Лекция № 34 Кантователи

Тема: Кантователи.

План:

1. Классификация и назначение кантователей.

2. Разносвидности кантователей.

Кантователи предназначены для установки изделий в удобное для сварки положение путем поворота их вокруг горизонтальной оси.

Кантователи различают по конструктивному исполнению, по количеству движений: по конструктивному исполнению — двухстоечные, кольцевые, цепные, рычажные, домкратные, чел­ночные, книжные и с поворотной рамой; по количеству движений — обеспечивающие только поворот изделия вокруг постоянной оси или с подъемом, либо горизонтальным перемещением изделия*

Наиболее широкое распространение получили двухстоеч­ные кантователи с постоянной осью, имеющие ряд преимуществ по сравнению с другими типами кантователей. Они универсальны, просты по конструкции, дешевы, компактны и требуют меньшую мощность привода, поскольку поворот изделия происходит во­круг продольной оси, проходящей вблизи центра тяжести. Это фактически упрощенные горизонтальные вращатели, имеющие только маршевую скорость вращения. Двухстоечные кантователи отличаются от вращателей устройством привода вращения — -так же, как и у позиционеров, обычно применяется асинхронный электродвигатель.

Двухстоечные кантователи могут иметь еще одно отличие. Если вращатели со сварочной скоростью применяются, как пра­вило, для сварки круговых швов и требуют возможности поворота изделия на 360°, то кантователи применяют для сварки различных швов на изделиях разнообразной формы, что часто не требует -поворота изделия на 360°. При этом одна из сторон изделия, на которой отсутствуют свариваемые швы, может быть использована для крепления. Это особенно важно при сварке длинных и нежест­ких изделий, которые недостаточно крепить только за торцы на Планшайбах стоек, и при невозможности применения дополнительных опор (люнетов) между стойками. В этих случаях изделие закрепляют на поворотной раме, установленной на стойках кантователя.

На рис, 81 изображен кантователь, состоящий из передней приводной стойки 1 и задней неприводной стойки 3. Изделие закрепляют на поворотной раме 2 расстояние основания которой от оси поворота h можно изменять в зависимости от размеров изделия и тем самым уменьшать момент вращения. Шпиндель передней стойки кантователя оборудован устройством для подвода сжатого воздуха к крепежным приспособлениям. Это дает возможность применять пневматические прижимы для крепления изделия.

Кантователи небольшой грузоподъемностью (до 500 кгс) имеют обычно ручной привод поворота.

Двухстоечные кантователи с подъем­ными центрами кроме поворота изделия осуществляют также его подъем. Для установки и крепления изделия центры опускаются в нижнее положение. Для поворота изделия центры поднимаются. Большая часть швов сваривается, когда изделие находится в нижнем положении при опущенных центрах. На рис 82 изображен двухстоечный кантователь с подъемными центрами. Одна из стоек — передвижная. Управление кантова­телем дистанционное, с переносного пульта управления (табл. 12).

Кантователи с подъемными центрами применяют в основном для плоских крупных рам.

Кольцевые кантователи могут быть с целыми и разъемными кольцами. Кантователи с целыми кольцами применяют в основном для рамных и корпусных изделий, которые закрепляют обычно на раме или кондукторе, расположенными между кольцами. На рис. 83, а изображена схема такого кан­тователя для сборки и сварки блоков тепловозных дизелей мас­сой до 5 т. Кантователь состоит из двух колец 1, между которыми закреплен разъемный кондуктор 8, Верхняя часть кондуктора 2 съемная. Кольца опираются на две холостые 6 и две приводные 7 роликоопоры. На валу приводных роликоопор закреплены зве­здочки 5, вращающиеся от электродвигателя 4 через двухступенчатый червячный редуктор 3.

На рис. 83, б изображен кантователь с целыми коль­цами, размещенными на двух тележках. При установке из­делия в кантователь тележки наезжают на изделие с торцов.

Таблица 12

Технические данные кантователей с подъемными центрами

Кольцевые кантователи с разъемными кольцами ис­пользуют обычно для сварки балочных конструкций. Разъ­емные кольца состоят из трех-четырех шарнирно соединенных между собой сек­торов. Для установки и съема изделия один-два сектора от­крываются. В закрытом со­стоянии секторы образуют сплошное кольцо. Раскрытие и закрытие секторов возможно вручную или механизировано.

Для поворота на 90 или 180° применяют кольцевые кантователи с незамкнутым кольцом.

