Лекция № 2 Направляющие устройства для сварочных аппаратов

Тема: Тележки для сварочных аппаратов.

План:

1. Назначение тележек для сварочных аппаратов.

2. Направляющие устройства для сварочных аппаратов.

3. Оборудование для подъема и перемещения сварщиков

Глагольные тележки отличаются от велосипедных тем, что передвигаются по двум рельсам, расположенным на полу цеха. Глагольные тележки монтируют из колонн, установленных на самоходные трех- или четырехколесные платформы. По сути дела — это напольные тележки с консолью. Тележки достаточно универсальны, могут быть установлены в любом месте цеха, но имеют два суще­ственных недостатка — занимают большую произ­водственную площадь, чем велосипедные тележки, что особенно сказывается при их применении для изде­лий с небольшими разме­рами поперечного сечения (например, балок), а также имеют недостаточную жест­кость, особенно, дележки больших размеров.

Глагольные тележки могут быть поворотными и неповоротными.

Портальные те­лежки (рис. 98, г) пред­ставляют собой напольные тележки, передвигающиеся по двум рельсам, распо­ложенным с обеих сторон изделия. Эти тележки обладают наибольшей жесткостью по сра­внению с остальными и могут быть размещены в любом месте цеха. Недостаток портальных тележек — сложность и громозд­кость конструкции, охватывающей изделие с обеих боковых сторон. Типовые портальные тележки предназначены в основном для сварки цилиндрических изделий.

Кроме типовых, применяют специализированные портальные тележки для сварки конкретных изделий, например, балок (см. рис. 155). По сравнению с глагольными тележками портальные в этих случаях занимают меньше места по ширине.

В ИЭС им. Е. О. Патона разработан ряд типовых конструкций велосипедных, глагольных и портальных тележек, собираемых в основном из тех же унифицированных элементов, что и колонны (табл. 14). Так, например, в тележках ВТ-1, ВТ-2, ВТ-3, ВТ-4 использовали колонны соответственно ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4,в тележке ГТ-2 — колонна ПК-1. В портальной тележке ПТ-1 применены колонны ПК-1. Унифицированы также приводы, велосипедных, глагольных и портальных тележек. Во всех типовых тележках сварочная скорость регулируется бесступенчато.

При применении тележек для сварки продольных швов крупногабаритных изделий иногда наблюдается вибрация сварочного аппарата (особенно у глагольных тележек), а также пульсирующий ха­рактер движения тележек. Этим объясняется, что типовые тележки для сварки, изделий с диаметром более 4 м, как правило, не имеют сварочной скорости, а оборудованы балконами с направляющими длиной до 2,5 м для самоходных сва­рочных аппаратов, что по­зволяет сваривать продольные швы в пределах длины одной обечайки без передвижения тележки.

При выборе типовых тележек следует руководствоваться следующими основными соображения­ми: для сварки изделий диаметром до 4 м на уста­новках, расположенных у стены цеха, целесообразно применить велосипедные тележки; изделия диаметром до 2 м сваривать в середине пролета лучше всего с использованием глагольных тележек; для изделий диаметром 4—6 м у стены цеха и 2 – 6 м в середине пролета наиболее применимы портальные тележки.

Устройство типовых тележек рассмотрим на примере глагольной поворотной тележки, предназначенной для установки и перемещения несамоходных сварочных головок при сварке наружных прямолинейных и кольцевых швов. Тележка (рис. 100) состоит из платформы 4 с двумя приводными и одним холостым колесами, стойки 6, каретки 8 с выдвижной консолью 11 и трех электропри­водов — передвижения тележки, подъема каретки и выдвижения консоли. Передвижение тележки осуществляется на приводных колесах 1 электродвигателем 8 с помощью двухступенчатого ци­линдрического редуктора 2 и червячной передачи. Вертикальное перемещение каретки с балконом осуществляется по направля­ющим стойки на четырех роликах при помощи электродвигателя 10 через редуктор 9 и ходовой винт 7. Привод выдвижения консоли размещен внутри нее. Стойка поворачивается ручным механиз­мом 6. К выдвижной консоли на специальных кронштейнах при­креплено кресло 12 для сварщика.

Конструкции специальных тележек, предназначенных для сварки конкретных изделий, зависят от формы и размеров изделий, наличия производственных площадей и т. д. В качестве примера на рис. 101 приведена тележка для пе­ремещения двухдуговой сварочной го­ловки А-639 при сварке криволинейных швов продольных балок 8 грузовых ва­гонов.

Тележка состоит из рамы 2, выдвижной штанги 1 с кронштейном 6, механизма передвижения.

