СТАН ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА КОНЕЧНОЙ ДЛИНЫ

Полезная модель относится к трубосварочному производству, а точнее к производству электросварных прямошовных труб большого диаметра конечной длины.
Известен универсальный проходной стан для сварки труб а.с. СССР №197485, кл. В21С 37/08, заявл. 27.01.1966 г., опубл. 09.06.1967 г., содержащий средство подачи трубной заготовки, сварочную клеть с прижимными подвижными штангами, направляющий нож. По длине штанг размещены подпружиненные в обойме парные ролики, а перед сварочной клетью в линии рольганга - две неподвижные штанги с роликами. Для сварки труб на необходимый типоразмер сварочную клеть с подвижными штангами устанавливают на необходимый уровень при помощи гидроцилиндров. Трубная заготовка задается в сварочную клеть шлеппер-толкателем со скоростью сварки. Трубы свариваются неподвижной сварочной головкой.
Недостатками данной конструкции являются: во-первых, снижение качества свариваемого шва трубной заготовки из-за отсутствия поперечной корректировки электродов относительно свариваемого стыка. Трубная заготовка принудительно подается в сварочную клеть, направляющий нож взаимодействует с кромками трубной заготовки только в одной плоскости. Происходит ее скручивание при движении и, следовательно, смещение шва, что негативно сказывается на качестве свариваемой трубной заготовки. Образуются местные непровары шва, что снижает качество шва и требует дополнительного времени на заварку шва на участке ремонта труб. Во-вторых, низкая ремонтопригодность стана, затрачивается много времени на демонтаж сварочного аппарата. В-третьих, при поломке механизмов, установленных в сварочной клети требуется снять сварочную клеть из линии стана, для этого требуется полный демонтаж сварочного аппарата, который установлен стационарно в линии сварочной клети. Такая монтажная операция занимает много времени, что снижает производительность и ремонтопригодность оборудования.
Известен стан для производства сварных прямошовных труб, см. а.с. СССР №1459749, кл. В21С 37/08, заявл. 21.04.87 г., опубл. 23.02.89 г., содержащий установленные в одну линию средство подачи трубной заготовки, обжимную валково-роликовую клеть, вертикальный направляющий нож и сварочный аппарат дуговой сварки с несколькими последовательно расположенными сварочными головками с поперечной корректировкой электродов относительно стыка. Сварочный аппарат закреплен неподвижно на обжимной валково-роликовой клети.
Недостатком данной конструкции стана является снижение качества сварного шва при сварке труб большого диаметра с тонкими стенками, это происходит из-за того, что при сборке трубной заготовки в сварочной клети образуется превышение кромок вследствие того, что трубная заготовка имеет по всей длине небольшую криволинейную образующую и небольшую кривизну разного знака на кромках, то есть волнистость по всей длине. Превышение кромок при сборке и сварке приводит к прожогам и протеканию металла.
Следующим недостатком данной конструкции стана является низкая ремонтопригодность стана, затрачивается много времени на демонтаж сварочного аппарата. Сварочный аппарат крепится стационарно на обжимной валково-роликовой клети. При поломке валков или роликов в валково-роликовой клети или перевалке валково-роликовой клети потребуется произвести полный демонтаж сварочного аппарата. Операция демонтажа, а затем и монтажа сварочного аппарата на валково-роликовую клеть занимает много времени и увеличивает время простоя стана, что ведет к снижению его производительности.
Из известных станов для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины наиболее близким по технической сущности является стан, описанный в пат. РФ №2287389, кл. В21С 37/08, заявл. 14.03.2005 г., опубл. 20.11.2006 г.
Этот стан содержит установленные в одну линию средство подачи трубной заготовки, клеть для фиксации оправки, направляющие ножи, входную клеть, сварочную клеть, сварочный аппарат и внутреннюю оправку. Сварочный аппарат закреплен неподвижно. В сварочной клети со сварочным аппаратом на корпусе установлены боковые роликовые кассеты, центральная роликовая кассета и верхние роликовые кассеты. Сварочная клеть закреплена на стойках. На стойках смонтированы механизмы подъема, служащие для крепления клети.