Преимущества кольцевых кантователей по сравнению с двух­стоечными: возможность сборки и сварки крупных корпусных изделий в кондукторе, доступ к торцовым частям этих изделий, лучшие условия крепления длинномерных балочных изделий бла­годаря размещению опорных колец между концами изделия. Недо­статки: затрудненный доступ к местам изделия, расположенным внутри колец, меньшая универсальность.

Цепной кантователь (рис. 84) состоит из несколь­ких стоек /, на каждой из которых укреплены приводная 2 и холо­стые 5 и б звездочки. На звездочки надеты провисающие цепи 3, служащие опорой для кантуемого изделия 4. Приводные звездочке связаны продольным приводным валом с приводом кантователя (на рис. 84 привод не показан). Цепные кантователи обладают дву­мя существенным! преимуществами — они просты и надежны в работе и не требу гот крепления изделия. Вместе с тем применение цепных кантователей при автоматической сварке нежелательно, так как после кантовки изделие, опирающееся только на цепи, трудно зафиксировать в неподвижном положении и установить параллельно оси движущегося сварочного автомата.

Имеются цепные кантователи с опускающимися цепями. При работе таких кантователей изделие в исходном положении нахо­дится на жестких опорах (цепь в это время опущены ниже уровня опор). Для кантовки цепи поднимаются и снимают изделие с опор, опуская его опять на опоры после кантовки. Это позволяет при­менить автоматическую сварку, так как во время сварки изделие находится в неподвижном положении. Цепные кантователи при­меняют в основном для сварки балок с поперечным сечением, близким к квадрату. Кантователи с опускающимися цепями при­меняют также для сварки крупногабаритных изделий, в частности решетчатых конструкций прямоугольного сечения.

Рычажный кантователь для балок (рис, 85) состоит из нескольких призматических опор 1, двух продольных валов 2, закрепленных в верхней части опор, и двух групп Г-образных рычагов — левых 3 и правых 4. Рычаги расположены между опо­рами и связаны с приводными гидроцилиндрами, размещенными ь нижней части кантователя.

Работа рычажного кантователя для балок осуществляется следующим образом. В исходном положении I (рис. 85) все рычаги опущены и их опорные плоскости находятся ниже рабочих пло­скостей призматических опор. Балка подается краном и уклады­вается на опоры. После сварки первого шва цилиндры поднимают соответствующую группу рычагов (для кантовки влево — левых 3), поворачивая балку на 45° до горизонтального положения ее опор­ной плоскости (положение II). Затем включаются цилиндры, поднимающие противоположные рычаги и подводящие их под балку (положение III). После этого рычаги опускаются — сна­чала рычаги 3 без балки (положение IV), затем, укладывая балку на опоры, — рычаги 4 (положение V). Таким образом, балка ока­зывается повернутой на 90° и подготовленной к сварке следующего шва. При необходимости поворота на 180° цикл повторяется. Кантовать можно в любую сторону. Цикл поворота автоматизи­рован с помощью конечных выключателей, управляющих движе­ниями рычагов в заданной последовательности, и происходит от одного нажатия кнопки. Кантователь целесообразно применять для балок сравнительно не­большого поперечного сечения (порядка 500×500 мм), которые необходимо сваривать «в ло­дочку» (см. стр. 226). Так же, как и цепной, кантователь не требует крепления изделия, обеспечивая в то же время не­подвижное положение балки при сварке.

Домкратный кантователь для поворота на 90° в обе стороны плоских рам (рис. 86) состоит из основания поворотной рамы 1, двух ги­дравлических домкратов 4 и четырех выдвижных полуосей 3.

Выдвижение полуосей про­изводится гидроцилиндрами.

Раму 1 с закрепленным на ней изделием можно поворачивать вокруг двух полуосей, при этом две другие полуоси убираются. Домкратные кантователи предназначены, как правило для кон­кретных изделий, в основном для плоских крупных рам.

Челночные кантователи (рис. 87, а) обеспечи­вают не только поворот изделий и установку их в удобное для сварки положение, но также и транспортировку изделий с одного рабочего места на другое. Кантователь состоит из двух подъем­ных крыльев 1, несущей рамы 3 с двумя колесными парами — холостой 5 и приводной 2, двух блоков гидроцилиндров 4, гидро­приводов и пульта управления (рис. 87, б). Подъемные крылья могут поворачиваться раздельно или одновременно на 90°. Для од­новременного поворота крылья запираются специальным замком с гидроцилиндром, размещенным внутри рамы, и образуют жест­кий прямой угол. Кантователь передвигается по рельсовому пути с помощью гидродвигателей. Управление кантователем — ди­станционное с выносного пульта.

