаметр полуокружности которых соответствовал бы внешнему диаметру коллекторной трубы, при этом края воротников должны быть параллельны боковым плоскостям панелей, а торец отбортовки должен быть в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Высота воротника не должна превышать при этом половины зазора между отбортованными горловинами панелей при сборке их на коллекторной трубе. Горловина в форме воротника облегчает сборку панелей в коллекторные блоки под сварку, так как при сжатии воротников коллекторными трубами не происходит смятие кромок горловин, а происходит уменьшение зазоров между трубой и краями воротников.
Технический результат с вышеуказанным эффектом достигается тем, что при изготовлении панелей коллекторных блоков производят формовку заготовок панелей с проточными каналами из полосы прокаткой в валках, выштамповку горловины и разделение заготовок панелей в прессе, а перед разделением заготовок панелей осуществляют вырубку окна, симметричного относительно линии разделения заготовок, а также после разделения заготовок панелей в одном штампе производят отбортовку горловины панели в другом штампе с получением воротника в плоскости, параллельной боковым стенкам панели.
Заявляемый способ изготовления панелей коллекторных блоков и его осуществление иллюстрируются чертежами 1-2.
На фиг.1 показан чертеж вырубаемого окна между двумя соседними прокатанными панелями.
На фиг.2 схематично показана панель с горловинами в виде воротников, привариваемыми к коллекторной трубе.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
Заготовка панели формуется в машине с одним приводным формующем валком и смонтированной на эксцентриковом валу холостой формующей гильзой. По краям верхнего формующего валка и эксцентрикового вала имеются приводные обоймы, контактирующие с исходной полосой. При повороте вала с эксцентриком холостая гильза отводится от приводного формующего вала и нанесение проточных каналов на полосу в средней ее части прекращается. В этом месте образуется разрыв между каналами, далее в двух соседних заготовках панелей штампуется горловина с просечкой окна для выштамповки воротника. После разделения заготовок панелей они поштучно подаются в другой штамп, в котором инструментом для отбортовки отгибается воротник. Для обеспечения точности межцентрового расстояния отбортовку окон целесообразно выполнять одновременно двумя прессами в двух штампах с фиксированием расстояния между ними. После этого заготовки совмещают попарно и обваривают по контуру контактной роликовой или плазменной сваркой. Плоские панели 1 подают на сборку коллекторных блоков, где их укладывают с зазором между воротниками 2, поджимают к горловинам две коллекторные трубы, и воротники 2 приваривают к коллекторным трубам по торцам 4, причем два воротника соседних панелей приваривают одним кольцевым швом, а затем приваривают к трубам края 3 воротников.
Таким образом, применение предложенного способа изготовления панелей коллекторных блоков, при котором производят формовку заготовок панелей с проточными каналами из полосы прокаткой в валках, выштамповку горловины и разделение заготовок панелей в прессе, затем перед разделением заготовок панелей производят вырубку окна, симметричного относительно линии разделения заготовок, а после разделения заготовок панелей в одном штампе осуществляют отбортовку горловины панели в другом штампе с получением воротника в плоскости, параллельной боковым стенкам панели, позволяет за счет более рационального использования вырубаемого металла получить горловину, наиболее приемлемую для дальнейших операций - сварки горловин с коллекторной трубой, при этом увеличивается скорость сборки коллекторных блоков под сварку и повышается надежность сварных швов, сокращается количество кольцевых швов и растет общая производительность изготовления навесных плоских охладителей.
Выполнение нахлесточных сварных швов на коллекторной трубе со стенкой значительно более толстой, чем толщина стенки панелей, гораздо проще выполнения угловых швов на тонком металле, так как коллекторная труба предотвращает прожоги сварных швов и позволяет использовать форсированные режимы сварки с увеличенным сварочным током.