УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ БЕЗ ПРИХВАТОК БАЛОК ДВУТАВРОВОГО СЕЧЕНИЯ

Полезная модель относится к области вспомогательного технологического оборудования для сварки, а именно к сборочно-сварочным приспособлениям, используемым в технологическом процессе изготовления балок значительной протяженности двутаврового сечения. Необходимость применения таких приспособлений обусловлена такими характерными особенностями сварных балочных конструкций, как большое отношение продольных размеров к ширине и высоте поперечного сечения, наличие поясных швов по всей длине балки. Это в свою очередь приводит к значительным перемещениям и деформациям в процессе сварки, особенно балок с толщиной стенок более 10 мм, где для обеспечения необходимого проплавления требуется большое тепловложение в изделие.
Известен цепной сварочный кантователь [Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования / Севбо П.И. - Киев, Наук. Думка, 1978 - 400 с.]. Кантователь в зависимости от длины свариваемой конструкции имеет две или более стоек с рабочими цепями, которые приводятся в движение от привода. Свариваемое изделие, после сборки на прихватки, размещают на цепях, вращением которых, устанавливают свариваемое в так называемое положение для сварки «в лодочку», т.е. когда биссектриса угла между полкой и стенкой балки перпендикулярна горизонту. Это позволяет получить равномерное проплавление стенки и полки, а так же снизить тепловложение в изделие. Недостатком данного стенда является необходимость предварительной сборки балки на прихватки, что является трудоемкой ручной операцией. Также прихватки снижают качество швов. Кроме того, указанный выше стенд не предотвращает деформации балочной конструкции в процессе сварки.
В качестве прототипа принято устройство для сборки и сварки двутавровых балок без прихваток [Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования / Севбо П.И. - Киев, Наук. Думка, 1978 - 400 с.]. Данное устройство набирается из нескольких последовательно расположенных унифицированных секций, количество которых определяется длиной изготавливаемых балок. Одна секция рассчитана на сборку балки длиной до 6 м. Стенд-секция состоит из двух опорных балок - подвижной и неподвижной, на которых смонтированы пневмоцилиндры с прижимами. Перемещение опорной балки по направляющим производится двумя синхронно вращающимися винтами, которые приводятся в движение при помощи электродвигателя с редуктором. Для установки свариваемых деталей (двух полок и стенки) кронштейн и оба суппорта устройства снабжены электромагнитами. Стенка укладывается на кронштейн горизонтально, после чего фиксируется электромагнитом. Далее к ней перпендикулярно поджимаются полки.
Однако данное устройство, помимо сложности конструкции, не обеспечивает возможность ее установки в положение для сварки «в лодочку». Это в свою очередь не дает возможности получения равномерного проплавления стенки и полки, что приводит не только к значительной концентрации напряжений в зоне сварного соединения и повышенным затратам энергетических и материальных ресурсов, но и значительным деформациям балки после сварки. Также данный стенд не обеспечивает закрепление кромок полок балки для предотвращения такого типа деформации балочной конструкции, как «грибовидность».
Техническим результатом полезной модели является возможность предупреждения «грибовидности» полок балки после сварки.
Технический результат достигается тем, что устройство для сборки и сварки без прихваток двутавровых балок, включающее в себя опорные балки с возможностью изменения расстояния между ними с целью выполнения сборки двутавровой балки под сварку, отличающееся тем, что опорные балки соединены при помощи торцевых пластин, выполненных с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси балки под действием силы тяжести; по длине опорных балок расположены эксцентриковые прижимы для фиксации свариваемых деталей балки; для установки и фиксации стенки свариваемой двутавровой балки используются струбцины откидного типа, которые расположены на верхнем и нижнем поясах. Использование разработанного сборочно-сварочного приспособления позволяет не только осуществить сборку балки под сварку без прихваток с фиксацией кромок полок для предупреждения «грибовидности», но и дает возможность вращения вокруг своей продольной оси для сварки «в лодочку». Также возможность вращения позволяет без применения грузоподъемных операций переходить к сварке последующего шва.
Сборочно-сварочное приспособление состоит из опорных балок верхнего и нижнего пояса, по длине которых равномерно распределены струбцины, как для прижатия кромок нижней и верхней полки, так и фиксации стенки. Опорные балки верхнего пояса имеют возможность вертикального перемещения по направляющим на величину необходимую для установки поясов и стенок в приспособление.
Устройство сборочно-сварочного приспособления и его принцип действия поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид приспособления, на фиг. 2 - принцип сборки балки под сварку. Балки двутаврового сечения верхнего пояса 1 и нижнего пояса 2 соединены между собой ребрами жесткости 3. С внешней стороны каждого пояса балок смонтированы струбцины 4 с прижимом эксцентрикового типа для прижима кромок полок балки. Для установки и фиксации стенки на нижнем поясе балок слева, а на верхнем справа установлены струбцины 5 откидного типа. Соединение верхнего и нижнего поясов, а также их перемещение друг относительно друга осуществляется за счет пластины торцевой нижней 6 и пластины торцевой верхней 7. Установка приспособления на вращатель производится установочной планкой 8, которая расположена с обоих торцов.
Полка 9 устанавливается на нижний пояс балок 2, после чего кромки полки 9 по всей длине и с обеих сторон фиксируются струбцинами 4 с прижимом эксцентрикового типа. Далее приспособление поворачивается на 180° по часовой стрелке и полка 10 фиксируется струбцинами 4 расположенными на верхнем поясе балок 1. После чего откидная струбцина 5 приводится в рабочее положение, указанное на чертеже, и производится вращение приспособления на 90° по часовой стрелке для удобства установки стенки 11 на сборочное приспособление в горизонтальном положении, далее струбцина 5 приводится в рабочее положение. Далее приспособление вращается на 90° по часовой стрелке и верхний пояс балок под действием силы тяжести движется вниз по направляющим расположенным на верхней торцевой пластине 7 и нижней торцевой пластине 6, таким образом, полки и стенка оказываются собранными под сварку.