Недостатком известной конструкции стана является снижение качества свариваемого шва трубной заготовки из-за отсутствия поперечной корректировки электродов относительно свариваемого стыка.
Другим недостатком известной конструкции является низкая ремонтопригодность и значительное время, затрачиваемое на перевалку сварочных клетей при переходе на другой типоразмер труб. Это происходит из-за того, что сварочный аппарат установлен стационарно по оси стана. При перевалке клетей на другой типоразмер или замене валков или роликовых кассет в результате поломки их в сварочной клети необходимо производить демонтаж сварочного аппарата. Затем с помощью крана снять сварочную клеть, предварительно выкатив внутреннюю оправку. На демонтаж сварочного аппарата, установку сварочной клети в линию стана, который вновь надо смонтировать после ремонта или перевалки, тратиться очень много времени, что увеличивает время простоев стана, снижает его производительность и ремонтопригодность.
Задача настоящей полезной модели состоит в создании стана для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины, позволяющего повысить качество свариваемого шва трубной заготовки, ремонтопригодность стана и снизить затраты времени на перевалку сварочной клети при переходе на другой типоразмер труб, кроме того, сократить значительно время необходимое на замену механизмов или валков сварочной клети при их поломке и повысить производительность стана.
Поставленная задача достигается тем, что стан для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины, содержащий установленные в одну линию средство подачи трубной заготовки, клеть для фиксации оправки, направляющие ножи, входную клеть, сварочную клеть, сварочный аппарат и внутреннюю оправку, согласно полезной модели, снабжен механизмом перемещения сварочного аппарата, включающим каретку, перемещающуюся от привода по вертикальным цилиндрическим направляющим, закрепленным на раме, установленную на каретке подвижную плиту с закрепленным на ней сварочным аппаратом, при этом подвижная плита снабжена приводом горизонтального перемещения, закрепленным на каретке, кроме того, привод перемещения каретки и привод горизонтального перемещения подвижной плиты выполнены в виде приводных кинематических пар винт-гайка.
Такое конструктивное выполнение стана для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины позволит повысить качество свариваемого шва трубной заготовки, ремонтопригодность стана и снизить затраты времени на перевалку сварочной клети при переходе на другой типоразмер труб. Кроме того, сократить значительно время, необходимое на замену механизмов или валков сварочной клети при их поломке, и повысить производительность стана.
Повышение качества сварного шва достигается благодаря обеспечению точности наведения электродов сварочной головки на свариваемый стык в допускаемых пределах. За счет перемещения относительно шва подвижной плиты в каретке можно производить поперечную корректировку положения сварочного аппарата во время сварки.
Благодаря механизму перемещения сварочного аппарата, позволяющему легко выкатывать сварочный аппарат из рабочей зоны по мере необходимости, например, при перевалке сварочной клети, повышается ремонтопригодность стана и снижаются затраты времени на перевалку сварочной клети, сокращается время на замену механизмов или валков сварочной клети при их поломке, а, следовательно, повышается производительность стана.
Для пояснения полезной модели ниже приводится конкретный пример выполнения полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 - изображен стан для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины;
на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1;
на фиг.3 - то же, вид Б на фиг.1;
на фиг.4 - вид В на фиг.2;
на фиг.5 - место Г на фиг.2;
на фиг.6 - место Д на фиг.3;
на фиг.7 - место Ж на фиг.2;
на фиг.8 - разрез З-З на фиг.6.
Стан для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины содержит установленные в одну линию средство 1 подачи трубной заготовки, клеть 2 для фиксации оправки, направляющие ножи 3,4, входную клеть 5, сварочную клеть 6, сварочный аппарат 7, внутреннюю оправку 8 и механизм 9 перемещения сварочного аппарата.
Средство 1 подачи полосы снабжено цепным заталкивателем 10, подъемно-поворотными роликами 11 и роликами рольганга 12.
Входная клеть 5 состоит из корпуса 13 с установленными в нем роликовыми кассетами 14 и закреплена на стойках 15.
