ГОЛОВКА ДЛЯ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДОВ

Область техники
Полезная модель относится к сварочной технике, в частности к устройствам для автоматической орбитальной сварки неповоротных стыков тонкостенных труб малого диаметра из сталей и сплавов неплавящимся электродом в среде защитных газов.
Уровень техники
Известно устройство для сварки неповоротных стыков труб, состоящее из разъемного корпуса, установленной в корпусе разрезной планшайбы с зубчатым венцом по ее образующей. На планшайбе размещена сварочная горелка с соплом для подачи защитного газа и электродом. Планшайба оснащена приводом ее вращения. Разъемный корпус устройства выполнен из подвижной и неподвижной частей, соединенных общей осью. Для монтажа устройства на трубе, на образующей поверхности планшайбы установлены невыпадающие винты, (см. патент РФ 2260504, кл. В23К 31/02, 2005 г.). Для установки устройства на свариваемой трубе отвинчивают невыпадающие винты, раскрывают корпус, поворачивают подвижную часть корпуса относительно неподвижной вокруг оси. В раскрытом состоянии корпус устройства охватывает свариваемую трубу в месте сварки и базируется на трубе посредством пружины, затем фиксируется завинчиванием невыпадающих винтов.
Однако использованный в устройстве механизм фиксации, представляющий собой крепление винтами, требует увеличенного монтажного расстояния между соседними трубопроводами, что ограничивает применение устройства для сварки в стесненных местах.
Известно устройство для сварки неповоротных стыков труб, состоящее из разъемного корпуса, выполненного из соединенных друг с другом двух частей, имеющих возможность относительного поворота друг относительно друга, механизма фиксации корпуса на свариваемом трубопроводе, установленную на корпусе с возможностью вращения посредством привода разрезную планшайбу, на которой имеется место для установки электрода, установленный на корпусе штуцер подачи защитного газа в зону сварки. Механизм фиксации корпуса на трубопроводе выполнен в виде шарнирно соединенных друг с другом двух рычагов, каждый из которых шарнирно соединен с одной из частей корпуса, а привод вращения планшайбы размещен на кронштейне, соединяемым с корпусом с возможностью разъема посредством механизма фиксации, (см. патент РФ 103509, кл. В23К 37/02, 2010 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа конструкции данного устройства необходимо отметить, что привод вращения планшайбы, установленный так, что ось вращения двигателя располагается параллельно к плоскости стыка свариваемых труб, увеличивает габариты сварочной головки, что ограничивает применение устройства для сварки в стесненных и труднодоступных местах. Разъемный корпус, выполненный из соединенных общей осью двух частей, ограничивает применение устройства для случаев плотно расположенных друг к другу свариваемых трубок.
Техническим результатом настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков рассмотренных устройств, получение стыкового сварного шва тонкостенных труб малого диаметра, удовлетворяющего всем критериям качества, в труднодоступных местах, в условиях ограниченного свободного рабочего пространства.
Раскрытие полезной модели
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в головке для орбитальной сварки трубопроводов, содержащей корпус, выполненный из двух частей, соединенных между собой, механизм перемещения и фиксации корпуса на свариваемом трубопроводе, установленную в корпусе разрезную планшайбу с наружным зубчатым венцом, имеющую возможность вращения, на которой имеется место для установки электрода, привод вращения планшайбы, две крышки, закрепленные на корпусе и образующие вместе с корпусом закрытую газовую камеру, установленный на корпусе штуцер, через который защитный газ подается в газовую камеру, новым является то, что корпус выполнен разъемным на две части вдоль всей длины и части корпуса, соединенные между собой направляющей, имеют возможность перемещения относительно друг друга, привод вращения планшайбы состоит из электродвигателя, установленного так, что ось вращения двигателя располагается под прямым углом к плоскости стыка свариваемых труб, вращение от электродвигателя на планшайбу передается через ременную и зубчатую передачи, размещенные внутри корпуса.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
на фиг. 1 - головка, общий вид;
на фиг. 2 - вид А по фиг. 1;
на фиг. 3 - вид Б по фиг. 1;
на фиг. 4 - вид В по фиг. 2;
на фиг. 5 - разрез Г-Г по фиг. 1.
