[1]Изобретение относится к производству труб большого диаметра, в частности к оборудованию для сварки труб с использованием технологий лазерной и гибридной лазерно-дуговой сварки.
[2]В связи с использованием технологий лазерной и гибридной лазерно-дуговой сварки в трубном производстве возникает потребность в новом оборудовании, обеспечивающем высокие требования к качеству сварных швов.
[3]Известно техническое решение, в котором описан стан для сборки и сварки прямошовных труб большого диаметра конечной длины, представляющий собой сварочную клеть со сменными оправками под различные типоразмеры трубных заготовок и оснащенная внутренней оправкой, которая жестко соединена с конструктивными элементами клети с помощью ножа, проходящего между раскрытыми кромками, еще не обжатой трубной заготовки, и оснащена роликами, которые вращаются по внутренней поверхности трубной заготовки при прохождении ее через клеть (ближайший аналог из описания к патенту RU №129853 на полезную модель).
[4]В известном стане оправки выполнены сменными под различные типоразмеры труб.
[5]Таким образом, при использовании данного технического решения возникает техническая проблема перевалки стана с одного типоразмера труб на другой, приводящая к затратам времени. Кроме того, это может повлечь потребность в дополнительных площадках для хранения оправок.
[6]Другой технической проблемой является невозможность выравнивания кромок трубной заготовки при наложении, определяющей качество сварного соединения.
[7]Следует также отметить, что известный стан не адаптирован для наложения сварного шва снаружи трубной заготовки с использованием лазерных технологий.
[8]Техническая проблема заключается в создании сборочно-сварочного стана для производства труб, обеспечивающего наложение корневого сварного шва с достижением технического результата, заключающегося в возможности наложения сварного шва на трубы различных типоразмеров при сварке с наружной стороны при гарантированном выравнивании кромок трубной заготовки.
[9]Предлагаемый стан включает средство подачи трубной заготовки с транспортным рольгангом, имеющим продольную ось и проходящим через сборочно-сварочную клеть с радиально расположенными прижимными роликовыми балками, предназначенными для обжатия трубной заготовки, перемещаемой по транспортному рольгангу, а также продольно ориентированный направляющий нож, тележку с роликами с обеспечением возможности вращения роликов по внутренней поверхности трубной заготовки при перемещении через сборочно-сварочную клеть, при этом тележка жестко связана с опорными элементами сборочно-сварочной клети через вертикально ориентированный и продольно направленный соединительный нож, направляющий нож предназначен для позиционирования трубной заготовки раскрытием кромок в положении на 12 часов и установлен на опорных элементах сборочно-сварочной клети с возможностью перемещения в вертикальном направлении и фиксации, на тележке установлен обращенный вверх прижимной ролик с возможностью перемещения в вертикальном направлении для воздействия на кромки трубной заготовки с внутренней стороны, при этом одна из роликовых балок установлена вертикально с возможностью воздействия на кромки трубной заготовки с наружной стороны, на опорных элементах сборочно-сварочной клети установлена гибридная лазерно-дуговая сварочная головка с возможностью ее перемещения по горизонтальной, вертикальной осям и вокруг продольной оси.
[10]Решение технической задачи связано с наличием в составе сборочно-сварочной клети новых средств, выполненных в виде гибридной лазерно-дуговой сварочной головки с возможностью вертикального, горизонтального и углового перемещения.
[11]Наличие транспортного рольганга, проходящего через сборочно-сварочную клеть, обеспечивает возможность обжатия трубной заготовки при ее непрерывном перемещении в заданном положении кромок на 12 часов.
[12]Функция прижимного ролика, располагаемого внутри трубной заготовки, и вертикально расположенной роликовой балки, обеспечить технический результат - выравнивание кромок трубной заготовки относительно друг друга. Таким образом, заявляемое изобретение способно обеспечить выравнивание кромок трубной заготовки с верхней и нижней стороны, предваряющее наложение сварного шва.
[13]Наличие прижима кромок снаружи роликовой балкой и внутри упорным роликом, и одновременно с этим роликовыми балками радиально по всему сечению трубной заготовки обеспечивает точность сборки стыка кромок и позволяет производить непрерывную сварку корневого шва.
[14]Из вышесказанного следует, что предлагаемый стан обладает свойством универсальности, т.к. на нем возможно выполнять сварочный шов с наружи трубной заготовки различных типоразмеров благодаря возможности регулирования высоты прижимного ролика до упора во внутреннюю поверхность трубной заготовки.
[15]Таким образом, предлагаемое изобретение содержит признаки, находящиеся и функциональной взаимосвязи в конструктивном единстве, обеспечивающие возможность использования сварочной головки, устанавливаемой снаружи трубной заготовки независимо от ее типоразмера.
[16]Настоящее изобретение поясняется с помощью чертежей:
[17]- фигура 1 - общий вид (вид сбоку);
[18]- фигура 2 - общий вид (вид слева);
[19]- фигура 3 - общий вид сварочная тележка (вид сбоку);
[20]- фигура 4 - общий вид сварочная тележка (вид сверху).
[21]Сборочно-сварочный стан представляет собой установленные средство 1 подачи трубной заготовки 2 с транспортным рольгангом 3, сборочно-сварочную клеть 4 с прижимными роликовыми балками 5, тележку 6, направляющие ножи 7, 8, технологические мостики 9 с размещенными на нем сварочными источниками питания и сварочными материалами (позицией не обозначены). На сборочно-сварочной клети 4 также установлена сварочная гибридая лазерно-дуговая головка 10 с системой корректоров, обеспечивающих вертикальное, горизонтальное и наклонное перемещение.
[22]На тележке 6 установлен упорный ролик 11 и механизмы 12 для регулирования высоты прижимного ролика и сварочной головки. Такие механизмы могут быть выполнены в виде гидравлических цилиндров.
[23]На сварочной тележке имеется стандартное оборудование для обнаружения разделки и для наведения сварочной головки на стык кромок трубной заготовки (на чертеже не показаны).
[24]Рядом с клетью 4 размещен пост управления станом 13.
[25]Перед подачей трубной заготовки для наложения корневого шва происходит настройка сборочно-сварочной клети 4 путем перемещения прижимных роликовых балок 5, поднятие/опускание упорного ролика 11 с помощью механизмов 12, поднятие/опускание сварочной головки 10 с системой корректоров и установка режимов сварки на посту управления 13. Затем сформованная трубная заготовка 2 поступает на стан, где позиционируется с помощью ножа 7 раскрытием кромок на «12 часов», и при необходимости увеличивает его для прохождения ножа 8. Трубная заготовка перемещается средством подачи труб 1 в зону сварки, при этом в полость трубной заготовки вводится тележка, заставляя ролики тележки 6 вращаться. При поступлении в рабочую зону трубная заготовка обжимается роликовыми балками 5. Вертикальная роликовая балка, связанная с гидравлическим механизмом осуществляют выравнивание кромок трубной заготовки друг относительно друга путем приложения усилия с наружной стороны, в то же время упорный ролик 11 выравнивает кромки с внутренней стороны. Остальные роликовые балки обжимают трубную заготовку до сведения кромок, затем трубная заготовка останавливается для наведения сварочной головки 10 на стык кромок.
[26]Сварочная гибридная лазерно-дуговая головка, базируется на системе корректоров, выполненной на основе типовых сервоприводов.
[27]С помощью системы корректоров сварочная головка устанавливается точно по центру разделки. Оператор на посту управления 13 проверяет и при необходимости корректирует режимы сварки. Таким образом, сварочная головка накладывает корневой шов с наружной стороны.