В сварочной клети 6 на корпусе 16 установлены боковые роликовые кассеты 17, центральная роликовая кассета 18 и верхние роликовые кассеты 19. Сварочная клеть 6 закреплена на стойках 20. На стойках 20 смонтированы механизмы 21 подъема, служащие для настройки.
Внутренняя оправка 8 снабжена подпружиненными нижними опорными валками 22, верхними 23 и нижними 24 опорными роликами. Оправка 8 закреплена шарнирно на ноже 4, который установлен на клети 2 для фиксации оправки. Нож 3 служит для ориентации трубной заготовки своим разъемом по оси стана.
Механизм 9 перемещения сварочного аппарата содержит каретку 25, перемещающуюся от привода 26 по вертикальным цилиндрическим направляющим 27, закрепленным на раме 28. Привод 26 расположен на раме 28. На каретке 25 установлена подвижная плита 29, на которой смонтирован сварочный аппарат 7. Подвижная плита 29 снабжена приводом 30 горизонтального перемещения, закрепленным на каретке 25.
Привод 26 перемещения каретки 25 и привод 30 горизонтального перемещения подвижной плиты 29 выполнены в виде приводных кинематических пар винт 31 - гайка 32.
Стан для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины работает следующим образом.
Перед подачей трубной заготовки 33 в стане настраивают калибры входной клети 5, сварочной клети 6 на соответствующие типоразмеры труб. Направляющий нож 3 и внутренняя оправка 8 также настраиваются на заданный калибр. Трубная заготовка 33 подается по роликам рольганга 12 до клети 2 и останавливается. Затем трубная заготовка 33 поднимается на подъемно-поворотных роликах 11 и начинает ими вращаться до тех пор, пока ее разъем не станет по оси стана, затем вращение трубной заготовки 33 прекращается и она опускается подъемно-поворотными роликами 11 на ролики рольганга 12. Подъемно-поворотные ролики 11 убираются за образующие валков роликов рольганга 12. В разъем трубной заготовки 33 опускается направляющий нож 3 и трубная заготовка 33 подается цепным заталкивателем 10 во входную клеть 5 и далее в сварочную клеть 6, где происходит полное схождение кромок заготовки до заданного сварочного калибра. Причем сборка и удержание кромок осуществляется за счет верхних роликов центральной роликовой кассеты 18, верхних роликовых кассет 19 и боковых роликовых кассет 17 и опорных роликов 22 и 23 оправки. После этого включается сварочный аппарат 7 и заготовка 33 со скоростью сварки перемещается цепным заталкивателем 10 на выход.
При переходе на изготовление в стане труб близкого типоразмера с помощью механизма 9, у которого на подвижной плите 29 закреплен сварочный аппарат 7, поднимают каретку 25 вверх с помощью привода 26 по вертикальным цилиндрическим направляющим 27, закрепленным на раме 28, и выводят сварочную головку сварочного аппарата 7 за вертикальный габарит сварочной клети 6. Затем поднимают входную 5 и сварочную 6 клети или опускают эти клети с помощью механизма 21 подъема, предварительно ставят необходимое количество мерных подкладок, а настроенную оправку на нужный калибр закатывают в стан и крепят на ноже 4. После этого возвращают сварочный аппарат 7 с помощью механизма 9 на ось стана и устанавливают его на нужной высоте.
При переходе на другой типоразмер труб, который не может обеспечить данная сварочная 6 и входная 5 клети, производят перевалку клетей, при этом сварочный аппарат 7 с помощью механизма 9 убирается за габариты сварочной клети 6. Клети для данного типоразмера краном снимают и устанавливают другие клети, которые обеспечивают нужный типоразмер труб.
Предложенный стан для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины по сравнению с известными позволяет повысить качество свариваемого шва трубной заготовки, ремонтопригодность стана и снизить затраты времени на перевалку сварочной клети при переходе на другой типоразмер труб, кроме того, сократить значительно время необходимое на замену механизмов или валков сварочной клети при их поломке и повысить производительность стана.