Головка для орбитальной сварки трубопроводов состоит из разъемного корпуса, выполненного из двух частей 1 и 2. Посадочный диаметр на частях 1 и 2 корпуса выполнен соответствующим диаметру свариваемой трубы. На части 1 корпуса закреплена направляющая 3. На части 2 корпуса имеется паз, охватывающий направляющую 3, что дает возможность перемещения частей 1 и 2 корпуса относительно друг друга. Механизм перемещения и фиксации головки на трубе свариваемого трубопровода выполнен в виде зубчатого реечного механизма 4, установленного на частях 1 и 2 корпуса, и струбцины 5. Зубчатый реечный механизм 4 обеспечивает перемещение частей 1 и 2 корпуса относительно друг друга, необходимое для монтажа головки на свариваемом трубопроводе, а струбцина 5 обеспечивает фиксацию частей 1 и 2 корпуса в требуемом положении.
На частях 1 и 2 корпуса с возможностью вращения установлена разрезная планшайба 6, по образующей которой выполнен зубчатый венец. Планшайба выполнена многослойной, состоящей из токопроводящих и изоляционного слоев. На планшайбе имеется место для установки электрода 7.
Привод вращения планшайбы 6 выполнен в виде электродвигателя (не показан), установленного так, что ось вращения двигателя располагается под прямым углом к плоскости стыка свариваемых труб. На выходном валу электродвигателя закреплен шкив ременной зубчатой передачи 8, вращение от двигателя через ременную передачу 9 передается на шкив 10, спаренный с цилиндрическим зубчатым колесом 11, имеющим возможность зацепления с зубчатым венцом планшайбы 6. Электродвигатель установлен на корпусе с возможностью перемещения относительно части 1 корпуса, с целью обеспечения возможности создания натяга в ременной передачи 9.
Подвод сварочного тока к токоведущим частям головки выполнен через изолированный шинопровод 12, встроенный в часть 1 корпуса. Шинопровод соединен с кольцевой контактной площадкой 13, передающую сварочный ток на планшайбу 6. Контактная площадка состоит из двух частей, одна из которых подпружинена при помощи штифтов 14. На частях 1 и 2 корпуса установлены две крышки 15 и 16, прижимающие контактную площадку к планшайбе и образующие вместе с корпусом закрытую газовую камеру. Усилие прижима выполнено регулируемым за счет наличия винтов 17 и пружин 18. На части 2 корпуса установлен штуцер 19, через который защитный газ подается в газовую камеру. На крышке 15 расположен жиклер 20.
Осуществление полезной модели
Головка для орбитальной сварки трубопроводов работает следующим образом.
Для обеспечения работы головки ее токоведущие элементы соединяют с источником тока, к штуцеру 20 подсоединяют шланг подачи защитного газа (аргона). На планшайбе 6 устанавливают электрод 7, фиксируя его положение при помощи винта 21.
Вращая зубчатое колесо зубчатого реечного механизма 4 при помощи ручки (не показана), разводят части 1 и 2 корпуса. Устанавливают корпус головки на свариваемую трубу таким образом, чтобы электрод располагался напротив свариваемого шва.
Вращением зубчатого колеса зубчатого реечного механизма 4 в противоположном направлении устанавливают головку на трубе. Устанавливают струбцину 5 и фиксируют головку в требуемом положении.
Включают источник питания, подачу защитного газа и привод вращения планшайбы, в результате чего вращающий момент с электродвигателя через ременную передачу 9 и зубчатое колесо 11 передается на зубчатый венец планшайбы и приводит ее во вращение. Установленный на планшайбе электрод совершает орбитальное движение относительно свариваемого стыка, осуществляя сварку труб трубопровода. Зона сварки защищена от действия кислорода защитным газом, подаваемым в зону сварки.
По окончании сварки стыка отключают источник питания и прекращают подачу защитного газа. Снимают струбцину 5. Вращая зубчатое колесо зубчатого реечного механизма 4, разводят части 1 и 2 корпуса и снимают устройство со сваренного трубопровода. Далее цикл повторяется аналогично описанному выше. Использование данной головки обеспечивает ее установку на свариваемом трубопроводе в стесненных местах с ограниченным монтажным расстоянием, в том числе случая плотно расположенных друг к другу свариваемых трубок. Механизм фиксации головки на трубе прост, надежен и удобен.