Передвижение осуществляется электродвигателем через редуктор и зубчатые передачи со смен­ными шестернями со сварочной скоростью 40—100 м/ч. Маршевая скорость включа­ется с помощью кулачковой муфты. Те­лежка опирается на четыре колеса 3, два из которых, расположенных над одним рельсом, выполнены двухребордными и являются направля­ющими. Наличие копирующего устройства обеспечивает движение головки 7 вдоль криволинейного шва балки. Устройство состоит из копирного ролика 5, которым выдвижная часть тележки (штанга 1 вместе с кронштейном 6 и закрепленной на нем голов­кой) опирается на балку и прижимается к ней грузом 4 с по­мощью троса.

Направляющие устройства для сварочных аппаратов. Эти устройства предназначены для установки и передвижения по ним самоходных аппаратов при сварке прямолинейных швов ограни­ченной длины (обычно до нескольких метров) и применяются в случаях, когда конструкция изделия не позволяет применить трактор, передвигающийся непосредственно по изделию. Как правило, направляющие устройства имеют специальное назна­чение. Исключение составляют передвижные направ­ляющие для швов длиной 3—8 м (катучие балки), предназна­ченные для широкой номенклатуры изделий. Катучая балка (рис. 102) состоит из балки 2 с направляющими для автомата АБС, двух ведущих 4 и двух холостых колес 5, соединительного вала 3, штурвалов 1. Для фиксации балки над линией шва имеется стопорное устройство.

Как видим, катучие балки не имеют механизма вертикального перемещения и применяются, когда уровень сварки изменяется в пределах вертикального хода самого автомата (для АБС — 200 мм, для А-874 — 400 мм, для 1401 — 250 мм), например, для сварки различных плоски; изделий и для балок с небольшим поперечным сечением.

К направляющим устройствам относятся также устрой­ства пантографного типа (рис. 103), основной частью которых является направляющая балка 1, по которой перемеща­ется сварочный автомат. Балка шарнирно прикреплена с помощью консолей 2 к колоннам 3. В исходном положении (например, при загрузке и снятии изделия) по­воротом консолей балка с авто­матом убирается из рабочей зоны, а в рабочем положении балка располагается над свари­ваемым изделием. Поворот кон­солей осуществляется обычно электроприводом.

Устройства для установки сварочной аппаратуры. Эти ус­тройства обычно представляют собой стационарные или пере­носные колонны с консолями, на конце которых расположены подающий механизм полуавто­мата, а также кассета со сва­рочной проволочкой (рис. 104, а).

На колонне 1 шарнирно закреп­лены две секции 2 и 3 склады­вающейся консоли. На конце консоли размещен подающий механизм 4 полуавтомата, а

около шарнира — кассета 5 со сварочной проволокой. Благо­даря складывающейся консоли устройство, обладая значитель­ным радиусом обслуживания (до 3500 мм), при необходимости занимает сравнительно небольшую площадь.

Недостаток такой конструкции — неудобная установка кас­сеты — на высоте. Колонна, изображенная на рис. 104, б, обо­рудована механизмом подъема консоли, состоящим из электро­двигателя 6, редуктора 7, ходового винта 8 и гайки 9. Для уста­новки кассеты консоль опускается в нижнее положение. При сварке длинных изделий подающий механизм полуавтомата и кассету с проволокой размещают на тележке 10, перемещающейся по монорельсу 11, расположенному вдоль свариваемого изделия (рис. 104, в).

Оборудование для подъема и перемещения сварщиков. Основ­ным видом оборудования для подъема и перемещения сварщиков являются подъемные и подъемно-выдвижные площадки с механи­зированным приводом. Подъемно-выдвижные площадки могут не только поднимать, но и перемещать горизонтально рабочий балкон со сварщиком (при неподвижном основании площадки). Площадки могут быть изготовлены стационарными, переносными и передвижными.

Стационарные площадки необходимы для обслуживания специализированных рабочих мест в случаях, когда движение только верхней части площадки (рабочего балкона) при неподвижном основании обеспечивает удоб­ную работу при сварке всех швов изделия. Переносные, обычно небольшие площадки, применяют в стесненных цехо­вых условиях.

Наибольшей универсально­стью обладают передвижные, механизированные площадки, позволяющие быстро перемещать сварщика вместе с аппаратурой и материалами непосредственно к месту сварки. Это особенно важно при сварке крупногабарит­ных изделий на позиционерах, кантователях и других поворот­ных устройствах, когда сварщик, находясь на высоте, должен быстро перемещаться при каждом повороте изделия. Не менее важна возможность механизированного перемещения сварщика при полуавтоматической сварке, так как сварщик должен иметь при себе подающий механизм полуавтомата.

