ПЕРЕДВИЖНОЙ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫЙ СТАПЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКА СИСТЕМЫ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАЧТОВОГО ТРАКТА КОРАБЕЛЬНОЙ АНТЕННЫ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к сборочно-сварочному оборудованию для изготовления различных изделий и может быть использована в качестве стапеля для установки, сборки и сварки трубчатых секций теплообменников систем жидкостного охлаждения.
Цель полезной модели - повышение точности изготовления теплообменника путем обеспечения прецизионной установки и жесткой фиксации секций теплообменника для сварки.
Прецизионный [<фр. Precision, точность] - отличающийся высокой точностью, точным составом, напр. п. станок, п-ые сплавы (Словарь иностранных слов, изд. 13-е, стереотипное, М., «Русский язык», 1986 г., стр. 399).
8
За прототип, как наиболее близкий по технической сущности к заявляемому выбран способ и стапель для сварки листовых конструкций по патенту РФ №2420381, 2007 г., МПК B23K 37/04, опубл. Бюл. №29, 2011 г.
*)
Стапель - прототип содержит раму поз.42 на фиг. 3* ( - обозначение на чертежах прототипа, несущую раму** - название в заявляемом устройстве), концевые опоры поз.10 на фиг. 1* и поз. 40 на фиг. 3* с опорными цилиндрами поз. 12 на фиг. 1*, (цилиндрические основания**), соединенные основными трубами поз. 8 на фиг. 1* (горизонтальными штангами **), и закрепленные на этих трубах поддерживающие элементы поз. 22 на фиг. 1* и 2а* (вертикальные парные фиксирующие пластины**), при этом цилиндры концевых опор установлены на опорных кольцах поз. 44 на фиг. 3* (поворотные ролики**) в подшипниках (на чертежах не показаны) с возможностью вращения (установленные на осях в кронштейнах, расположенных по краям рамы - вариант установки в заявляемом устройстве), кроме того, в упомянутых концевых опорах выполнены стропальные отверстия 14 на фиг. 1*.
Недостатком стапеля - прототипа, при применении для изготовления трубчатых секций теплообменников, является низкая точность из-за невозможности обеспечения прецизионной установки и жесткой фиксации секций теплообменника для сварки, а конкретно их вертикальных П-образных участков, расположение которых определяет соосность горизонтальных участков смежных секций (см. фиг. 5, 6 и 7 чертежей заявляемого устройства).
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в следующем.
В радиоэлектронных приборах, например мачтовом тракте (МТ) корабельной антенны (КА) для охлаждения мощных энергоемких радиоэлементов применяется система жидкостного охлаждения (СЖО), состоящая из радиаторов (прямоугольных пластин с внутренними каналами) для установки упомянутых радиоэлементов и «отбора» от них тепла, внутреннего теплообменника из трубопроводов внутри радиаторов и наружных (по отношению к радиаторам) трубопроводов, объединенных в единую замкнутую систему, по которой протекает охлаждающая жидкость (хладагент). Для компактности прибора радиаторы располагаются вертикально на некотором расстоянии и параллельно друг другу, части трубопровода проходят через Π-образные каналы радиаторов и соединяются с горизонтальным трактом, соединенным со входом-выходом СЖО всего комплекса, включающей СЖО других приборов, гидравлический насос и теплообменник для охлаждения хладагента забортной водой.
Из-за конструктивных особенностей прибора, горизонтальные участки секций теплообменника должны располагаться на одной оси, но при этом входы и выходы пластин, и соответственно П-образных участков разнесены в вертикальной плоскости, поэтому на выходе из пластин необходимы наклонные к их плоскости участки, обеспечивающие соосность с горизонтальными участками других секций.
Наличие указанных горизонтальных, вертикальных и наклонных участков секций обуславливает сложную конфигурацию (трассировку) теплообменника.
Для повышения технологичности теплообменник целесообразно изготавливать из отдельных секций и соединять их между собой муфтами при помощи сварки, при этом количество соединений должно быть минимальным, а точность изготовления элементов должна обеспечивать необходимую соосность горизонтальных участков смежных секций.
После сварки необходим контроль герметичности сварных швов высоким внутренним гидростатическим давлением без снятия теплообменника со стапеля, для возможности возвращения его, в случае обнаружения течи, на сварочное производство для устранения брака, в связи с этим возникает необходимость перемещения стапеля с теплообменником со сварочного производства в испытательный центр, а затем на сборочное производство МТ КА, кроме того, может возникнуть необходимость подъема и перегрузки стапеля.
Из описанных выше факторов видна необходимость в сборочно-сварочном стапеле для установки, сборки, жесткой фиксации и сварки трубчатых секций теплообменника.
Подобный стапель должен имитировать каркас МТ КА в упрощенном виде, т.е. иметь цилиндрические основания, соединенных тягами и, закрепленные на них парные пластины, с ручьями на плоскостях обращенных другу к другу, при соединении образующие каналы, соответствующие диаметру и конфигурации вертикальных П-образных участков секций теплообменника, при этом все указанные элементы должны быть установлены на несущей раме, а сама рама снабжена поворотными колесами (колеса в поворотных вилках) и шарнирно установленным водилом для внутрипроизводственного перемещения и домкратами, например винтовыми с подпятниками (опорами) для установки (вывески) рамы с гарантией устойчивого положения, кроме того, для удобства сварки основания со штангами и пластинами должны иметь возможность вращения, например на поворотных роликах, установленных на осях в кронштейнах на раме, а основания - строповочные элементы, например отверстия.