Рядом с кантователем устанавливают стеллажи, уровень ко­торых на 30 мм выше уровня крыльев в горизонтальном положении; таким образом, кантователь в исходном положении (рис. 87, б) может свободно передвигаться под изделием, лежащим на стеллажах. Поворот может производиться в любую сторону. Для по­ворота изделия направо поднимается правое крыло и кантователь подъезжает вплотную к изделию (рис. 87, в). Крылья запирают замком и оба одновременно поворачивают на 90° направо вместе с из­делием (рис. 87, г). Для поворота на больший угол (180°, 270° и т.д.) кантователь приводится в исходное положение (оба крыла опускаются), проезжает под изделием (в сторону поворота) и цикл повторяется. Поворот в левую сторону происходит аналогично. Для транспортировки изделие располагают под углом 45° (как и для сварки «в лодочку», рис. 87, д). При этом нижняя точка изделия вместе с вершиной угла, образуемого крыльями, при­поднимается над стеллажами ш несколько десятков миллиметров и изделие свободно передвигается в необходимое место. Челноч­ные кантователи не требуют крепления изделий, что значительно упрощает и ускоряет процесс кантовки и является существенным преимуществом.

Особое место занимают кантователи для полотнищ, значительно отличающиеся от других типов конструкций.

Для полотнищ шириной до 2,5 м применяют кантователи книж­ного типа (рис. 88), основными элементами которых являются две группы рычагов 1 и 2. Рычаги могут поворачиваться вокруг продольной оси 3 с помощью электро-или гидропривода. Канто­ватель может быть стационарный или передвижной. У стацио­нарных кантователей ось 3 поворота рычагов закреплена непод­вижно, у передвижных — на тележках 4, перемещающихся в пло­скости кантовки.

Рассмотрим работу передвижного кантователя. В исходном положении I (рис. 88, а) обе группы рычагов 1 и 2 расположены горизонтально по обе стороны от оси 3. Полотнище 5 укладыва­ется на одну из групп рычагов. Перед кантовкой вторая группа рычагов поворачивается и накрывает полотнище (положение II), затем рычаги 1 и 2 с полотнищем поворачивают на 90° до вертикального положения III (рис. 88, б) и тележки 4 перемещаются в сторону, противоположную направлению кантовки (положе­ние VI). Затем продолжают поворот рычагов с полотнищем еще на 90° — до горизонтального положения VI (рис. 88, в), после чего рычаги 1, расположенные над полотнищем, поворачивают на 180° в обратную сторону, освобождая полотнище (положение V).

У передвижных кантователей после кантовки полотнище рас­полагается на том же месте, что и до кантовки — за счет пере­мещения тележек. У стационарных кантователей полотнище при кантовке перекладывается на другое место, что требует до­полнительной площади. Процесс кантовки при этом упрощается, так как полотнище поворачивается сразу на 180° (из положения II в положение V). Кроме изображенного на рис. 88 двухрычаж­ного кантователя известны однорычажные кантователи, в кото­рых рычаги расположены с одной стороны полотнища, в таких кантователях полотнище крепят к рычагам электромагнитами или какими-либо захватами по контуру полотнища.

Для полотнищ шириной до 8 м применяют кантователи с поворотной рамой (рис. 89). Кантователь состоит из лебедки 1, колонны 3 и поворотной рамы (кассеты) 5 с роли­ками 6. Между секциями кассеты расположены рольганги. Трос 2 лебедки зацепляется за цапфы 4, расположенные на кассете около роликов. Полотнище, перемещаясь по рольгангам, входит в про­рези кассеты (положение I). Кантовка заключается в подъеме лебедкой кассеты до вертикального положения (II) и опускания ее до горизонтального положения (III). Кассета вместе с полот­нищем поворачивается при этом на 180° на площади, занимаемой полотнищем первоначально. Кантователь отличается простотой конструкции и не требует крепления изделий.

Вопросы для самопроверки:

1. Перечислите основные типы кантователей и их назначение.

2. Для чего предназначены роликовые стенды?

Литература:

Базовая:

1.А.Д. Гитлевич, Механизация и автоматизация сварочного производства, М., Машиностроение, 1979г. – стр.290.

Вспомогательная:

1. С.А. Куркин, Сварные конструкции, М., Высшая школа, 1991г. – стр.398;