При отсутствии механизированных площадок сварщик должен пользоваться переставными лестницами, стремянками, подстав­ками и другими приспособлениями, которые каждый раз прихо­дится переставлять. Кроме того, эти простейшие устройства не всегда могут обеспечить удобное расположение сварщика при сварке всех швов изделия. Таким образом, механизированные площадки позволяют расширить область применение полуавтома­тической сварки, сваривать большую часть швов в нижнем поло­ жении и «г лодочку», удобно и безопасно располагаться сварщику па высоте, значительно сокращать вспомогательное время на его перемещение.

Передвижные подъемные площадки обеспечивают перемещение сварщика в двух направлениях: по вертикали — подъемом балкона — и по горизонтали — передвижением всей площадки. Последнее движение может осуществляться как вдоль (рис. 105, а), так и поперек (рис. 105, 6) фронта работ («с наездом на изделие»).

Подъемно-выдвижные площадки (рис. 105, в,г) обычно передвигаются вдоль фронта работ, обеспечивая таким образом перемещение сварщика в трех направлениях: вдоль фронта работ — перемещением всей площадки, поперек фронта работ — выдвижением балкона, по вертикали – подъемом бал­кона. Подъемно- выдвижные площадки могут быть выполнены по двум основным схемам — шарнирно-рычажной и координатной.

Шарнирно-рычажная схема (рис. 105, в) обеспечивает подъем и выдвижение рабочего балкона за счет вращательных движений секций стрелы, а координатная схема (рис. 105, г) — за счет прямолинейных движении каретки по вертикали и консоли по гори­зонтали (аналогично движениям глагольных и велосипедных тележек). Площадки, выполненные по координатной схеме, за­нимают значительно больше места в исходном положении, так как консоль в исходном положении выступает над тележкой в сто­рону, противоположную фронту работ. Площадки, выполненные по шарнирно-рычажной схеме, отличаются компактностью в ис­ходном положении. Конструкция шарнирно-рычажных площадок более технологична по сравнению с координатными, так как в ней отсутствуют направляющие для прямолинейного движения, отличающиеся сложностью изготовления. В табл. 15 приведены основные, данные разработанных типажных площадок — подъ­емной (ПСП-4) и подъемно-выдвижных (ПСУ-2/1,6 и ПСУ-4/2); на рис. 106 дан общий вид площадки ПСУ-2/1.6.

Кроме рассмотренных площадок с механизированными при­водами передвижения, в ряде случаев применяют простейшие площадки типа передвижных лестниц.

При электрошлаковой сварке барабанов котлов и других крупногабаритных изделий требуется переме­щение сварщика по верти­кали на несколько метров. Для этого служат специаль­ные лифты (см. рис. 156).

Для обеспечения безопас­ной работы на высоте оборудование для перемеще­ния сварочных аппаратов й сварщиков должно иметь спе­циальные предохранительные устройства. В механизмах подъема с тросом или цепью устанавливают ловители, предотвращающие падение поднимаемой части машины при обрыве троса или цепи. На подъемных пинтах для этого же закрепляют вторую, страхующую, гайку. Гидроприводы площадок для сварщиков оборудуют специальными гидрозамками (управляемыми обрат­ными клапанами), запирающими цилиндры и предотвращающими, таким образом, опускание балкона при случайном падении дав­ления в гидросистеме. Для повышения устойчивости выдвижные площадки для сварщика оборудуют захватами за головку рельса. Балконы площадок для сварщика оборудуют специальным пре­дохранительным устройством с конечными выключателями, оста­навливающим балкон или площадку (в зависимости от схемы дви­жения) при наезде на препятствие. Все балконы ограждают пе­рилами высотой 1000 мм. Полы балконов должны быть покрыты диэлектрическими ковриками. На площадках должны быть таб­лички с указанием допустимых нагрузок и числа поднимаемых людей.

Таблица 15

Технические данные площадок для сварщика

Вопросы для самопроверки:

1. Какие разновидности колонн для сварочных аппаратов вы знаете? Их наз­начение и устройство?

2. Назовите основные группы и разновидности тележек для сварочных аппа­ратов.

3. В каких случаях применяются различные виды типовых тележек?

4. Когда применяются направляющие устройства для сварочных автоматов? Какие Вы знаете разновидности этих устройств?

5. Назовите основные устройства для установки сварочной аппаратуры при полуавтоматической сварке.

6. Что дает применение площадок для сварщика?

7. Какие разновидности площадок для сварщика вы знаете?

8. Какие предохранительные устройства применяются для обеспечения безо­пасной работы на высоте?

Литература:

Базовая:

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