Сущность полезной модели заключается в том, что в передвижном сборочно-сварочный стапеле для изготовления теплообменника системы жидкостного охлаждения мачтового тракта корабельной антенны, содержащем несущую раму, вертикальные цилиндрические основания (являющиеся одновременно и концевыми опорами и опорными цилиндрами, как в прототипе), соединенные горизонтальными штангами и, закрепленные на последних, вертикальные парные, поддерживающие и фиксирующие пластины с шагом, соответствующим расстоянию между секциями теплообменника, при этом основания опираются на поворотные ролики, установленные на осях в кронштейнах, расположенных по краям рамы, кроме того, в упомянутых основаниях выполнены стропальные отверстия, в парных пластинах, на плоскостях обращенных другу к другу выполнены ручьи, образующие при соединении канал, соответствующий диаметру и конфигурации вертикальных участков труб секций теплообменника, на передней части рамы шарнирно установлено водило, а под рамой - поворотные колеса и домкраты.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен стапель, общий вид в изометрии, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2, пунктирными линиями показан теплообменник, на фиг. 4 - выноска I на фиг. 3, теплообменник не показан, на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4, на фиг. 6 изображен теплообменник, общий вид, стрелками показаны места сварки, латинскими буквами a, b, c, d, e и f обозначены участки секций, а буквой g - соединительные муфты, на фиг. 7 - то же, вид сбоку, на фиг. 8 изображена секция трубопровода теплообменника и муфты в изометрии.
На чертежах приняты следующие обозначения.
1 - рама,
2 - основания,
3 - штанги,
4 - парные пластины,
5 - ролики,
6 - оси,
7 - кронштейны,
8 - стропальные отверстия,
9 - ручьи пластин,
10 - водило,
11 - колеса,
12 - домкраты.
a и f - горизонтальные участки секции,
b - наклонный участок секции,
c, d, e - элементы вертикальных П-образных участков секции,
g - соединительные муфты.
Работа с заявляемым стапелем (на чертежах не обозначен) осуществляется следующим образом.
***)
Собирают стапель, соединяют основания 2 горизонтальными штангами 3 и устанавливают на них парные пластины 4, на несущую раму 1 устанавливают кронштейны 7, а в них ролики 5 на осях 6 с возможностью вращения, в нижней части рамы 1 - поворотные колеса 11 в поворотных же вилках*** ( - на чертежах не обозначены) и домкраты 12.
Устанавливают основания 1 на ролики 5 при помощи грузоподъемного механизма (ГМ, на чертежах не показан) и двухветвевого стропа с крюками (на чертежах не показаны), зачаленных за стропольные отверстия 8 в основаниях 2, и перемещают стапель на колесах 11 рамы 1 посредством водила 10 со сборочного на сварочное производство.
Вывешивают (поднимают на некоторую высоту) раму 1 при помощи домкратов 12 и обеспечивают устойчивое положение стапеля на подпятниках*** этих домкратов 12 регулировкой по высоте посредством вращения силовых рукояток***.
Устанавливают на горизонтальные участки а или f секций (на чертежах не обозначены) муфты g, помещают П-образные участки, состоящие из элементов c, d и e в П-образные ручьи*** парных пластин 4, для чего их разжимают, затем соединяют горизонтальные участки f или a смежных секции посредством муфт g, при этом обеспечивают соосность труб этих участков a и f регулировкой пластин 4, после чего, производят соединение (смыкание) пластин 4 и жесткую фиксацию П-образных участков секций в каналах пластин 4 их стяжкой крепежными элементами***.
Производят сварку секций теплообменника герметичными швами по периметрам муфт g, при этом, для удобства работы вращают основания 2 в роликах 5.
Перемещают стапель с теплообменником посредством водила 10 на колесах 11 рамы 1 со сварочного производства в испытательный центр для контроля герметичности сварных швов внутренним гидростатическим давлением, затем, в случае положительного результата, перемещают стапель с теплообменником на сборочный участок МТ КА для дальнейшей сборки, а в случае обнаружения течи возвращают его на сварочное производство для устранения брака.
Технический результат заключается в повышении точности изготовления теплообменника путем обеспечения прецизионной установки и жесткой фиксации секций теплообменника для сварки.
Указанный технический результат достигается совокупность отличительных признаков, а именно выполнением в парных пластинах, на плоскостях обращенных другу к другу ручьев, образующих при соединении канал, соответствующий диаметру и конфигурации вертикальных участков труб секций теплообменника, установки на передней части рамы шарнирного водила, а под рамой - поворотных колес и домкратов.
Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемый сборочно-сварочный стапель может быть изготовлен в соответствии с приведенным описанием и чертежами с применением известных материалов и технологического оборудования и использован для установки, сборки и сварки трубчатых секций теплообменников систем жидкостного охлаждения.